Nabíjecí křivka

Nabíjecí křivka je graf, který zobrazuje, jak se nabíjecí výkon elektromobilu mění v průběhu rychlonabíjení v závislosti na stavu nabití baterie. Místo aby si baterie držela od prázdné po plnou konstantní tempo, přijímá energii v charakteristickém průběhu: výkon obvykle rychle vystoupá na vrchol v rané fázi seance a pak se s naplňováním akumulátoru postupně snižuje ve stupních. Tento tvar je klíčový pro pochopení, jak dlouho ve skutečnosti zabere reálné rychlonabíjení, protože uváděný špičkový výkon výrobce drží jen krátce.

Důvod poklesu leží v chemii baterie. Jak se lithium-iontové články blíží vysokému stavu nabití, roste jejich napětí a klesá rychlost, jakou lze ionty bezpečně ukládat do elektrody. Tlačit do téměř plného článku vysoký proud hrozí pokovením lithia, zrychlenou degradací a vznikem nadměrného tepla, takže systém řízení baterie výkon postupně snižuje, aby články chránil. Křivka tedy není omezení, které by šlo vykonstruovat pryč, ale úmyslný ochranný mechanismus a dobře navržená baterie spravuje sestupnou část plynule, ne skokově.

Toto chování vysvětluje běžnou radu nabíjet na dlouhé cestě zhruba z 10 na 80 procent. Dolní a střední část křivky je tam, kde je výkon nejvyšší a energie přitéká nejrychleji, zatímco poslední úsek od přibližně 80 procent do plna může zabrat skoro tolik času jako všechno před ním dohromady. Při plánování trasy je proto obvykle celkově rychlejší zastavit na 80 procentech a jet dál než čekat na poslední kapky kapacity. Právě proto se kolem tohoto okna točí tolik doporučení a tolik palubních plánovačů cest.

Ne všechny křivky jsou stejné a důležitější než vrchol je tvar. Auto, které na okamžik dosáhne velmi vysokého čísla a pak prudce spadne, může za deset minut dodat méně energie než soupeř, jehož výkon je sice na vrcholu nižší, ale plochý a vytrvalý napříč širokým pásmem kapacity baterie. Z toho důvodu je plochá, vytrvalá křivka obvykle cennější než vysoká, úzká špička a srovnání vozů se stále častěji opírá o průměrný výkon při nabíjení z 10 na 80 procent místo o maximum.

Konkrétní tvar křivky v daný den ovlivňuje několik faktorů: teplota baterie, stav nabití na začátku nabíjení a samotná schopnost nabíječky. Studená baterie zůstane hluboko pod svým potenciálem, a právě proto se používá předehřev baterie (preconditioning), který akumulátor zahřeje předem a zvedne ranou část křivky. Nabíjecí křivka je tak úzce spjata se stejnosměrným rychlonabíjením, špičkovým nabíjecím výkonem, stavem nabití a předehřevem, a její správné čtení patří k nejužitečnějším dovednostem majitele EV, který plánuje delší cesty.