Laddförluster i elbil: Vart tar energin vägen?
Om bilens batterikapacitet är 58 kW betyder det inte att du kan ladda det från noll till full laddning på exakt 58 kWh. Kanske kommer det som en överraskning, men faktum är att man ofta behöver ladda mer ström än vad bilen faktiskt får. Vilket innebär att man även måste betala för mer.
Enligt ADAC kan laddförluster när du laddar elbil vara mellan 10 och 25 % av den totala mängden laddad energi.
Ganska mycket, eller hur?
Och saken är den att man vanligtvis inte ens kan undvika det – energin går helt enkelt förlorad på vägen till bilen.
Men varför är det så? Och vad kan du göra för att minimera energiförlusterna när du laddar batteriet? Låt oss titta närmare på det!
Vad är laddförlust?
När energin flyttas från punkt A till punkt B eller omvandlas från en form till en annan uppstår alltid vissa laddförluster. Detta händer när du laddar bilen, surfplattan, telefonen eller något annat med ett batteri i.
Oavsett om du gillar fysik, så känner du förmodligen till Einsteins regel: energi kan inte skapas eller förstöras, den kan bara omvandlas från en form till en annan.
När du till exempel springer omvandlas din energi till kroppsvärme. Samma sak gäller för laddning av elbilar.
Energi försvinner inte, men ... vart tar den vägen? Jo, det ska vi visa dig.
Fyra huvudfaktorer som påverkar elbilens laddningsförlust
Laddningsprocessen med en AC-laddare omfattar flera komponenter:
Var och en av dem bidrar till effektförlusten och minskar laddningseffektiviteten.
Faktor 1: laddförlust på grund av den inbyggda laddaren
Tyvärr är det de inbyggda laddarna som bär skulden när det gäller energiförluster, eftersom de vanligtvis bara är mellan 75 och 95 procent effektiva.
Låt oss se varför.
Det inbyggda laddningssystemets huvudfunktion är att omvandla växelström till likström.
Omvandlingen producerar värme, vilket är anledningen till att kraftelektroniken i en elbil normalt är vätskekyld. Trots detta skyddar den dig inte helt från effektförlust ... tyvärr.
Integrerade laddningssystem är i synnerhet ineffektiva när strömflödet är för lågt. Det finns dock i princip inget du kan göra för att förhindra laddförlusten i elbil i detta skede av processen.
Observera: Även om laddning i hög hastighet verkar vara en lösning, vore det skadligt för miljön om man gjorde det hela tiden. Faktum är att hög spänning ökar trycket på elnätet, medan lägre spänning bidrar på ett positivt sätt till nätets stabilitet.
Faktor 2: laddningsförlust på grund av laddkabeln
Viss energi går förlorad när den går genom laddkabeln.
Det handlar om resistans. Ju kortare laddkabeln är, desto lägre blir effektförlusten.
Och varför är det så? Jo, för att resistansen är lägre.
Vårt tips: Försök att välja en kabel med optimal längd för laddning av din bil.
Faktor 3: laddningsförlust på grund av laddningseffekten
Högre effekt genererar högre värme. Och som du redan vet är värme det som energi vanligtvis omvandlas till.
En tjock laddkabel är en av de saker som kan minska värmebildningen och därmed förhindra energiförlust. Ju högre laddningshastighet, desto tjockare bör kabeln vara.
Föreställ dig att du laddar din elbil med 11 kW respektive 22 kW och i båda fallen använder samma kabel som är avsedd för en 11 kW laddstation.
Vad kommer att hända?
Med 22 kW blir förlusterna större i takt med att mer värme genereras. Därför är det bättre att ha en kabel som är utformad för en viss laddningshastighet eller till och med överskrider den, eftersom energiförlusten då blir lägre.
Vårt tips: Du behöver en tjock kabel för laddning. Om du t.ex. väljer en kabel från go-e för laddning upp till 22 kW, kommer energiförlusterna att minimeras avsevärt.
Faktor 4: laddningsförlust på grund av elbilsbatteriet
Elenergi från laddstationen omvandlas till kemisk energi i litiumjonbatteriet. Omvandlingsprocessen genererar värme och därmed effektförluster.
Som tur är har de flesta elbilsbatterier, med undantag för Nissan LEAF, ett temperaturhanteringssystem som minskar energiförlusterna när batteriet värms upp eller kyls ner.
