Porozumění ukazatelům stavu baterie

Na rozdíl od měření paliva v nádrži u automobilů na benzín, kde stačí jednoduše změřit množství kapaliny, u elektromobilů takový mechanismus pro baterie neexistuje. Údaje o bateriích jsou proto složité a představují kvalifikované odhady.

Úroveň nabití, dojezd a kapacita baterie jsou odhadovány systémem řízení baterie vozidla, často označovaným jako BMS.

Tento článek vysvětluje, jak se počítají různé ukazatele stavu baterie, a popisuje některé z nich vyplývající, na první pohled neintuitivní zvláštnosti.

Stav baterie

Úroveň nabití baterie je procentuální hodnota zobrazená ve vozidle, a to v rozmezí od 0 % do 100 %.

Toto číslo udává odhad vozidla, kolik využitelné energie v baterii zbývá. Neznamená to, že by baterie byla při 0 % fyzicky vybitá, ani že by při 100 % dosáhla své absolutní fyzické meze.

Důvodem je to, že baterie elektromobilů jsou vybaveny vestavěnými bezpečnostními pojistkami. Tyto pojistky pomáhají chránit baterii před poškozením, protože lithium-iontové baterie se mohou poškodit, pokud se vybijí na příliš nízkou úroveň.

Rozsah

Dojezd na baterii, nazývaný také jmenovitý dojezd, je odhad, jakou vzdálenost může vozidlo ujet na aktuální nabití baterie.

Dojezd je založen na předpokladu pevné účinnosti, který vychází z oficiálních údajů o vozidle stanovených regulačním orgánem dané země. Odpovídá na otázku:

„Jakou vzdálenost urazí auto, pokud spotřebovává energii s oficiálně udávanou účinností?“

Dojezd se obvykle mění předvídatelným způsobem v závislosti na stavu nabití baterie. Pokud vozidlo při 100 % nabití ukazuje dojezd 300 km, při 50 % nabití obvykle ukazuje dojezd 150 km.

Uvedený dojezd je užitečný pro srovnání výkonu baterie v průběhu času, ale není to příliš spolehlivý odhad vašeho skutečného dojezdu, protože jízda v reálných podmínkách často není stoprocentně efektivní.

Kapacita

Kapacita baterie je odhad systému správy baterie, kolik energie je baterie schopna uložit; obvykle se měří v kilowatthodinách (kWh).

Existují dva základní způsoby měření kapacity:

Celková kapacita: Aktuální kapacita baterie včetně energie, která nemusí být k dispozici pro běžnou jízdu, protože si vozidlo ponechává rezervu na ochranu akumulátoru.

Využitelná kapacita: Část kapacity akumulátoru, kterou lze ve vozidle využít k jízdě.

Vozidlo odhaduje kapacitu na základě napětí baterie, proudu, teploty, historie nabíjení a vybíjení, chování článků a dalších údajů ze systému správy baterie.

Jelikož se jedná o odhad, může se kapacita v průběhu času mírně měnit. Drobné denní výkyvy jsou běžné a neznamenají, že by se stav baterie náhle zhoršil nebo zlepšil.

Ke zhoršování kapacity dochází v průběhu času, a to podle určitého vzorce.

Úroveň nabití a kapacita baterie se zcela neshodují

Procentuální stav baterie a kapacita v kWh spolu souvisejí, ale ne vždy se shodují.

Například vozidlo s odhadovanou využitelnou kapacitou 75 kWh nemusí mít při 50% nabití nutně k dispozici přesně 37,5 kWh.

Je to proto, že údaj o procentuálním stavu baterie vychází z odhadu využitelné kapacity vozidla, který zohledňuje bezpečnostní rezervy.

Úroveň nabití baterie 0 % neznamená, že je baterie skutečně vybitá

Často se mylně předpokládá, že 0 % baterie znamená, že je baterie vybitá. Není tomu tak.

Pokud by se baterie elektromobilu skutečně vybil na 0 kWh, mohlo by dojít k jejímu trvalému poškození. Lithium-iontové baterie musí zůstat v bezpečném napěťovém rozmezí, a proto vozidlo chrání bateriový modul tím, že si pod úrovní nabití 0 % ponechává rezervu energie.

To ale neznamená, že je dobré nechat baterii vybitou na 0 %. Dolní mez slouží jako ochrana, nikoli jako běžný provozní rozsah. Opakované vybití baterie na velmi nízkou úroveň může zvýšit její opotřebení a způsobit, že vozidlo nebude schopno normálně jezdit nebo se nabíjet.

Efektivní dosah se v průběhu času mění

Skutečný dojezd při jízdě se může lišit z mnoha důvodů, například:

• Stáří baterie
• Využití baterie
• Teplota
• Účinnost jízdy v poslední době
• Tlak v pneumatikách
• Rozměry kol a pneumatik
• Aktualizace softwaru
• Kalibrace baterie
• Využití klimatizace
• Rychlost jízdy
• Výškové rozdíly
• Povětrnostní podmínky

To je zcela normální. Váš vůz neustále provádí odhady, učí se a přizpůsobuje se podle stavu baterie a okolních podmínek.

Proč se hodnoty baterie mění po nabití a kalibraci

Systém správy baterií se neustále učí.

Údaje o baterii se často zpřesní poté, co má vozidlo dostatek času na to, aby zaznamenalo stav baterie v širokém rozmezí nabíjecích stavů. Právě proto kalibrace systému BMS zvyšuje přesnost údajů o baterii vozidla.