Elektromobily sú poháňané výlučne elektrickou energiou získanou z batérie, ktorá je integrovanou súčasťou vozidla. Akumulátor je potrebné pravidelne nabíjať, či už z externého zdroja, teda nabíjacej stanice alebo z domácej zásuvky. Bližšie informácie týkajúce sa možností nabíjania a mapu nabíjacích staníc nájdete priamo tu.
Dôležité parametre pre výber elektromobilu
Dôležitým parametrom pri kúpe elektromobilu je teda okrem technických parametrov, ceny a dizajnu aj rýchlosť nabíjania batérie, jej kapacita a následný dojazd elektromobilu. Rýchlosť tankovania energie do elektrického vozidla a možnosti dojazdu však majú svoje limity. Sny o tom, že si batériu do vášho elektromobilu nabijete rovnako rýchlo ako natankujete plnú nádrž benzínu či nafty, prípadne o tom, že bez dobíjania najazdíte tisíce kilometrov zatiaľ musíme odložiť bokom. Dĺžka, resp. rýchlosť nabíjania batérie závisí od technológie, výkonu nabíjacej stanice a palubnej nabíjačky, typu prúdu, nabíjacej schopnosť batérie a samozrejme jej kapacity.
Výpočet nabíjania batérie
Na základných fyzikálnych vzorcoch si môžeme jednoducho ukázať a vypočítať výkon či dobu nabíjania batérie. Čas, ktorý je potrebný na nabitie batérie získame jednoducho tak, že kapacitu batérie vydelíme výkonom nabíjačky.
V prípade jednofázového pripojenia sa výkon resp. príkon vypočíta podľa vzorca „P = U * I“
V prípade trojfázového pripojenia sa použije nasledovný vzťah „P = 1,73 * U * I“
P = výkon vo Wattoch (W), U = napätie vo Voltoch (V), I = prúd v Ampéroch (A)
Množstvo energie, ktorá sa dodá do batérie vypočítame tiež jednoducho podľa vzorca „A = P * t“
A= energia (práca) vo Watt sekundách (kWh = 3 600 000 Ws), P = výkon vo Wattoch (W), t = čas v sekundách (s)
Len pripomíname, že množstvo energie dodanej do batérie neznamená kapacitu batérie. Pod kapacitou totiž musíme chápať množstvo energie, ktorú je batéria schopná uchovať.
Vízie automobiliek a nabíjanie
Keď sme si vysvetlili fyzikálnu podstatu nabíjania, môžeme sa bližšie pozrieť na to, do akej miery sú vízie niektorých automobiliek ohľadom ultrarýchleho nabíjania reálne. Fyzikálne zákony totiž platia aj pre vynálezcov z Tesly či iných koncernov a ich sľuby sa dajú veľmi rýchlo verifikovať. Výrobcovia napríklad sľubujú, že za 20 minút dobíjania dokážete so svojím elektromobilom prejsť trasu dlhú 500 km. Do akej miery sú však tieto odvážne plány realizovateľné? Kapacita batérie v tomto prípade bola 192 kWh a po použití uvedeného vzorca a jednoduchom výpočte je zrejmé, že na nabitie takejto batérie za sľubovaných 20 minút by ste potrebovali mať nabíjaciu stanicu s výkonom až 576 kW. Pre ilustráciu si predstavte bežný 3 izbový byt, kde je k dispozícii jednofázová prípojka s 25A ističom a napätím siete 230V. Maximálny odoberaný príkon je 5750 W, teda 5,75 kW. To znamená, že ak by sme našu batériu chceli nabiť z domácej zásuvky, tak by nám to trvalo 33,39 hod (192kWh/5,75 kW) a teda ak by sme to chceli stihnúť za sľubovaných 20 minút, museli by sme odpojiť elektrickú energiu až 100 bytom. Oproti tomu, ak by sme použili energiu z rodinného domu s trojfázovou prípojkou tak máme k dispozícii 3x400V s ističmi cca 50A. Potom dostaneme 34 600 W, teda 34,6 kW. S takýmto výkonom sme potom schopní nabiť akumulátor na požadovanú kapacitu 192 kWh za cca 5,55 hod. Ak by sme si opäť chceli skrátiť dobu nabíjania na 20 minút tak by sme museli odpojiť od elektriny 16 rodinných domov. Na záver len porovnanie s nabíjačkou Supercharger, na sľubovaný výkon by sme potrebovali mať až 5 nabíjačiek tohto typu.
Prepočet pre automobil s dojazdom 800 km
Poďme sa pozrieť aj na ďalšie lákadlo automobiliek, akou je minúta nabíjania s následným dojazdom 800 km. Výrobca pri tomto type batérie uviedol kapacitu 200 kWh. Ak si dosadíme do uvedeného vzorca potrebné veličiny, zistíme, že ak by malo dôjsť k nabitiu batérie za 1 minútu, tak by sme potrebovali mať 12 MW nabíjaciu stanicu. To však je nepredstaviteľné, nakoľko sa jedná o stonásobný výkon v porovnaní so Superchargerom od Tesly. Len pre predstavu, výkon jedného reaktora atómovej elektrárne v Mochovciach je 471 MW.
Aj z jednoduchých príkladov je ale zrejmé, že nie každá avizovaná rýchlosť nabíjania a výkon nabíjačky je aj reálne dosiahnuteľný. Nepopierateľným faktom však je, že tieto parametre sa neustále skvalitňujú a rastie ako výkon nabíjačiek, tak sa skracuje aj doba ich nabíjania.
Nabíjanie elektromobilov - možnosti
Chcete dostávať aktuálne informácie o elektromobiloch?
