Przedmioty:
- Wprowadzenie
- Zakres
- Moc [kW]
- Pojemność [kWh]
- Zużycie [Wh/km, km/kWh, kWh/100 km]
Przedmowa:
Z hybrydami wtyczek i całkowicie pojazdy elektryczne mówimy o pojemności i mocy. Informacja ta jest istotna przy zakupie pojazdu, ponieważ pozwala nam określić m.in. zasięg i czas ładowania. Dla wielu osób o wyborze samochodu decyduje następujące pytanie: Ile kilometrów pojazd przejedzie na jednym ładowaniu akumulatora i jak szybko akumulator rozładowuje się do pełnego naładowania? Często spotykamy jednostki kW i kWh, ale często nie ma pewności, co to dokładnie oznacza. Na tej stronie przyjrzymy się znaczeniu pojemności i mocy oraz jednostkom kW i kWh. Dodatkowo opisano także, z czym wiąże się zużycie pojazdu elektrycznego oraz w jaki sposób na trzy sposoby możemy spotkać się ze zużyciem w instrukcji lub na wyświetlaczu komputera pokładowego.
Zakres:
Zasięg wskazuje odległość, jaką pojazd może przejechać na jednym zbiorniku paliwa lub na jednym pełnym naładowaniu akumulatora. Zasięg wyrażany jest w kilometrach. Istnieje wiele czynników, które mają negatywny wpływ na zasięg. Poniżej znajduje się kilka punktów, które należy wziąć pod uwagę:
- styl jazdy: podczas gwałtownego przyspieszania i nieprawidłowego hamowania silnikiem:
– silnik benzynowy: podczas zwalniania silnik nie wtryskuje paliwa;
– pojazd elektryczny: w trybie miękkim hamulce energia jest odzyskiwana do akumulatora. Przy ostrym hamowaniu energia hamowania jest „tracona”, ponieważ klocki hamulcowe są dociskane do tarcz; - masa pojazdu: większa masa oznacza większe zużycie paliwa;
- aerodynamika: w przypadku bagażnika na rowery lub boxu dachowego zużycie paliwa wzrasta ze względu na opór powietrza;
- niskie ciśnienie w oponach;
- niska temperatura powietrza na zewnątrz;
- włączonych wiele odbiorników energii elektrycznej (takich jak ogrzewanie siedzeń lub ogrzewanie elektryczne);
- klimatyzacja włączona.
Kierowca ma duży wpływ na zasięg. Jeśli powyższe punkty zostaną wzięte pod uwagę, zużycie paliwa przez pojazd może zostać zmniejszone, a co za tym idzie, można osiągnąć większy zasięg.
Moc [kW]:
Moc to ilość energii, która może zostać dostarczona w ciągu jednej sekundy. Energię wyrażamy w dżulach. 1 J/s (dżul na sekundę) jest równy 1 Ws (watosekunda). Termin wat sekunda jest nietypowy, mówimy o jednostce „wat”.
1 kW = 1000 watów = 1000 J/s = 1000 dżuli w ciągu 1 sekundy.
W pojazdach elektrycznych spotykamy moc podczas ładowania lub rozładunku pojazdu oraz moc przekazywaną na koła:
- ładowanie za pomocą ładowarki awaryjnej (tryb 2) w domu w gniazdku o mocy 2,3 kW;
- ładowanie szybką ładowarką autostradową (tryb 4) o mocy 43 kW;
- moc dostarczana przez silnik elektryczny (moment obrotowy pomnożony przez prędkość kątową) w przypadku gdy nie uwzględniono jeszcze strat w układzie napędowym:
– BMW iX3: 210 kW;
– Peugeot e-208: 115 kW;
– Volkswagen ID.5: 128 kW.
Pojemność [kWh]:
Pojemność wskazuje ilość energii, jaką można zmagazynować w akumulatorze. Im większa pojemność akumulatora, tym większy będzie zasięg.
W przypadku pojazdów elektrycznych często widzimy, że kilowatogodziny [kWh] są wykorzystywane jako miara energii i pojemności akumulatora. Jako przykład pokazano pojemność trzech pojazdów w pełni elektrycznych:
- BMW iX3: 74 kWh;
- Peugeot e-208: 50 kWh;
- Volkswagen ID.5: 77 kWh.
Wydajność w kilowatogodzinach wynika z trzech czynników:
- Kilo: mnożnik x 1000;
- Wat: jednostka mocy;
- Godzina: godzina składa się z 60 minut i 60 sekund, co daje łącznie 3.600 sekund.
Jedna kilowatogodzina [kWh] równa się 3.600 kilowatosekund [kWs].
Zużycie [Wh/km, km/kWh, kWh/100 km]:
Moc ładowania, pobór i dostarczana moc urządzeń elektrycznych jest podawana w jednostce „wat”. Jeśli pozostawimy włączone urządzenie o mocy 100 watów na godzinę, wówczas urządzenie to zużyło 100 watogodzin energii. Jeśli pozostawimy to urządzenie włączone na dziesięć godzin, zużyje ono łącznie 100 watów * 10 godzin = 1.000 watogodzin. Odpowiada to 1 kWh (1 kilowatogodzinie).
Obliczając koszty pełnego naładowania pakietu akumulatorów, mnożymy pojemność (kWh) przez cenę za kWh. Aby obliczyć zużycie paliwa przez pojazd, dzielimy pojemność (przeliczoną na watogodziny) przez liczbę kilometrów przejechanych przed wyczerpaniem się akumulatora. Specyfikacje pojazdów często uwzględniają zużycie paliwa Wh/km o nazwie
Tablica przyrządów pojazdu może monitorować zużycie paliwa km/kWh of kWh / 100 km wskazać. Możemy to porównać z różnymi sposobami postrzegania zużycia paliwa przez silnik, a mianowicie w km/l lub l/100 km. Możemy to przekonwertować.
Wh/km:
Akumulator HV w BMW iX3 ma pojemność 74 kWh. Zużycie tego samochodu wynosi 192 Wh/km. Wskazuje, ile watogodzin (0,001 kWh) zużywa samochód na kilometr. BMW iX3 na akumulatorze o pojemności 74 kWh może przejechać około 385 km. Zużycie wynosi zatem: 74.000 385 Wh / 192 km = XNUMX Wh/km.
km/kWh:
Monitor zużycia w zestawie wskaźników lub komputerze pokładowym może wskazywać bieżące lub średnie zużycie w km/kWh. W przypadku BMW iX3 o zużyciu 192 Wh/km zużycie to możemy przeliczyć, dzieląc liczbę 1000 (kWh) przez 192 (Wh). Stosunek wynosi 5,21. Na kWh można przejechać 5,21 km. Tablica przyrządów pokazuje również zużycie paliwa na poziomie 5,2 km/kWh. Dotyczy to oczywiście średniego zużycia, a faktyczne zużycie uzależnione jest od warunków jazdy.
kWh/100km:
Zużycie może być także pokazane w kWh/100 km. BMW iX3 z tego przykładu zużywa 74 kWh i może przejechać 385 km.
- Zużycie wynosi 74 kWh / 385 km;
- Kiedy podzielimy pojemność przez zakres i pomnożymy przez sto (74/385*100), otrzymamy liczbę: 19,22;
- Daje to zużycie: 19,22 kWh / 100 km.
Poniższa tabela przedstawia pojemność, zasięg i zużycie trzech wcześniej wspomnianych samochodów na trzy różne sposoby.
Przegląd z przykładami ładowania pojazdów elektrycznych znajduje się na stronie: Ładowanie pojazdów elektrycznych opisane.
