すべてのDC急速充電は似た形状をしています。電源はキャビネットと車両が合意した範囲に上がり、しばらく保持されますが、バッテリーが満タンになる前に落ちてしまいます。ドライバーはその転倒を故障と読み取り、充電器が意図的にスロットルを切っていると考えがちです。
通常はどちらも当てはまりません。充電器は車内に設定された制限に従っており、その制限はセルを保護するために存在しています。重要なのは、なぜ電力が落ちるのかではなく、その日のコーナーがどこに位置し、なぜ動くのかです。
充電曲線の実際の見た目
急速充電は連続したプロセスではありません。それは二つの領域に分かれており、その間の移行を人々が「カーブ」と呼ぶものです。
最初のモードでは車両は固定電流を保持し、パックが満たされるにつれて電圧が上昇します。電力は電圧に電流を掛けたものであり、電圧が上昇する間電流は一定なので、出力もそれに伴って上昇します。このため、セッションは控えめな数字から始まり、最初の数分間で内閣の評価に向かって徐々に上昇していくことが多いのです。
ある時点でセル電圧は上限に近づきます。そこから車両は戦略を切り替えます。電圧を一定に保ち、電流を減衰させます。電圧は上がらなくなったため、電力は電流と歩調を合わせて下がります。この第二の段階で目に見える落下が起こり、最初は流れが急速に下がり、パックが満杯に近づくにつれて平坦になるため、劇的に見えます。
両者の角はしばしば膝と呼ばれます。それはスイッチではなく遷移であり、グラフ上の鋭い点であることは稀です。
なぜバッテリーは高充電状態でフル電流を受け付けないのか
充電中タンクに充填ができません。リチウムイオンを電極材料の層間の隙間に移動させており、その隙間は有限です。パックがほぼ満杯になると、ほとんどの人が奪われてしまう。
イオンが落ち着く速度よりも電流を流すと、イオンは丁寧にキューに入りません。その中には構造内に入らず、表面にリチウム金属として堆積するものもあります。その預金は元に戻すのが難しい。容量を永久に失わせ、不適切な条件下では内部短絡の経路を作り出します。バッテリー管理システムは部分的にこれを防ぐために存在しており、セルが満たされる際に要求する電流を下げることで実現しています。
同じ方向を指す第二の理由があります。内部抵抗は満充電近くに上昇します。同じ電流は、ほぼ満杯のパックの方が空のパックよりも多くの熱を生み出し、熱が細胞寿命を短くする要因です。テーパーは容量と温度の2つを同時に守っているのです。
制限は固定テーブルではなく、動く封筒です。長距離ドライブから戻ったばかりのパックや夏の暑さの中に置かれたパックは、同じ朝の涼しい朝、同じ充電状態のパックよりも少ない電流を求める傾向があります。
80%は設定か偶然
か これは習慣となった偶然に近いものです。ほとんどの公共充電セットアップでは、充電器は車両の充電状態を知りません。車両はそれを知っており、どれだけの電流を要求するかを決める側です。充電器は求められたものを、自身の能力の範囲内で供給します。したがって、特定の充電状態での固定されたカットオフは充電器が課すものではありません。しかし、その立場にはありません。
多くのパックでは膝が範囲の上位に位置し、80%はドライバーのアドバイスや充電制限のある車両設定で膝がその略語となっています。別のパックや同じパックの別の日に、コーナーが明らかに高くなったり低くなったりします。
4つの要素が影響します:パック温度、セッション開始時の電荷状態、セルのバランスの良さ、そしてセルの化学反応。60パーセントで到着した車両は、すでに膝を越えて始まっているため、曲線の平坦な部分は見られません。コールドパックは、ドライバーの予想する人数よりずっと早く緩み始めることができます。
化学は多くのドライバーが思っている以上に重要です。電圧曲線が非常に平坦なパックは、管理システムが電荷を見積もる際に使える材料が少ないため、電圧がより安定的に上昇するパックの上位の戦略は異なる場合があります。これが、同じ充電器に接続した2台の車が目に見える異なるカーブを生み出す理由の一つです。
サイトで読む価値のある二つの数字
セッションがおかしいと、1つの数字だけでは誰が責任者かを判断できません。2つは、車両が要求する電流と、充電器が実際に供給する電流です。
一緒に読むと、重要な3つのケースを分けています:
