Elektrikli Arabalarda Şarj Kayıpları - Enerji Nereye Gidiyor?

Elektrikli arabanızın pil kapasitesi 58 kW ise bu, pili tam olarak şarj etmek için tam olarak 58 kW gerektiği anlamına gelmez. Şaşırtıcı bir şekilde, şarj etmek için elektrikli arabanın gerçekten kullandığından daha fazla elektriğe ihtiyacınız var. Sonuç olarak bu, daha fazla maliyete katlanmak demektir. 

Alman Otomobil Kulübü'ne (ADAC) göre,elektrikli arabaları şarj ederken şarj kaybı %10 ila %25 arasındadır. Bu oldukça fazla, değil mi? 

Ne yazık ki, bu da genellikle önlenemez ve enerji sadece araca giderken kaybolur. Ama neden? Yanı sıra şarj kaybını en aza indirmek için ne yapabilirsiniz? 

Konuyu detaylıca inceleyelim  

Şarj Kayıpları Nelerdir?

Enerji A'dan B'ye taşındığında veya bir enerji türünden diğerine dönüştürüldüğünde, şarj kayıpları meydana gelir. Bu aynı zamanda elektrikli arabanızı, tabletinizi, akıllı telefonunuzu veya pil içeren başka bir cihazı şarj ettiğinizde de olur. 

Fizik hakkında fazla bir şey bilmiyor olsanız bile, muhtemelen Einstein'ın kuralını duymuşsunuzdur; enerji ne yaratılabilir, ne de yok edilemez, sadece bir enerji biçiminden diğerine dönüştürülebilir.

Örneğin koşarken vücudunuzdan gelen enerji ısıya dönüşür. Aynısı elektrikli araçların şarj edilmesi için de geçerlidir. 

Yani enerji gitmiyor, ama... ona ne oluyor? Nereye gidiyor? 

Elektrikli Otomobillerde Şarj Kayıpları İçin 4 Ana Faktör

AC şarj cihazıyla şarj işleminde yer alan birkaç bileşen vardır:

1. Yerleşik Şarj Cihazı
2. Şarj Kablosu
3. Şarj Gücü
4. Elektrikli Araba Bataryası

Bu bileşenlerin her biri güç kaybına neden olurken, şarj verimliliğinin de düşmesinde etkili olur.

Faktör 1: Elektrikli Otomobilin Yerleşik Şarj Cihazı Nedeniyle Şarj Kaybı

Ne yazık ki, şarj kaybı söz konusu olduğunda en büyük faktör EV yerleşik şarj cihazlarıdır, çünkü genellikle yalnızca yüzde 75 ila 95 arasında verimlidirler. 

Neden ?

Yerleşik şarj sisteminin ana işlevi, AC gücünü DC gücüne dönüştürmektir.

Bu dönüşüm ısı üretir, bu nedenle elektrikli otomobilin güç elektroniğinin genellikle sıvı soğutmalı olması gerekir. Ancak bu bile sizi enerji kayıplarından tamamen korumaz.

Yerleşik şarj sistemleri, çok az akım aktığında özellikle verimsiz çalışır. Ancak sürecin bu aşamasında şarj kaybını önlemek için yapabileceğiniz hiçbir şey yoktur.

Not: Hızlı şarj her ne kadar uygulanabilir bir çözüm gibi görünse de çevreyi ve bataryayı korumak için sürekli kullanılmamalıdır. Yüksek akımların elektrik şebekesine ağır bir yük bindirdiği, düşük akımların ise şebeke stabilitesine değerli katkılarda bulunduğu bir gerçektir.

Faktör 2: Elektrikli Aracı Şarj Kablosuyla Şarj Ederken Şarj Kayıpları

Şarj kablosuyla taşıma sırasında da bir miktar enerji kaybolur. Bunun nedeni dirençtir. Şarj kablosu ne kadar kısa olursa, şarj kaybı o kadar düşük olur. Neden? Çünkü o zaman direnç daha düşüktür.

Kısa Kablo => Düşük Direnç & Kayıp

Uzun Kablo => Yüksek Direnç & Kayıp

İpucumuz: Arabanızı şarj etmek için her zaman en uygun uzunlukta bir kablo kullanın. 

Faktör 3: Şarj Gücü Nedeniyle Şarj Kaybı

Daha yüksek güç aynı zamanda daha fazla ısı üretir. Ve bildiğiniz gibi ısı, normalde elektrik enerjisinin dönüştürüldüğü enerji şeklidir. 

Kalın bir şarj kablosu, ısıyı ve dolayısıyla şarj kaybını azaltmanın etkin bir yoludur. Şarj hızı ne kadar yüksek olursa, kablo o kadar kalın olmalıdır. 

Diyelim ki elektrikli arabanızı her seferinde 11 kW'lık bir şarj istasyonu için tasarlanmış aynı kabloyla, bir kez 11 kW ve bir kez 22 kW ile şarj ediyorsunuz, Sonra ne olur? 

22 kW'da, daha fazla ısı üretildiği için şarj kayıpları daha yüksektir. Bu nedenle, belirli bir şarj hızı veya daha yüksek bir hız için tasarlanmış bir kablo almak daha iyidir, çünkü bu durumda enerji kaybı daha az olacaktır. 

İpucumuz: Şarj etmek için kalın bir kabloya ihtiyacınız var. Bu nedenle go-e, enerji kayıplarının önemli ölçüde azaltılabileceği 22 kW'a kadar uygun şarj kabloları sunar. 

Faktör 4: Elektrikli Araç Bataryası Nedeniyle Şarj Kaybı 

Lityum iyon pilde, şarj istasyonundan gelen elektrik enerjisi kimyasal enerjiye dönüştürülür.

