Na otázku, ako dlho sa nabíja elektromobil, neexistuje jedna univerzálna odpoveď.
Jedno auto môže počas nočného státia dopĺňať energiu niekoľko hodín, zatiaľ čo pri vhodnom DC nabíjaní môže významnú časť energie doplniť počas kratšej prestávky na ceste.
Samotný údaj o maximálnom nabíjacom výkone pritom nestačí.
Na čas nabíjania vplýva najmä to, koľko energie potrebujete doplniť, aký výkon dokáže auto skutočne prijímať a ako sa tento výkon počas nabíjania mení.
Preto napríklad elektromobil s maximálnym DC výkonom 200 kW nemusí automaticky doplniť 50 kWh energie za 15 minút.
Samotný maximálny nabíjací výkon nestačí na posúdenie toho, ako rýchlo sa elektromobil v praxi nabíja.
Od čoho závisí čas nabíjania elektromobilu?
Čas nabíjania ovplyvňuje viacero faktorov súčasne.
Medzi najdôležitejšie patria:
- množstvo energie, ktoré potrebujete doplniť,
- nabíjací výkon, ktorý dokáže vozidlo v danej situácii prijať,
- výkon dostupný na nabíjacom bode,
- aktuálny stav nabitia batérie,
- priebeh nabíjacieho výkonu,
- teplota batérie a ďalšie podmienky nabíjania.
Pre jednoduchý odhad teda potrebujete poznať minimálne dve veličiny:
koľko energie chcete doplniť v kWh
a
akým priemerným výkonom ju počas sledovaného intervalu dokážete dopĺňať v kW.
Práve rozdiel medzi kWh a kW je základom správneho odhadu času.
Aký je rozdiel medzi kW a kWh?
Tieto dve jednotky sa pri elektromobiloch často zamieňajú, hoci opisujú rozdielne veci.
kWh – kilowatthodina vyjadruje množstvo energie.
Pri elektromobile sa s ňou stretnete napríklad pri kapacite batérie alebo pri množstve energie, ktoré chcete doplniť.
kW – kilowatt vyjadruje výkon.
Pri nabíjaní hovorí o tom, akou rýchlosťou sa energia v danom okamihu prenáša.
Zjednodušene:
kWh = koľko energie
kW = akým výkonom energiu dopĺňame
A z ich vzťahu môžeme orientačne odvodiť čas.
Ako vypočítať čas nabíjania elektromobilu?
Základný orientačný výpočet je:
energia na doplnenie (kWh) ÷ priemerný výkon počas sledovaného intervalu (kW) ≈ čas nabíjania (h)
Predstavme si, že potrebujete do batérie doplniť:
33 kWh
a vozidlo počas daného nabíjania prijíma približne:
11 kW.
Ak predpokladáme, že výkon zostáva počas sledovaného intervalu približne na tejto úrovni, výpočet je:
33 kWh ÷ 11 kW = približne 3 hodiny
Ide o dobrý orientačný odhad.
Výpočet však predpokladá, že poznáme energiu, ktorú treba reálne doplniť, a že použitý výkon približne zodpovedá priemeru počas sledovaného intervalu.
Najmä pri vysokovýkonnom DC nabíjaní nemusí vozidlo prijímať rovnaký výkon počas celého procesu.
Prečo nestačí vydeliť kapacitu batérie nabíjacím výkonom?
Častou chybou je vziať celú kapacitu batérie a vydeliť ju maximálnym výkonom nabíjania.
Napríklad:
batéria 60 kWh
nabíjací výkon 150 kW
a následne:
60 ÷ 150 = 0,4 hodiny = 24 minút
Takýto výpočet však automaticky neznamená, že sa konkrétne auto nabije z 0 na 100 % za 24 minút.
Má minimálne dva problémy.
Po prvé, pri bežnom nabíjaní často nedopĺňate celú kapacitu batérie.
Po druhé, maximálny výkon nemusí byť dostupný počas celého nabíjania.
Pre praktický odhad preto treba vedieť:
koľko energie skutočne dopĺňame a akým priemerným výkonom ju počas daného intervalu doplníme.
Prečo je dôležité, z koľkých percent na koľko percent nabíjate?
Čas nabíjania závisí aj od toho, akú časť batérie chcete doplniť.
Nabíjanie napríklad:
20 → 60 %
je iná úloha než:
20 → 100 %.
V druhom prípade potrebujete doplniť viac energie a zároveň sa môže zmeniť aj výkon, ktorý vozidlo pri vyššom stave nabitia prijíma.
