Elke DC-snelle lading volgt een vergelijkbare vorm. De stroom stijgt naar wat de kast en het voertuig overeenkomen, houdt het een tijdje vast en valt dan weg ruim voordat de accu vol is. Bestuurders zien die val vaak als een fout, of als het feit dat de oplader ze expres beperkt.
Geen van beide is meestal het geval. De lader volgt een limiet die in het voertuig is vastgesteld, en die limiet bestaat om de cellen te beschermen. De nuttige vraag is niet waarom het vermogen daalt, maar waar de hoek op een bepaalde dag staat en waarom hij beweegt.
Hoe de laadcurve er eigenlijk uitziet
Een snelle lading is niet één continu proces. Het loopt in twee regimes, en de overgang daartussen is wat men de curve noemt.
In het eerste regime houdt het voertuig een vaste stroom vast en laat de spanning stijgen naarmate het pakket zich vult. Omdat vermogen spanning vermenigvuldigt met stroom, en de stroom constant blijft terwijl de spanning stijgt, stijgt het uitgangsvermogen mee. Daarom begint een sessie vaak met een bescheiden bedrag en bouwt het in de eerste paar minuten op naar de kabinetswaardering.
Op een gegeven moment nadert de celspanning zijn bovengrens. Vanaf daar schakelt het voertuig van strategie: het houdt de spanning stabiel en laat de stroom afnemen. De spanning stijgt niet meer, dus het vermogen loopt mee met de stroom. Dit tweede regime is waar de zichtbare daling plaatsvindt, en het kan dramatisch lijken omdat de stroming eerst snel afneemt en dan vlakt zodra de groep vol wordt.
De hoek tussen de twee wordt vaak de knie genoemd. Het is een overgang, geen schakelaar, en het is zelden een scherp punt op een grafiek.
Waarom de batterij geen volledige stroom kan accepteren bij hoge laadstand
Laden vult geen tank. Het verplaatst lithiumionen naar de ruimtes tussen lagen van het elektrodemateriaal, en die ruimtes zijn eindig. Wanneer de rugzak bijna vol is, zijn de meeste bezet.
Druk stroom in sneller dan de ionen kunnen stabiliseren, en ze staan niet beleefd in de wachtrij. Sommige daarvan zetten zich als lithiummetaal op het oppervlak af in plaats van de structuur binnen te dringen. Die aanbetaling is moeilijk terug te draaien. Het verwijdert permanent de capaciteit en creëert onder verkeerde omstandigheden een pad voor interne kortsluitingen. Het batterijbeheersysteem bestaat deels om dit te voorkomen, en doet dit door de benodigde stroom te verlagen terwijl de cellen zich vullen.
Er is een tweede reden die dezelfde kant op wijst: interne weerstand stijgt bijna volledig geladen. Dezelfde stroom produceert meer warmte in een bijna volle verpakking dan in een lege, en warmte is wat de levensduur van de cel verkort. Dus de taper beschermt twee dingen tegelijk: capaciteit en temperatuur.
De limiet is een bewegende envelop, geen vaste tabel. Een rugzak die net van een lange rit komt, of een die in de zomerhitte staat, vraagt meestal om minder stroom dan hetzelfde rugzakje op een koele ochtend bij dezelfde laadstand.
Is 80 procent een instelling of een toeval
Het lijkt meer op een toeval dat een gewoonte is geworden.
In de meeste openbare laadopstellingen weet de lader niet wat de laadstatus van het voertuig is. Het voertuig weet het, en het voertuig bepaalt hoeveel stroom er wordt gevraagd. De oplader levert wat er gevraagd wordt, tot aan zijn eigen mogelijkheden. Dus een vaste afkap bij een bepaalde laadtoestand is niet iets wat de oplader oplegt; Het is niet in de positie om dat te doen.
Wat er gebeurt is dat bij veel packs de knie ergens in het bovenste deel van het bereik valt, en 80 procent werd de afkorting daarvan in rijdersadvies en in voertuiginstellingen die een laadlimiet bieden. Bij een andere rugzak, of dezelfde rugzak op een andere dag, kan de hoek merkbaar hoger of lager zitten.
Vier dingen bewegen het: verpakkingstemperatuur, de laadtoestand waarmee de sessie begon, hoe goed de cellen in balans zijn en de chemie van de cellen. Een voertuig dat op 60 procent aankomt, ziet geen vlak deel van de bocht, omdat het al voorbij de knie begint. Een koud pakket kan al veel eerder afnemen dan het aantal bestuurders verwacht.
Chemie is belangrijker dan de meeste coureurs beseffen. Pakketten met een zeer vlakke spanningscurve geven het beheersysteem minder om mee te werken bij het schatten van de lading, waardoor de strategie voor het bovenste bereik anders kan zijn dan bij een pakket waarvan de spanning gestaag stijgt. Dat is een van de redenen waarom twee auto's op dezelfde oplader zichtbaar verschillende bochten kunnen produceren.