Bu dönüştürme işlemi, ısıya ve dolayısıyla şarj kayıplarına neden olur. Neyse ki, çoğu EV pil paketi (Nissan LEAF dışında) batarya ısındığında veya soğuduğunda enerji kaybını azaltmak için bir termal yönetim sistemine sahiptir.

İpucumuz: Şarj gücü ne kadar düşükse, dönüşüm o kadar "nazik" olur ve şarj kayıpları o kadar düşük olur. Bu nedenle elektrikli aracınızı daha düşük hızda şarj etmek finansal açıdan avantajlıdır. Daha düşük akımlar ayrıca elektrik şebekesinin stabilitesine değerli bir katkı sağlar.

Elektrikli Otomobillerde Şarj Kayıpları İçin Diğer Faktörler 

Soğuk kış günlerinde arabanızı şarj ederken, şarj işleminin normalden daha yavaş olduğunu göreceksiniz. 

Elektrikli otomobilin bataryası, şarj olmaya başlamadan önce ısınmak zorundadır. 

Ancak çok sıcak yaz günleri de elektrikli araçları şarj etmek için tam ideal değildir. 

Neyse ki, çoğu elektrikli otomobil, sıcak hava koşullarında şarj olurken batarya sıcaklığını düşüren bir soğutma devresine sahiptir.

Aslında doğrudan performans kaybı yoktur. Bunun yerine, ek bir güç tüketimi vardır. Deneylere göre, elektrikli arabaları şarj etmek ve çalıştırmak için ideal sıcaklık 20 ila 25 °C'dir.

İpucumuz: Elektrikli otomobilinizi şarj etmeden önce ısıtmanız faydalı olabilir. EV'nizde batarya ön koşullandırması varsa, şarj etmeden önce bataryayı oda sıcaklığına getirmek için bunu kullanmanızı öneririz. 

Sıcak havalarda EV'nizi şarj etmek için tavsiyemiz gayet açık: bataryanın aşırı ısınmasını önlemek için tercihen ve mümkünse her zaman aracınızı gölgeye park edin. 

Not: Eve gelir gelmez batarya henüz sıcakken şarj etmek, ideal çözüm gibi görünüyor. Ancak birçok kişi işten döndükten hemen sonra EV'yi aynı anda şarj etmeye başladığında, elektrik şebekesi önemli ölçüde zorlanabilir 

Elektrikli Arabalarda Şarj Kaybı Nasıl Ölçülür?

Bataryanızı sıfırdan %100'e şarj edip ardından ne kadar elektrik tüketildiğini kontrol ederseniz net bir sonuç alırsınız. Bu sayıy, araç bataryasının kapasitesiyle karşılaştırabilirsiniz, fark şarj kaybına eşittir. 

Dikkat edin böyle bir deney aynı zamanda belirli riskler de taşır çünkü bir bataryayı neredeyse tamamen boşaltmak iyi bir fikir değildir.

Şarj Kablosunu EV'nize Her Taktığınızda Hangi Şarj Kayıplarının Meydana Geldiğini Başka Nasıl Öğrenebilirsiniz?

Tanınmış test kurumları tarafından sağlanan bilgilere başvurabilirsiniz. 

Örneğin, Alman Otomobil Kulübü'ne (ADAC), şarj kayıplarını belirlemek için aynı ortam koşullarında (23 °C) aynı 22 kW duvar kutusunun (AC) kullanıldığı bir Ecotest gerçekleştirmiştir. Bu test ie yükleme kayıplarının önemli olduğunu kanıtladı.

Sonuçlar, örneğin bir BMW iX'in 105 kWh bataryasını tamamen şarj etmenin 125,2 kWh aldığını gösteriyor. (Bmw İX'den daha ucuz olan) Jaguar I-Pace için de çıkan sonuç ; 90 kWh batarya için 100,8 kWh gerekiyor. 

AC Şarj ve DC Şarj Karşılaştırması: Şarj Kaybındaki Farklılıklar

Daha önce belirtildiği gibi, şarj kayıpları esas olarak AC'yi yerleşik bir şarj cihazı ile DC'ye dönüştürürken meydana gelir. Bu, AC şarjı için geçerlidir. 

Peki ya DC şarjı? Şarj istasyonundan gelen enerjinin dönüştürülmesi gerekmiyorsa, enerji kaybının önemli ölçüde daha düşük olması gerekmez mi?

Bu temelde doğru. Yine de DC şarjın da ideal olmadığını hatırlatalım.

Daha kısa sürede daha fazla akım geçtiği için ısı kayıplarına neden olur. Ancak bu kayıplar AC'ye göre daha azdır.

Not: Elektrikli arabanızı DC şarj cihazları ile sürekli şarj etmek, aracınızın bataryasına zarar verebilir. Elektrikli arabanızı çok hızlı şarj etmeniz gereken durumlar için iyidirler. Aracınızın bataryasını şarj etmek için daha fazla zamanınız varsa, go-e şarj cihazı gibi AC şarj istasyonları açıkça daha iyi bir seçimdir.

ÖZET

Kimse boşa harcanan enerjiye para harcamak istemez. Elektrikli otomobillerde şarj kayıpları konusunun giderek daha fazla dikkat çekmesine şaşmamalı. 

Alman Otomobil Kulübü (ADAC), bu nedenle elektrikli otomobil üreticilerinin şarj kayıplarını genel teknik verilere dahil etmelerini talep ediyor. 

Ancak unutulmaması gereken şey, dünyadaki hiçbir şeyin %100 verimli olmadığıdır. 

Şarj kayıpları oldukça korkutucu görünsede, içten yanmalı bir motorda benzin yakarken yaşanan kayıplarla kıyaslanamaz!