Preto údaj:
„nabitie trvá 30 minút“
nie je veľmi užitočný, ak nevieme, z akého stavu nabitia na aký stav nabitia bol čas meraný.
Pri porovnávaní časov je teda vždy potrebné sledovať aj nabíjací interval.
Ako odhadnúť množstvo energie medzi dvoma stavmi nabitia?
Pre jednoduchý používateľský odhad môžeme vychádzať z využiteľnej kapacity batérie a rozdielu v stave nabitia.
Predstavme si elektromobil s využiteľnou kapacitou:
60 kWh
a chceme ho nabiť z:
20 % na 70 %.
Rozdiel je:
50 percentuálnych bodov.
Pre jednoduchý odhad môžeme počítať:
60 kWh × 0,50 = približne 30 kWh
Týchto približne 30 kWh predstavuje orientačné množstvo energie, ktoré treba doplniť.
Ak by vozidlo počas celého intervalu prijímalo približne 10 kW:
30 ÷ 10 = približne 3 hodiny
Ide o zjednodušený používateľský model, nie o presné meranie energie.
Dobre však ukazuje, prečo pri otázke „ako dlho sa nabíja elektromobil?“ nestačí poznať iba veľkosť batérie.
Potrebujeme vedieť aj koľko z nej chceme doplniť.
Znamená dvojnásobný výkon polovičný čas nabíjania?
V ideálnom jednoduchom modeli áno.
Ak potrebujeme doplniť 30 kWh:
pri 5 kW by matematický odhad bol približne 6 hodín,
pri 10 kW približne 3 hodiny.
To však platí iba vtedy, ak vozidlo daný výkon skutočne prijíma a výkon zostáva počas sledovaného intervalu približne rovnaký.
Preto sa tento vzťah dobre používa na pochopenie základnej matematiky nabíjania, ale nie vždy dokáže presne predpovedať reálny čas.
Pri DC nabíjaní je dôvodom najmä nabíjacia krivka.
Čo je nabíjacia krivka elektromobilu?
Nabíjacia krivka, označovaná aj anglickým výrazom charging curve, opisuje, ako sa nabíjací výkon mení počas nabíjania.
Elektromobil nemusí od začiatku do konca prijímať rovnaký výkon.
Za vhodných podmienok môže vozidlo v určitej časti nabíjania dosiahnuť vysoký výkon, neskôr ho však začne znižovať.
Priebeh nemusí byť pri každom aute rovnaký. Niektoré vozidlá dokážu relatívne vysoký výkon udržať dlhšie, pri iných začne klesať skôr alebo výraznejšie.
Maximálny nabíjací výkon hovorí, aký výkon môže vozidlo za určitých podmienok dosiahnuť. Nabíjacia krivka ukazuje, ako sa výkon správa počas väčšej časti nabíjania.
Pre reálny čas DC nabíjania je preto samotný maximálny údaj v kW iba časťou informácie.
Maximálny vs. priemerný nabíjací výkon
Predstavme si dve vozidlá.
Vozidlo A dokáže krátkodobo dosiahnuť 200 kW, ale výkon následne výraznejšie klesá.
Vozidlo B má maximum 170 kW, ale relatívne vysoký výkon dokáže udržať počas väčšej časti sledovaného nabíjacieho intervalu.
Zo samotných údajov:
200 kW vs. 170 kW
by sa mohlo zdať, že vozidlo A sa musí nabíjať výrazne rýchlejšie.
To však nemusí platiť.
Vozidlo s nižším maximálnym výkonom preto nemusí mať v porovnateľnom nabíjacom intervale úmerne dlhší čas. Rozhoduje priebeh výkonu počas celého sledovaného intervalu.
Pre používateľa je preto pri DC nabíjaní často dôležitejšie sledovať:
koľko energie vozidlo doplní za určitý čas
alebo
ako dlho trvá nabitie v porovnateľnom intervale SoC
než iba maximálne číslo v technických údajoch.
Prečo sa pri DC nabíjaní často uvádza čas 10–80 %?
Pri elektromobiloch sa často stretnete s údajom, ako dlho trvá DC nabíjanie z 10 na 80 %.
Takýto interval je užitočný najmä preto, že umožňuje jednoduchšie porovnávať schopnosť vozidiel doplniť významnú časť energie počas cesty.
Zároveň nezahŕňa iba krátky okamih maximálneho výkonu.
Ak výrobca napríklad uvádza:
10–80 % za 28 minút
ide o podstatne informatívnejší údaj než samotné:
maximálny DC výkon 200 kW.
