Понимание показателей аккумулятора

В отличие от измерения уровня топлива в бензиновом автомобиле, где достаточно просто измерить количество жидкости, в электромобилях нет аналогичного механизма для аккумуляторов. Поэтому показатели аккумуляторов — это сложные и обоснованные оценки.

Уровень заряда, запас хода и емкость аккумулятора рассчитываются системой управления аккумулятором автомобиля, которую часто называют BMS.

В этой статье рассказывается, как рассчитываются различные показатели аккумулятора, а также о некоторых неожиданных особенностях, которые при этом возникают.

Заряд батареи

Уровень заряда аккумулятора — это показатель в процентах, отображаемый автомобилем, от 0% до 100%.

Это число показывает, сколько, по оценке автомобиля, осталось полезной энергии в аккумуляторе. Это не значит, что при 0% аккумулятор физически разряжен, или что при 100% он достиг своего абсолютного физического предела.

Это связано с тем, что аккумуляторы электромобилей имеют встроенные защитные механизмы. Эти механизмы помогают защитить аккумулятор от повреждений, ведь литий-ионные аккумуляторы могут выйти из строя, если их разрядить слишком сильно.

Диапазон

Запас хода на одной зарядке, также называемый номинальным запасом хода, — это оценка того, какое расстояние автомобиль сможет преодолеть на текущем заряде аккумулятора.

Запас хода рассчитывается исходя из фиксированного показателя эффективности, установленного официальными органами страны. Это дает ответ на вопрос:

«Какое расстояние сможет преодолеть автомобиль, если будет расходовать энергию с официально заявленной эффективностью?»

Запас хода обычно меняется предсказуемым образом в зависимости от уровня заряда аккумулятора. Если при 100 % заряда автомобиль показывает 300 миль, то при 50 % он обычно показывает 150 миль.

Номинальный запас хода полезен для сравнения характеристик аккумулятора с течением времени, но он не является точным показателем твоего реального запаса хода, поскольку в реальных условиях вождения эффективность зачастую не достигает 100 %.

Вместимость

Емкость аккумулятора — это оценка системы управления аккумулятором того, сколько энергии он может накопить; обычно измеряется в киловатт-часах (кВт·ч).

Существует два основных показателя пропускной способности:

Общая ёмкость: текущая ёмкость аккумуляторной батареи , включая энергию, которая может быть недоступна для обычной езды, поскольку автомобиль оставляет запас для защиты аккумулятора.

Полезная ёмкость: часть заряда аккумулятора, которую автомобиль позволяет использовать для движения.

Автомобиль оценивает емкость аккумулятора на основе напряжения, силы тока, температуры, истории зарядов и разрядов, поведения элементов и других данных системы управления аккумулятором.

Поскольку это приблизительные данные, емкость может со временем немного меняться. Незначительные ежедневные колебания — это нормальное явление и не означают, что батарея внезапно потеряла или набрала емкость.

Со временем производительность постепенно снижается — это закономерность.

Уровень заряда и емкость аккумулятора не совпадают

Процент заряда батареи и её ёмкость в кВт·ч связаны между собой, но не всегда совпадают.

Например, у автомобиля с расчетной полезной емкостью 75 кВт·ч не обязательно будет ровно 37,5 кВт·ч при заряде 50 %.

Это потому, что показатель заряда аккумулятора рассчитывается на основе оценки автомобилем полезной емкости, которая учитывает запас прочности.

Уровень заряда 0 % не означает, что аккумулятор действительно разряжен

Распространенное заблуждение заключается в том, что 0 % заряда батареи означает, что она разряжена. Это не так.

Если аккумулятор электромобиля действительно разрядится до 0 кВт·ч, он может получить необратимые повреждения. Литий-ионные аккумуляторы должны работать в безопасном диапазоне напряжения, поэтому система автомобиля защищает аккумуляторную батарею, сохраняя запас энергии при уровне заряда ниже 0 %.

Это не значит, что стоит разряжать аккумулятор до 0 %. Нижний предел заряда нужен для защиты, а не как нормальный рабочий диапазон. Если постоянно разряжать аккумулятор до крайнего предела, это может увеличить нагрузку на него и привести к тому, что машина перестанет нормально ездить или заряжаться.

Эффективная дальность меняется со временем

Фактический запас хода во время езды может меняться по многим причинам, в том числе:

• Срок службы батареи
• Использование аккумулятора
• Температура
• Последние данные об эффективности вождения
• Давление в шинах
• Размер колес и шин
• Обновления программного обеспечения
• Калибровка аккумулятора
• Использование системы климат-контроля
• Скорость движения
• Перепады высот
• Погодные условия

Это совершенно нормально. Твой автомобиль постоянно анализирует ситуацию, учится и подстраивается в зависимости от состояния аккумулятора и окружающих условий.

Почему показатели аккумулятора меняются после зарядки и калибровки

Система управления аккумулятором постоянно учится.

Показатели аккумулятора часто становятся точнее после того, как у автомобиля появляется возможность отследить работу аккумулятора в широком диапазоне состояний заряда. Именно поэтому калибровка системы управления аккумуляторной батареей (BMS) повышает точность показателей аккумулятора автомобиля.