Výkon vs. rychlost nabíjení: Na jakých faktorech závisí vysoké nabíjecí výkony?

Elektromobily jsou většinou nabíjeny doma nebo u zaměstnavatele. V těchto případech nehraje doba nabíjení většinou zásadní roli. Naproti tomu při cestování na dlouhé vzdálenosti se počítá každá minuta a rychlé nabíjení je nezbytné. Po krátké přestávce k odpočinku by měl být automobil připraven na další etapu.

Mnoho zákazníků proto při výběru elektromobilu zohledňuje při posuzování nabíjecích vlastností maximální nabíjecí výkon – tento ukazatel má však jen omezenou vypovídací hodnotu, pokud chce uživatel rychle prodloužit dojezd z rychlonabíjecího stojanu. Pro krátkou dobu nabíjení je nezbytná vysoká rychlost nabíjení (tedy kolik kWh lze nabít za minutu) v rámci celého nabíjecího procesu. To znamená, že vysoký nabíjecí výkon musí být využitelný po co nejdelší dobu.

Audi e-tron vyniká mezi současnými konkurenty vysokým nabíjecím výkonem, přestože jsou na trhu už i modely s nominálně vyšším výkonem. Rozdíly však spočívají v detailech. Schopnost využívat funkci rychlého nabíjení vysokým výkonem (HPC – High Power Charging) je sice nezbytným předpokladem, nikoli však rozhodujícím faktorem, který by zkracoval dobu strávenou u nabíjecího stojanu.

Minimálně stejně důležitá je schopnost sady akumulátoru odebírat vysoké elektrické proudy v širokém rozsahu nabíjecího procesu. Pokud je elektromobil nabíjen nejvyšším výkonem jen po relativně krátkou dobu a nabíjecí výkon musí poté výrazně klesat, snižuje se tím také rychlost nabíjení – tedy množství doplněné elektrické energie za jednotku času.

Čtěte také: Co se děje s vysloužilými akumulátory hybridů a elektromobilů? Honda jim dává druhou šanci

Rychlost nabíjení na základě ideální křivky nabíjení, umožňující využívat nejvyšší nabíjecí výkon po dlouhou dobu, představuje tak pro zákazníky důležitější kritérium pro posuzování nabíjecích vlastností a v neposlední řadě zaručuje krátké čekání u nabíjecích stojanů. Kromě průměrné spotřeby závisí na rychlosti nabíjení také počet kilometrů dojezdu, který lze v průměru získat během stanovené doby nabíjení, například za deset minut.

Audi e-tron 55 nabízí svým majitelům veškeré výhody příznivé nabíjecí křivky. Pokud je elektromobil připojen k nabíjecímu stojanu HPC s výkonem 150 kW, zůstává křivka v oblasti vysokého výkonu nepřetržitě po dlouhou dobu. Za ideálních podmínek je vůz nabíjen v rozsahu od 5 do 70 procent kapacity akumulátorů na hranici maximálního výkonu. Poté začne inteligentní systém řízení akumulátorů elektrický proud postupně snižovat.

To je velký rozdíl v porovnání s ostatními koncepty, které dosahují maximálního výkonu většinou jen krátkodobě a nabíjecí výkon výrazně snižují již dlouho před dosažením hranice 70 % kapacity. V každodenním provozu to zákazníkům přináší důležitou výhodu. K doplnění elektrické energie pro dojezd 110 kilometrů postačuje v ideálním případě necelých 10 minut u nabíjecího stojanu.

Hranice 80 % dosáhne Audi e-tron 55 po cca 30 minutách. Přestože trvá nabití zbývajících 20 % kapacity lithium-iontových akumulátorů výrazně delší dobu, zabere kompletní nabití (z 5 na 100 % kapacity) ze stojanu HPC přibližně 45 minut, což je v porovnání s konkurencí výjimečné.

Zdroj: Audi

Lithium-iontové akumulátory modelu Audi e-tron 55 mají celkovou kapacitu 95 kWh (z toho je využitelných 86,5 kWh) a jsou koncipovány pro dlouhou životnost. Základem vyvážené výkonové charakteristiky a dlouhé životnosti je náročný systém řízení teploty. Kapalinové chlazení udržuje i při vysokém zatížení nebo mrazivém počasí teplotu akumulátorů v rozsahu od 25 do 35 stupňů Celsia, v němž je dosahováno optimální účinnosti.

Čtyři chladicí okruhy jsou tvořeny 40 metry chladicího potrubí, v němž obíhá 22 litrů chladicí kapaliny. Při nabíjení stejnosměrným proudem s výkonem 150 kW odvádí studená chladicí kapalina odpadní teplo, které vzniká v akumulátorech v důsledku elektrického odporu. Srdcem chladicí soustavy jsou výtlačně lisované profily, které se vizuálně podobají lamelovému roštu. Profily jsou zespodu přilepeny k sadě akumulátorů.

Chladicí jednotka je se schránkou sady akumulátorů spojena nově vyvinutým, tepelně vodivým lepidlem. Kontakt mezi vnější schránkou sady akumulátorů a uvnitř umístěnými moduly článků zajišťuje speciální tepelně vodivý gel, který vyplňuje všechny prostory mezi moduly článků a schránkou.

Gel rovnoměrně přenáší vznikající odpadní teplo z článků přes schránku akumulátorů do chladicí kapaliny. Prostorové oddělení prvků vedoucích chladicí kapalinu a akumulátorových článků navíc zvyšuje bezpečnost celého systému. Dalším pozitivním vedlejším efektem této náročné konstrukce je vysoká odolnost v případě nárazu při dopravní nehodě.