Влияет ли скорость или тип зарядки электромобиля на срок службы батареи?

У Натали из получасовой передачи BZE Science and Solutions на мельбурнском радио 3CR есть еще несколько вопросов после того, как она недавно получила свой собственный аккумуляторный электромобиль (BEV).

Привет, Брайс. У меня есть несколько вопросов об уходе за аккумулятором и оптимизации срока службы аккумулятора. Я слышал об этом разные вещи, последняя из которых заключается в том, что лучший уход за батареей достигается, в основном, за счет поддержания заряда батареи от 20 до 80 процентов.

Есть что-нибудь в этом? Влияет ли тип или скорость зарядки на срок службы батареи?

Что касается похожей темы, то, по-видимому, выходит Zappi EVSE с 3 фазами и зарядкой на 22 кВт (Ага! Хотя моя максимальная выработка солнечной энергии составляет 10 кВт, так что это будет означать покупку электронов).

Могут ли все электромобили заряжаться при мощности 22 кВт? Если нет, что произойдет, если вы подключите его, не осознавая этого? И… 

Безопасность зарядки. Безопасно ли зарядное устройство, подключенное к моей машине, стоящей под проливным дождем? О каких опасностях следует помнить?

Привет, Натали, ты задаешь хорошие вопросы!

Тариф 22кВт только для трехфазных подключенных помещений (=7,2кВт/фаза). У вас трехфазное подключение?

Кроме того, если у вас есть электромобиль Hyundai, то наличие зарядной мощности переменного тока 22 кВт является спорным:они могут выдавать не более 7 кВт по одной фазе при зарядке от переменного тока (и 70 кВт при зарядке от постоянного тока).

Единственными электромобилями с трехфазной зарядкой являются Renault Zoe (до 22 кВт), более новый BMWi3 (до 11 кВт) и Tesla. (Более новые модели Tesla до 16 кВт и более старые могут быть оснащены зарядным устройством на 20 кВт).

Конечно, вы можете купить зарядное устройство постоянного тока на 11 или 22 кВт для работы в трехфазной системе, но дополнительная скорость зарядки обычно не нужна для домашней зарядки. (Не говоря уже о том, чтобы оправдать стоимость такого зарядного устройства).

Что произойдет с вашей системой, если вы подключите 3-фазный автомобиль мощностью 22 кВт к 3-фазному зарядному устройству 22 кВт на вашей фотоэлектрической установке мощностью 10 кВт… Что ж, электромобиль будет потреблять 22 кВт и, таким образом, потреблять 12 кВт из сети (при условии, что PV выход был максимальным, и дом не потреблял ток — в противном случае больше).

С другой стороны, Zappi EVSE, о котором вы упоминаете, может быть настроен на снижение скорости зарядки электромобиля в соответствии с выходной мощностью фотоэлектрического модуля.

Кстати, по слухам, в следующем году Hyundai перейдет на 3 фазы 22 кВт, но посмотрим.

Большинство EVSE в наши дни можно настроить при установке на максимальную скорость зарядки (некоторые даже можно изменить на лету с помощью приложения для телефона), а некоторые EV также имеют настройку скорости зарядки. (Модель 3, например, можно настроить на полную скорость зарядки в общедоступных зарядных устройствах переменного тока и на меньшую скорость на домашнюю зарядку).

Зарядка под дождем: Несмотря на то, что вилки и розетки для электромобилей имеют класс защиты IP для использования на открытом воздухе, я все равно должен убедиться, что они не подвергаются воздействию сильного ветра и дождя, а также не оставлять какие-либо соединения в лужах. С легким или средним дождем и т. д. у меня не возникло бы проблем.

Должен ли я поддерживать заряд аккумулятора электромобиля в пределах 20–80 %? Я бы перевернул вопрос и спросил, кто каждый раз ездит на своей ископаемой машине полностью пустой или всегда заправляет бак до краев? Большую часть времени вы все равно будете работать только в этом диапазоне. Границы 20 % и 80 % нужно будет пересекать только в длительных поездках.

Это лучше для аккумулятора? Производители встраивают буферы на обоих концах, так что 20% и 80% на манометре в любом случае не совсем реальные показатели. Например, у Kona electric батарея на 69 кВт·ч, но в счете указано, что она может быть использована на 64 кВт.

На практике:разрядка до «пустого» и зарядка до «полного» не сильно влияет на срок службы батареи, если вообще влияет.

Это может быть «добрее» к аккумулятору, если вы заряжаете его до 80 процентов и просто заряжаете до полного, когда это действительно необходимо. (Точно так же, как вы редко полностью заправляете автомобиль с ДВС.) Но на самом деле нет эмпирических данных, подтверждающих необходимость соблюдения максимума 80 % для зарядки электромобиля.

Влияет ли тип зарядки на срок службы аккумулятора? Быстрая зарядка постоянным током здесь может вызывать подозрение:поскольку она быстрее, она нагревает батарею намного сильнее, чем стандартная зарядка переменным током, а тепло для всего электрического — враг.

В частности, первые модели Leaf (2011–2014 года) действительно демонстрировали эту проблему, но похоже, что ни у одного другого производителя она никогда не возникала из-за того, что они включали активные системы охлаждения в свои аккумуляторные блоки.

Недавно было также то, что называлось «Leafgate», когда ранние 40-киловаттные Leaf снижали скорость зарядки постоянным током в зависимости от температуры внутренней батареи, поскольку Nissan, похоже, все еще нервничал по поводу этого эффекта:но в более поздних версиях эта «функция» была удалена, или по крайней мере уменьшено.

(Nissan Leaf — единственный электромобиль, в котором не используется какое-либо активное охлаждение аккумуляторной батареи, поэтому это наиболее вероятный кандидат на разряд батареи из-за чрезмерного нагрева).

С другой стороны, как упоминалось выше, ни для одного другого электромобиля такого эффекта не наблюдалось. В скандинавских странах электромобили Tesla используются в качестве такси с 2014 года, и их опыт использования зарядки постоянным током намного превышает среднее значение и показывает, что это не ускоряет износ батареи.

Например, финский таксист Tesla Ари Нюссёнен проехал на своем автомобиле впечатляющие 400 000 километров, и его аккумулятор по-прежнему имеет 93 % емкости аккумулятора.

Чтобы слушать получасовые передачи Science and Solutions, в Мельбурне вы можете настроиться на частоту 855 кГц в диапазоне AM с 8:30 до 9:00 по пятницам. В других местах вы можете слушать в прямом эфире через Интернет или загружать подкасты по адресу https://www.3cr.org.au/beyondzeroscience .