De twee cijfers die het waard zijn om ter plaatse te lezen
Wanneer een sessie er verkeerd uitziet, is één getal niet genoeg om te zeggen wie verantwoordelijk is. Twee zijn: de stroom die het voertuig opvraagt, en de stroom die de lader daadwerkelijk levert.
Samen gelezen, scheiden ze de drie zaken die ertoe doen:
Een waarschuwing voor het eerste getal. Het verzoek is alleen zichtbaar wanneer het voertuig en de lader het uitwisselen als onderdeel van een communicatiesessie op hoog niveau. Bij een eenvoudige handdruk weet de lader hoeveel stroom het voertuig bereid is te accepteren, maar niet waarom hij verandert. Vergelijk in dat geval het laadlogboek met de eigen gerapporteerde cijfers van het voertuig voor dezelfde minuten.
Een enkele screenshot bewijst weinig in beide richtingen. Twintig minuten van beide waarden, samen uitgezet, laat zien waar de twee lijnen zich scheiden, en dat is het moment waarop het antwoord verschijnt.
Waarom sommige voertuigen eerder taps toelopen dan andere
Twee auto's op dezelfde kast met hetzelfde startvermogen kunnen krommen produceren die nauwelijks op elkaar lijken. De redenen zijn vooral eigenschappen van het voertuig.
Pakketgrootte ten opzichte van het laadvermogen. Een kleine groep die een grote stroom trekt, werkt elke cel harder dan een grote groep die dezelfde stroom trekt. De kleine groep bereikt eerder zijn limiet per cel, waardoor zijn knie eerder in de sessie arriveert.
Thermisch pad. Packs met actieve koeling kunnen een hogere stroom langer vasthouden, omdat ze de warmte die die stroom produceert kunnen verwijderen. Rugzakken die afhankelijk zijn van lucht, of die na een lange rit warm aankomen, nemen meestal eerder af.
Wat dit betekent voor siteontwerp
Piekvermogen is een naamplaatfiguur. Wat een site daadwerkelijk verkoopt, is energie die binnen een tijdsbestek wordt geleverd, en de curve verbindt de twee.
Twee sites die op hetzelfde vermogen worden beoordeeld, kunnen merkbaar verschillende hoeveelheden energie in twintig minuten leveren, omdat de ene zijn figuur langer vasthoudt vóór de knie en de andere niet. Als een locatie alleen rond het naamplaatje wordt gepland, verschijnt dat verschil later als wachtrijen op het drukste uur, waarbij de kasten rapporteren dat ze niet op volle output waren.
De praktische vragen voor een site gaan daarom over de voertuigen die het verwacht te zien, niet over het kabinet: met welke laadstand komen bestuurders doorgaans aan, hoe lang blijven ze en hoeveel energie past in die stay. Een snelweglocatie waar bestuurders vijftien tot twintig minuten blijven is een ander probleem dan een werkplek waar auto's zes uur blijven staan en de bochten niet dezelfde vorm hebben.
Aan de apparatuurkant is één specificatieregel het waard om goed te lezen: het constant-power window. Het beschrijft de spanningsband waarover de lader zijn nominale uitgang kan vasthouden. Een breed raam betekent dat de lader minder snel de beperkende kant wordt naarmate de pakketspanning stijgt tussen verschillende voertuigen. De taps toelopende band boven de knie behoort in beide gevallen nog steeds tot het voertuig. Als voorbeeld van hoe dit wordt geformuleerd, is de stijl 120 kW en 180 kW DC-modellen vermelden een constant-power window dat DC 300–1000 V overspant.
Het getal dat een locatie bepaalt is energie per verblijf, niet piekvermogen
Een kast die hoger is beoordeeld dan de voertuigen het grootste deel van de sessie kunnen accepteren, voegt kosten toe zonder extra doorvoer. Het lezen van de daadwerkelijke curve uit sessielogboeken, voor de voertuigen die een site echt ziet, is wat van een naamplaatfiguur een ontwerpbeslissing maakt.
Niets hiervan maakt de drop na de knie tot een probleem dat opgelost moet worden. Het is de vorm van de accu die de batterij accepteert, en de apparatuur volgt die. Wat het oplossen waard is, is de mismatch die ontstaat wanneer een locatie is ontworpen voor een piek die geen enkel voertuig ervoor lang kan gebruiken.
Als de termen in dit artikel nieuw zijn, worden de definities van laadvermogen, snelheid en commercieel gebruik afzonderlijk behandeld in Wat een DC-snellader is.
Uitzoeken wat een site daadwerkelijk kan leveren tijdens een verblijf?
Stuur de aankomstkosten, het gebruikelijke verblijf en de voertuigen die je verwacht, en het energiecijfer volgt uit de curve in plaats van uit het naamplaatje.
Stel een specificatievraag