Vårt tips: Ju lägre laddningskapacitet, desto ”mjukare” konvertering och desto lägre förluster. Att ladda din elbil i lägre hastighet är därför ekonomiskt fördelaktigt. Dessutom bidrar lägre spänning till stabilitet i elnätet.
Ytterligare faktorer till laddningsförluster för elfordon
Om du laddar bilen en vinterdag när det är minusgrader märker du att laddningen går långsammare än vanligt.
Saken är nämligen den att elbilsbatteriet måste värmas upp innan det börjar laddas. Processen kräver viss energi som annars skulle gå direkt till batteriet.
Å andra sidan är stekheta sommardagar inte heller idealiska för elbilsladdning.
Som tur är har de flesta elbilar en kylkrets som sänker batteriets temperatur när det laddas i varmt väder.
Det handlar inte bara om effektförluster, utan snarare om ytterligare energiförbrukning. Enligt vissa experiment är den idealiska temperaturen för elbilsladdning och drift 20–25 °C.
Vårt tips: Det kan vara en god idé att värma upp batteriet före laddning. Om din elbil har förkonditionering av batteriet rekommenderar vi att du låter batteriet komma upp i rumstemperatur innan det laddas.
Observera: Att ladda bilen så fort du anländer medan batteriet fortfarande är varmt kan tyckas vara det perfekta alternativet. Men om många börjar ladda batteriet direkt efter att de kommit hem från jobbet kommer det att bli elnätet som utsätts för det kraftiga trycket.
När det gäller laddning i varmt väder är vårt råd ganska uppenbart: försök att parkera bilen i skuggan för att undvika att batteriet överhettas.
Hur kan man mäta laddningsförlusten?
Det mest uppenbara sättet att göra det på är att ladda ditt bilbatteri från noll till 100 % och kontrollera hur mycket ström som förbrukades. Därefter kan du jämföra detta med bilens batterikapacitet och voilà – skillnaden är laddningsförlusten. Men du ska inte ha för bråttom med att göra det, eftersom ett sådant experiment kan stå dig dyrt. Det finns nämligen inga fördelar med att fullständigt ladda ur ett bilbatteri!
Men hur kan du ta reda på vilken laddningsförlust du faktiskt upplever varje gång du ansluter laddkabeln till din bil?
Du kan använda de data som tillhandahålls av erkända testorganisationer.
Exempelvis har ADAC utfört ett ekotest med samma 22 kW laddbox (AC) och samma omgivningsförhållanden (23 °C) för att fastställa laddningsförlusten. Laddningsförlusterna visade sig vara betydande.
Resultatet visar till exempel att 125,2 kWh måste laddas för att fylla på 105 kWh-batteriet i BMW iX. Situationen är inte bättre när det gäller billigare Jaguar i-Pace – 100,8 till 90 kWh.
Växelströmsladdning kontra likströmsladdning: skillnad i laddningsförlust
Som vi nämnde tidigare sker laddningsförlusten oftast när växelström omvandlas till likström av en inbyggd laddare.
Detta är relevant vid växelströmsladdning.
Men hur är det med likströmsladdning? Om energin inte behöver omvandlas när den väl lämnar laddstationen, blir energiförlusten betydligt lägre då?
I grund och botten är det så. Tänk dock på att laddning med likström inte heller är idealiskt. Eftersom mer ström flödar på kortare tid orsakar det värmeförluster. Detta är dock bara små förluster och likströmsladdning är hur som helst mer effektiv.
Observera: Att ständigt ladda din elbil från likströmsladdare kan vara skadligt för bilens batteri. De passar bättre i situationer där du behöver ladda din elbil mycket snabbt. När du har mer tid att ladda ditt bilbatteri är växelströmsladdningsstationer som go-e-laddaren ett mycket bättre val.
Sammanfattning
Ingen vill betala för energi som bara går förlorad. Därför är det inte konstigt att ämnet laddförluster blir allt viktigare.
Den tyska bilklubben ADAC har till och med ställt krav på att elbilstillverkarna ska inkludera laddförluster i sina elbilar i den allmänna tekniska informationen.
En sak du måste komma ihåg är att inget i världen är 100 % effektivt.
Även om laddningsförlusterna låter ganska skrämmande så är det ingenting jämfört med förlusterna som uppstår i en bensindriven bil när bensinen förbränns i förbränningsmotorn!