为电动汽车充电时,支付的电量中有多少实际上最终进入了电池?答案是“并非全部”。每当将电力从一个地方转移到另一个地方时,都会不可避免地产生传输损失。传输的距离越远,损失就越大,如果想知道损失的电力去哪里了,主要用于了电池散热和加热,使电池保持在一个合理的充电环境下。
一般来说,传输电压越高,损耗越低。当电力通过电网时,一旦电力从高压降压到低压,从电网的交流电转换为电动汽车充电所需的直流电时,整个过程也会产生损失。观察电动汽车充电损耗的最简单方法,可以将电动汽车的电池电量全部耗尽,然后将其充电至100%,然后测量需要多少千瓦时。可能会发现,需要的电量比电动汽车宣传的电池容量多大约10%,多余的电量都是因为在充电时产生的损耗。
德国的ADAC测试机构对BMW iX 进行了充电测试,连接到22kW(16 安培)交流壁式充电器,环境温度为23°C。研究发现,为iX的105.2 kWh电池组充电,实际上需要大约125.2 kWh,这相当于约20 kWh(大约20%)的损失。
另一个记录的例子是通过240伏2级充电器为 Model Y Performance 完全耗尽的电池组增加 81千瓦时多一点的电量,实际上需要 92.2 千瓦时的电量,相当于损失 14%。基本上,使用交流(1级或2级)充电器时影响充电损耗的主要部分是电动汽车的车载交流和直流转换器、充电器和充电电缆、电动汽车的电池(以及是否具有热管理功能) ,以及充电功率。一些电力损失是归因于所谓的“传输损失”,一些电力损失为热量,还有一些用于在充电过程中保持电池温度最佳。
在另一项测试中,ADAC发现,仅将电动汽车插入家用插座会比使用壁箱造成更大的损失。当在没有壁箱的情况下为雷诺 Zoe(没有电池热管理功能)充电时,其记录的损耗为 24.2%,而当使用11kW壁箱时,该损耗大幅下降至9.7%。与参与同一测试的其他型号相比,损耗差异没有那么大,但与使用专用壁挂式充电器相比,仍然有很大差异。
当使用3级直流快速充电器为电动汽车充电时,情况会有所不同,因为无需将交流电转换为交流电。在测试Tesla Model 3充电时,使用 CHAdeMO 转 NACS 适配器,计算了直流快速充电损耗。将Model 3 从 7% 的充电状态充电到 57%,将大约35.5 kWh 的电量重新注入到电池组中,计算出其中大约3.5 kWh是损耗的。如果从电量耗尽到充满,总损耗约为7千瓦时,即当时车辆可用电池容量的10%左右。
如果快速充电器设计为在 800 伏电压下运行并且为800伏电动汽车充电时,那么损耗应该会更低。但频繁对电动汽车快速充电可能会导致电池加速退化,如果想长期保持电动汽车并保持良好状态,不建议经常使用快充。
给电动汽车电池充电时,除了真正进入电池的电量外,还需要支付充电器和电动汽车电池组之间的电力损耗费用。为了最大限度地减少损失,应该避免1级充电。
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