Stále však treba vedieť, že ani 10–80 % nie je dokonalým univerzálnym porovnaním.
Vozidlá môžu mať rozdielne využiteľné kapacity batérie, takže rovnakých 70 percentuálnych bodov nemusí znamenať rovnaké množstvo doplnenej energie.
Interval 10–80 % preto nie je univerzálnym pravidlom, ako musíte batériu používať. Je predovšetkým praktickým údajom na opis a porovnávanie DC nabíjania.
Prečo môže nabíjanie nad 80 % trvať dlhšie?
Pri mnohých elektromobiloch sa pri vyššom stave nabitia DC výkon znižuje.
To znamená, že ďalšie dopĺňanie energie môže trvať dlhšie, než by naznačoval jednoduchý prepočet podľa percent.
Preto nemožno napríklad čas nabíjania z 10 na 100 % automaticky odvodiť tak, že k času 10–80 % iba úmerne pripočítame zostávajúcich 20 percentuálnych bodov.
Pri vyššom SoC nemusí zostať nabíjací výkon rovnaký, a preto sa môže predĺžiť čas potrebný na doplnenie ďalšej energie.
Praktické zásady používania batérie rozoberáme samostatne v článku ako sa starať o batériu elektromobilu.
Prečo maximálny výkon neznamená rovnaký čas pri každom nabíjaní?
Ani rovnaké vozidlo nemusí pri každom DC nabíjaní dosiahnuť rovnaký priebeh výkonu.
Výsledok môže ovplyvniť napríklad:
- stav nabitia pri príchode,
- teplota batérie,
- podmienky nabíjania,
- výkon, ktorý je v danej situácii skutočne dostupný,
- spôsob, akým vozidlo nabíjanie riadi.
Preto údaj výrobcu o maximálnom výkone treba chápať ako schopnosť vozidla za vhodných podmienok, nie ako výkon garantovaný počas každého nabíjania.
Ako teplota batérie ovplyvňuje čas nabíjania?
Batéria nemusí byť pri každej teplote schopná prijímať rovnaký nabíjací výkon.
Ak jej podmienky nie sú vhodné na vysoký výkon, vozidlo môže nabíjanie obmedziť.
Pre vodiča sa to môže prejaviť jednoducho:
auto sa na rovnakej nabíjacej stanici nemusí vždy nabíjať rovnako rýchlo.
Teplota je preto jedným z dôvodov, prečo sa reálny čas DC nabíjania môže líšiť od ideálneho údaja v technických parametroch.
V tomto článku je však teplota dôležitá iba z pohľadu dostupného výkonu a času nabíjania, nie ako všeobecný návod na starostlivosť o batériu.
Ako môže predkondicionovanie ovplyvniť čas DC nabíjania?
Niektoré elektromobily dokážu pred plánovaným DC nabíjaním upraviť teplotné podmienky batérie.
Ak sa batéria dostane do vhodnejšieho teplotného rozsahu, vozidlo môže mať lepšie podmienky na využitie vyššieho nabíjacieho výkonu.
Predkondicionovanie však samo osebe negarantuje maximálny výkon ani konkrétny čas nabíjania.
Ako dlho trvá AC nabíjanie elektromobilu?
Pri AC nabíjaní môže byť základný výpočet času často použiteľnejší než pri vysokovýkonnom DC nabíjaní, pretože výkon môže byť počas väčšej časti nabíjania stabilnejší.
Predstavme si, že potrebujeme doplniť:
44 kWh
a vozidlo počas nabíjania prijíma približne:
11 kW.
Jednoduchý odhad:
44 ÷ 11 = približne 4 hodiny
Ak by rovnaké množstvo energie vozidlo dopĺňalo výkonom približne:
7,4 kW
matematický odhad je:
44 ÷ 7,4 = približne 5,9 hodiny
Tieto príklady ukazujú vplyv výkonu na čas. Nehovoria však, aké domáce nabíjacie riešenie by ste mali zvoliť.
Aký výkon možno pri domácom nabíjaní reálne využiť a aké riešenie má doma zmysel, patrí do samostatnej témy o wallboxe.
S akým výkonom počítať pri odhade času nabíjania?
Pri výpočte času treba používať výkon, ktorý vozidlo dokáže skutočne využiť, nie iba maximálny údaj nabíjacieho bodu.
Ak je auto pripojené k 22 kW AC bodu, ale podporuje maximálny AC nabíjací výkon 11 kW, orientačný výpočet času musí vychádzať z:
11 kW
nie z:
22 kW.
