Har du noen gang hurtigladet elbilen og fått lavere ladehastighet enn du forventet? Det er ikke et ukjent problem om vinteren, når kaldt batteri begrenser hvor raskt bilen vil lade.
Men det er ikke nødvendigvis bare batteritemperaturen som begrenser ladehastigheten.
Det er kanskje åpenbart at ladere med høy effekt gir raskere lading. Har du en bil som kan lade med 200 kilowatt så vil du selvsagt kunne utnytte en 150 kilowatt-lader fullt ut, og lade med 150 kilowatt.
Men det er mange faktorer som avgjør hvor raskt bilen faktisk kan lade.
For å ta de viktigste begrensningene først: Når du kobler til en hurtiglader er det bilen som er sjefen. Bilen bestemmer hvor mye strøm den kan ta imot.
Utover dette styrer også bilen hvor høy effekt den vil lade med til enhver tid. Bilen vil ikke lade med maksimal effekt dersom batteriet er for kaldt eller for varmt. Dette gjør den for å beskytte batteriet mot unødig slitasje.
Bilen vil heller ikke lade med maksimal effekt om batteriet allerede har høy ladetilstand.
Tommelfingerregelen er altså at du kan forvente at ladingen går raskest om du har lite strøm igjen på batteriet og det holder grei temperatur.
Laderen kan også være en begrensning
Om disse forutsetningene er oppfylt ligger det i de fleste tilfeller an til at bilen kan lade med maksimal effekt.
En skulle da tro at det enten er bilens eller laderens makseffekt som avgjør hvor raskt det går. Så enkelt er det ikke.
Effekt er produktet av strøm og spenning. Om laderen kan levere 400 ampere ved 400 volt, vil maksimal effekt den kan produsere være 400 ampere ganger 400 volt = 160 kilowatt.
Men siden det er bilen som er sjefen er det bilens batterispenning som avgjør hvilken spenning laderen leverer, og dermed også hvilken effekt du kan oppnå.
Bilen kan ta 250 kilowatt – laderen gir 130 kilowatt
Teslas populære Model 3 er et eksempel. Denne bilen kan lade med inntil 250 kilowatt. En skulle da tro at den uten problem ville få maks effekt ut av en lader som leverer «bare» 150 kilowatt.
Du kan likevel ikke regne med mer enn 130 kilowatt. Det skyldes at bilen har en nominell batterispenning på 350 volt, som vil si spenningen når batteriet er omtrent halvveis oppladet. Batterispenningen er lavere når batteriet er tomt, og høyere når det er fulladet.
Forholdet mellom null og hundre prosent oppladet batteri og batterispenningen er ikke lineær. Om vi for enkelhets skyld antar at 10 prosent er 320 volt, vil en lader som leverer inntil 400 ampere gi en ladeeffekt på 128 kilowatt (320V x 400A=128 kW).
.png){kind=logo}
Effekten vil da øke i takt med batterispenningen, frem til bilen begynner å begrense hvor mye strøm den vil ta imot.
I motsatt ende av lader-skalaen finner vi 50 kilowatt-ladere. De leverer som regel inntil 125 ampere. Ved lav batterispenning vil derfor effekten ligge på rundt 40 kilowatt når man lader en Tesla Model 3 (320V x 125A=40kW)
Det er altså hvor mye strøm laderen kan levere som er den viktigste begrensende faktoren i dette tilfellet.
Et eksempel på en slik lader er Delta Ultra Fast Charger som har en spesifisert maks strømstyrke på 400 ampere i standardkonfigurasjon.
Kabelen kan begrense effekten
I tillegg er det ikke nødvendigvis slik at laderen alltid vil kunne levere maksimal strømstyrke. Ofte er selve ladekabelen som går mellom laderen og bilen en begrensning.
For at laderen skal kunne levere maks strømstyrke må den ha en kabel som er godkjent for denne strømstyrken. Om en lader har en kabel godkjent for 300 ampere, vil du ikke få mer strøm enn det.
Kabelen har som regel også temperatursensor plassert i ladekontakten. Noen kabler kan også ha en temperatursensor plassert omtrent midt på kabelens lengde.
Om temperaturen i kabelen blir høy, vil laderen justere ned strømstyrken. Noen ladere vil dermed kunne levere mye strøm i en periode, før laderen må sku ned styrken. En vei rundt dette er væskekjølte kabler som holder seg kalde over lengre tid. Det koster ladeoperatøren en god del ekstra penger å installere slike kabler.
Kabler uten kjøling, som er godkjent for høy strømstyrke og klarer det over lang tid, vil nødvendigvis være tunge og uhåndterlige. Dette fordi de må ha et høyt kabeltverrsnitt, eller enkelt sagt mer kobber i kabelen.
Dette betyr strømstyrken i praksis
Grafen viser ladekurve for Tesla Model 3 på en 400 ampere 150 kilowatt-lader og en 500 ampere 360 kilowatt-lader, vist i effekt ved batteriprosent.
Data er avlest på bilens skjerm, og effekten er noe lavere enn laderen rapporterer. Det skyldes forskjellige faktorer som varmetap og strømforbruk fra blant annet bilens temperaturkontroll.
Våre målinger viser at det i praksis er er svært lite tid å hente på å øke strømmen med 100 ampere. Foruten høyere effekt i begynnelsen av ladeøkten, er forskjellen i realiteten liten.
Faktisk er forskjellen i ladetid bare tre minutter, og snitteffekten er bare ni kilowatt lavere på laderen som leverer mindre strøm.
Så selv om det kanskje kan oppleves som at bilen lader en del tregere på den ene hurtigladeren, er forskjellen nærmest neglisjerbar for den aktuelle bilen vi har testet med.
Vi benyttet også anledningen til å undersøke ladeeffekt på en 50 kilowatt-lader, men kun en kort ladeøkt mellom 13 og 17 prosent. Effekten lå jevnt på 30 kilowatt rapportert av bilen, og på ca. 43 kilowatt rapportert av laderen. Det forteller oss at batterispenningen ligger på rundt 340 volt når batteriet er ladet så langt ned, og at effekten vil ligge under 50 kilowatt så godt som hele økten i praksis.
Dette er tall fra Tesla Model 3, og vil trolig være tilsvarende på Model Y. Det vil utarte seg annerledes på andre biler.
For eksempel vil du neppe oppleve noen forskjell på en Audi E-Tron 55, som lader med maksimalt 155 kilowatt uansett hvilken lader du velger. Polestar 2 vil også ha høyere makseffekt enn Tesla Model 3 på en 150 kilowatt 400 ampere-lader, ettersom bilen har høyere nominell spenning i batteripakken.
Biler med 800 volt-arkitektur, som Porsche Taycan eller Hyundai Ioniq 5 vil som regel klare å utnytte laderens maksimaleffekt så lenge laderen kan levere 800 volt.