- 両方は一緒に落ちます。車両は要求を減らしています。充電器は求められたものを届けており、制限はパックの中に収 まっています。
- リクエストは高いままですが、配信は減少します。充電器はリミット側です。それはキャビネットの温度、モジュールの状態、ケーブル温度、または現場レベルの割り当てを指し、ドライバーではなくサプライヤーの話 し合いです。
最初の数字に関する注意点があります。このリクエストは、車両と充電器が高レベル通信セッションの一環として交換している場合にのみ表示されます。基本的なハンドセイクでは、充電器は車両がどれだけの電流を受け入れるかは知りますが、なぜ変わるかは分かりません。その場合は、同じ時間帯の車両自身の報告数値と充電器ログを比較してください。
スクリーンショット1枚だけではほとんど何も証明できません。20分間、両方の値を一緒にプロットすることで、その線がどこで分かれているのかが分かり、その瞬間に答えが現れます。
なぜ一部の車両は他より早くテーピングするのか
同じキャビネットに同じ開始充電で2台の車両があると、ほとんど似ていない曲線が現れることがあります。その理由は主に車両の特性にあります。
充電器のパワーに対するパックサイズ。大きな電流を流す小さなパックは、同じ電流を流す大きなパックよりも各セルをより負荷にかけます。小さなパックは1セルあたりの限界に早く到達するため、セッションの早い段階で膝が現れます。
熱経路。アクティブ冷却を備えたパックは、電流で発生する熱を除去できるため、より高い電流をより長く保持できます。空気を頼りにするパックや、長距離ドライブ後に熱く届くものは、早く減りやすい傾向があります。
Management policy.2つのメーカーが同じセルを使って異なる制限を設定することができます。一方はより多くの電流を許容し、摩耗も許容範囲が高まります。もう一方は保守的で、長続きを守る立場です。どちらも工学的な選択であり、仕様書には表示されません。
セルバランスと年齢。パックの中で最も弱いセルがパック全体の限界を設定します。ドリフトセルがあるパックは、1つのセルで最大電圧に達し、他のセルにはまだ余裕があり、充電器とは関係のない理由で電流が早く落ちます。
これがサイトデザインに与える意味
ピークパワーはネームプレート上の数字です。サイトが実際に売っているのは、一定期間内に供給されるエネルギーであり、曲線が両者をつなぐものです。
同じ出力で評価された2つのサイトは、膝より長く体を保つため、20分で明らかに異なるエネルギーを供給できます。もしサイトがネームプレートだけを中心に計画されている場合、その差は後で最も混雑する時間帯の列として現れ、キャビネットは出力がフルでなかったと報告します。
したがって、サイトにとって実用的な問いはキャビネットではなく、期待される車両についてです。運転手は通常どの充電状態で到着し、どのくらいの時間滞在し、その停留にどれだけのエネルギーが込められるかです。ドライバーが15〜20分滞在する高速道路の現場は、車が6時間も停まっていてカーブの形状も異なる職場
では問題が異なります。機器面では、注意深く読む価値のある仕様行があります。それは定電力ウィンドウです。これは、充電器が定格出力を保持できる電圧帯域を表しています。広いウィンドウは、パック電圧が異なる車両間で上昇する際に充電器が制限側になりにくいことを意味します。膝上のテーパーはどちらにせよ車両のものです。例として、120 kWおよび180 kW DCモデルは、300〜1000 Vにわたる定電力ウィンドウを記載しています。
サイトを決める数値はピークパワーではなく、1つのステイあたりのエネルギーです
セッションの大部分で車両が対応できる以上の評価を持つキャビネットは、スループットを増やさずにコストを増やします。サイトが実際に見る車両のセッションログから実際の曲線を読むことが、ネームプレートの人物をデザインの決定に変えています。
これらのことは膝の後のドロップを解決すべき問題にしません。それはバッテリーの受け入れ形状であり、機器はそれに従っています。解決すべきは、サイトが前方の車両が長く使えないピークを想定して設計された場合に生じるミスマッチです。
この記事の用語が新しい場合、充電出力、速度およびそれらの商業利用の定義は別途
サイトが実際に何を提供できるかを計算する? 到着料金、典型的な滞在時間、予想される車両を送信すると、エネルギー数値はネームプレートではなく曲線から導かれます。