Technický dôvod rozdielu medzi AC a DC nabíjaním a úlohu palubnej nabíjačky podrobnejšie vysvetľujeme v článku AC vs. DC nabíjanie elektromobilu.
Pre N3 je podstatný výsledok:
do výpočtu času patrí reálne využiteľný výkon, nie automaticky najvyššie číslo uvedené na nabíjacom bode.
Ako dlho trvá DC nabíjanie elektromobilu?
Pri DC nabíjaní je jednoduché delenie energie maximálnym výkonom oveľa menej spoľahlivé.
Predstavme si, že chceme doplniť:
50 kWh
a vozidlo má maximálny DC výkon:
200 kW.
Jednoduchý výpočet by bol:
50 ÷ 200 = 0,25 hodiny = 15 minút
Takýto výsledok však predpokladá, že vozidlo bude prijímať 200 kW počas celého intervalu.
To v praxi nemusí platiť.
Ak sa výkon počas nabíjania mení, rozhodujúci je priebeh nabíjacej krivky a výsledný priemerný výkon počas sledovaného intervalu.
Preto je pri DC často užitočnejšie poznať reálne nameraný alebo výrobcom uvádzaný čas porovnateľného intervalu, napríklad 10–80 %, než si čas vypočítať iba z maximálneho výkonu.
Dá sa čas DC nabíjania vypočítať z priemerného výkonu?
Ak poznáme množstvo doplnenej energie a skutočný priemerný výkon počas konkrétneho sledovaného nabíjacieho intervalu, výpočet môže byť oveľa užitočnejší.
Predstavme si, že vozidlo počas určitého intervalu doplní:
50 kWh
a priemerný výkon za celý tento interval je:
100 kW.
Potom:
50 ÷ 100 = 0,5 hodiny
teda približne:
30 minút.
Vozidlo pritom mohlo mať maximálny výkon napríklad 180 alebo 200 kW.
Priemerný výkon treba vždy viazať na konkrétny interval. Priemer napríklad pre 10–80 % nemusí byť rovnaký ako priemer pre 20–90 %.
Práve preto môže byť priemerný výkon za konkrétny interval pre posúdenie reálneho času informatívnejší než samotný peak.
Je väčšia batéria automaticky pomalšia na nabíjanie?
Nie automaticky.
Väčšia batéria znamená, že pri úplnom dopĺňaní môže byť potrebné prijať viac energie.
Čas však závisí aj od nabíjacieho výkonu a jeho priebehu.
Elektromobil s väčšou batériou môže zároveň podporovať vyšší výkon alebo udržiavať vysoký výkon počas väčšej časti nabíjania.
Preto nemožno porovnávať rýchlosť nabíjania iba podľa kapacity batérie.
Opäť platí, že jedno technické číslo samo osebe nestačí.
Čo je dôležitejšie: maximálny výkon alebo čas 10–80 %?
Pre praktické porovnávanie DC nabíjania býva čas konkrétneho intervalu často informatívnejší než samotný maximálny výkon.
Údaj:
200 kW
hovorí, aký výkon môže vozidlo dosiahnuť.
Údaj:
10–80 % za 28 minút
už opisuje výsledok počas podstatne väčšej časti nabíjania.
Ani druhý údaj však nemožno interpretovať úplne izolovane.
Ak dve autá nabijú 10–80 % za rovnaký čas, ale majú rozdielne využiteľné kapacity batérií, môžu za tento čas doplniť rozdielne množstvo energie.
Pri dôkladnom porovnaní preto sledujte spolu:
- maximálny výkon,
- priebeh nabíjacej krivky,
- čas porovnateľného SoC intervalu,
- množstvo energie doplnené počas tohto intervalu.
Ako hodnotiť čas nabíjania pri kúpe jazdeného elektromobilu?
Pri výbere jazdeného elektromobilu nestačí porovnať iba maximálny DC výkon.
Zmysel má preveriť:
- aký AC výkon vozidlo dokáže využiť,
- aký maximálny DC výkon podporuje,
- ako vyzerá jeho nabíjacia krivka,
- aký čas dosahuje v porovnateľnom DC intervale,
- či nabíjacie možnosti zodpovedajú spôsobu, akým chcete auto používať.
Pre vodiča, ktorý väčšinu energie dopĺňa počas nočného státia, môže mať čas DC nabíjania menší význam.
Pre človeka, ktorý pravidelne absolvuje dlhé trasy, môže byť naopak priebeh DC nabíjania jedným z dôležitých praktických parametrov vozidla.
Rýchlosť nabíjania preto treba hodnotiť v kontexte reálneho používania auta, nie podľa jedného maximálneho čísla.
