Att ha ett ICE-fordon och inte veta så mycket om detaljerna i tankningsprocessen är inte en alltför stor sak – det är tillräckligt enkelt att det inte spelar någon roll. Med elbilar är det verkligen tillrådligt att du är bekant med laddningsprocessen, eftersom det har en inverkan på användarupplevelsen.
När du tankar väntar du i två till tre minuter, du betalar beloppet efter mängden bränsle du fått och du är klar att gå. Men om du har en elbil är "bränslestationen" ofta ditt eget hus och du behöver ha kunskap om din elinstallation och utrustningen i din bil. Och när du laddar på offentliga laddstationer finns det också saker du behöver veta, till exempel laddarens och din bils maximala laddningseffekt. Låt oss försöka klargöra laddningsämnet.
AC-laddning
Den överväldigande majoriteten av laddningssessionerna som sker i ett elfordon är av denna typ. Principen är enkel. Det inhemska eller offentliga gränssnittet, båda ger växelström. Fordonets inbyggda laddare omvandlar AC-elektriciteten till DC för att ladda batteriet.
För att bestämma den maximala laddningseffekten för vår bil behöver vi veta två saker. Först, de elektriska specifikationerna för vår elinstallation i hemmet eller det offentliga gränssnittet och de relevanta specifikationerna för bilens inbyggda laddare.
Den elektriska installationen för hemmet kan vara enfas eller trefas. 1-faseffekten beräknas enligt följande: P= V * I. 1-fas spänning beror på var du bor och i Europa är den 230V. Multiplicera den med strömmen har vi den laddningseffekt som elinstallationen kan ge.
Till exempel om vi har 230V spänning och 32A ström, är laddningseffekten 7,36 kW (230V * 32A). Vid 3-fas el, med 400V spänning och 32A ström, beräknas laddningseffekten enligt följande: P= V * I * √3 = 400V * 32A * 1,732 = 22 kW. Det är uppenbart att en 3-fas elinstallation kan ge mycket mer effekt än en 1-fas installation.
Låt oss gå över till bilen nu. Om den inbyggda laddaren matchar den elektriska installationen är strömmen till bilen densamma. Om du till exempel har en Mercedes-Benz EQS med den inbyggda laddaren på 22 kW som tillval kan du dra full nytta av ovanstående 3-fas elinstallation och ladda din bil med 22 kW med hjälp av den relevanta wallboxen. Tyvärr, om du har 3-fasinstallationen och du ansluter din bil till en schuko (typ F) kontakt, med typisk 10A ström, får du bara 2,3 kW.
För att beräkna nödvändig laddningstid för din bil behöver du nettoenergiinnehållet i ditt batteri i kWh och nettoladdningseffekten. Om du har en bil med ett 50kWh batteri, en inbyggd laddare på 11kW och en typisk laddareffektivitet på 94%, då är den nödvändiga laddningstiden 50/(11*0,94)= 4 timmar och 50 minuter. Detta är dock teoretiskt och hur nära det kan vara eller inte är verkligheten beror på den så kallade laddningskurvan som är fordonsberoende. Vanligtvis med heminstallationer och deras lägre effekt kommer du ganska nära det förväntade antalet.
DC-laddning
I DC-laddningsområdet är det mycket enklare. Eftersom DC-laddaren ger DC-ström och EV-batteriet också är DC, är den inbyggda laddaren irrelevant i processen. Den maximala laddningseffekten som batteriet kan ta emot beror på två faktorer - dess specifikationer och snabbladdarens kapacitet.
I allmänhet använder elbilsbatterier 400V spänning, men på senare tid använder moderna elbilar 800V+ arkitekturer med några exempel som Porsche Taycan, Audi E-Tron GT, Hyundai Ioniq 5, Kia EV6 och Lucid Air. Dessa bilar tillåter en laddningseffekt på upp till 350 kW med respektive 800V-laddare.
Termisk hantering spelar en avgörande roll för att bestämma laddningshastigheter. De flesta moderna fordon har vätskekylda batterisystem, ett krav för att hantera den intensiva värme som genereras under snabbladdning. Modeller som förlitar sig på passiv luftkylning begränsar däremot sin DC-laddningseffekt till 50 kW för att förhindra att batteripaketet överhettas.
För att minimera batteriförsämring rekommenderar elbilstillverkare i allmänhet att stoppa likströmsladdningen vid 80 %-märket. Denna rekommendation drivs också av effektivitet, eftersom laddningshastigheten sjunker kraftigt bortom denna punkt, vilket gör den extra tid som krävs för att nå en full laddning i stort sett opraktisk.
En förlorad chans (?)
Laddningsprocessen skulle vara betydligt enklare om elfordon enbart förlitade sig på likström. Även om den här idén kan väcka debatt, skulle en inbyggd laddare eliminera behovet av en inbyggd laddare om man använder enbart DC-metoden. Denna förändring skulle resultera i lättare, mer prisvärda fordon och frigöra ägare från bördan av att förvara laddningskablar i bagageutrymmet eller bakluckan.
I hemladdningsinställningar skulle användare installera DC-wallboxar som kan leverera upp till 22kW, vilket matchar prestandan hos AC-wallboxar. Även om DC-wallboxar för bostadshus finns på marknaden idag, kostar de för närvarande ungefär fem till sju gånger mer än sina AC-motsvarigheter. Men om varje tillverkare satsar enbart på DC-laddning, skulle stordriftsfördelar komma in, vilket drar ner priset på DC-laddare för hemmabruk.
Man skulle kunna hävda att detta val borde ha avgjorts i början av e-mobilitetsrörelsen, men det förblir olöst. Som ett resultat framstår det som den kanske mest betydande missade chansen att avancera e-mobilitet totalt sett.