Ako si najjednoduchšie odhadnúť čas nabíjania vlastného elektromobilu?
Postupujte v troch krokoch.
1. Zistite, koľko energie približne potrebujete doplniť.
Nevychádzajte automaticky z celej kapacity batérie. Zohľadnite aktuálny a cieľový stav nabitia.
2. Zistite, aký výkon dokáže auto pri danom spôsobe nabíjania skutočne využiť.
Výkon nabíjacieho bodu nemusí byť totožný s výkonom, ktorý prijme vozidlo.
3. Zohľadnite, či možno počítať s približne stabilným výkonom.
Pri AC môže byť jednoduchý výpočet často použiteľný ako orientačný odhad. Pri DC treba počítať s tým, že výkon sa môže počas nabíjania výraznejšie meniť.
Pre DC je preto často praktickejšie poznať nabíjaciu krivku alebo reálny čas porovnateľného intervalu.
Čas nabíjania elektromobilu: čo si zapamätať
Základná matematika nabíjania je jednoduchá:
energia na doplnenie v kWh ÷ priemerný výkon počas sledovaného intervalu v kW ≈ čas v hodinách.
V praxi však výsledok závisí od toho, či je použitý výkon počas nabíjania skutočne dostupný a ako sa mení.
Preto:
- nepočítajte automaticky s celou kapacitou batérie,
- sledujte, koľko energie potrebujete doplniť,
- rozlišujte výkon nabíjacieho bodu a výkon využiteľný vozidlom,
- pri DC nehodnoťte auto iba podľa maximálneho výkonu,
- sledujte nabíjaciu krivku a čas porovnateľného intervalu,
- pri údajoch 10–80 % zohľadnite aj množstvo doplnenej energie.
Samotný maximálny nabíjací výkon nestačí na posúdenie toho, ako rýchlo sa elektromobil v praxi nabíja.
Základný rozdiel medzi jednotlivými spôsobmi nabíjania vysvetľujeme v článku AC vs. DC nabíjanie elektromobilu. Celkovú orientáciu v možnostiach nabíjania elektromobilu nájdete v hlavnom článku tejto obsahovej vetvy.
Najčastejšie otázky o čase nabíjania elektromobilu
Ako dlho sa nabíja elektromobil?
Závisí od množstva dopĺňanej energie, výkonu, ktorý vozidlo skutočne prijíma, stavu nabitia a priebehu nabíjacieho výkonu. Preto neexistuje jeden čas platný pre všetky elektromobily a všetky spôsoby nabíjania.
Ako vypočítam čas nabíjania elektromobilu?
Základný orientačný výpočet je: množstvo energie na doplnenie v kWh ÷ priemerný výkon počas sledovaného intervalu v kW ≈ čas v hodinách.
Aký je rozdiel medzi kW a kWh pri nabíjaní?
kWh vyjadruje množstvo energie, zatiaľ čo kW vyjadruje výkon, ktorým sa energia prenáša. Pre odhad času potrebujete poznať obe veličiny.
Prečo sa elektromobil nenabíja stále maximálnym výkonom?
Maximálny výkon je hodnota, ktorú môže vozidlo dosiahnuť za určitých podmienok. Skutočný výkon sa môže meniť podľa stavu nabitia, teploty, možností stanice a riadenia vozidla.
Čo je nabíjacia krivka elektromobilu?
Nabíjacia krivka opisuje, ako sa výkon mení počas nabíjania. Ukazuje teda viac než samotný údaj o maximálnom nabíjacom výkone.
Prečo sa pri rýchlom nabíjaní uvádza 10–80 %?
Ide o praktický interval používaný na opis a porovnávanie DC nabíjania. Neznamená to, že elektromobil musíte vždy používať iba medzi 10 a 80 %.
Prečo môže nabíjanie od 80 do 100 % trvať dlhšie?
Pri mnohých elektromobiloch sa pri vyššom stave nabitia DC výkon znižuje. Posledná časť nabíjania preto môže trvať dlhšie, než by naznačoval jednoduchý prepočet podľa percent.
Ovplyvňuje teplota batérie čas nabíjania?
Áno. Ak batéria nemá vhodné podmienky na prijatie vysokého výkonu, vozidlo môže výkon obmedziť a nabíjanie môže trvať dlhšie.
Je väčšia batéria vždy pomalšia na nabíjanie?
Nie. Väčšia batéria môže vyžadovať doplnenie väčšieho množstva energie, ale výsledný čas závisí aj od podporovaného výkonu a priebehu nabíjania.
