Töltési görbe

A töltési görbe az a grafikon, amely megmutatja, hogyan változik egy elektromos autó töltési teljesítménye egy gyorstöltés során, az akkumulátor töltöttségi szintjének függvényében. A teljesen üres állapottól a feltöltöttségig nem állandó ütemben veszi fel az energiát, hanem jellegzetes mintázat szerint: a teljesítmény jellemzően a folyamat elején kúszik fel egy csúcsra, majd lépcsőzetesen csökken, ahogy az akkumulátorcsomag telik. Ez az alak alapvető annak megértéséhez, hogy a valóságban mennyi ideig tart egy gyorstöltés, mert a gyártó által hangoztatott csúcsérték csak rövid ideig tartható fenn.

A csökkenés oka az akkumulátor kémiájában keresendő. Ahogy a lítiumion-cellák magas töltöttségi szint felé közelednek, a feszültség emelkedik, és csökken az az ütem, amellyel az ionok biztonságosan beépülhetnek az elektródába. Egy szinte tele cellába nagy áramot kényszeríteni lítiumkiválás és gyorsított öregedés kockázatával jár, és fölös hőt termel, ezért az akkumulátorkezelő rendszer fokozatosan csökkenti a teljesítményt a cellák védelmében. A görbe tehát nem mérnöki úton kiküszöbölendő korlát, hanem szándékos védőmechanizmus, és egy jól megtervezett csomag okosan, nem pedig hirtelen kezeli a leszálló ágat.

Ez a viselkedés magyarázza azt a gyakori tanácsot, hogy hosszú úton nagyjából 10 és 80 százalék között töltsünk. A görbe alsó és középső szakaszán a legnagyobb a teljesítmény, és itt áramlik be leggyorsabban az energia, míg az utolsó szakasz, körülbelül 80 százaléktól a teljes feltöltésig, csaknem annyi ideig tarthat, mint az összes előtte lévő szakasz együttvéve. Az utazás tervezésénél összességében általában gyorsabb 80 százaléknál megállni és továbbhajtani, mint az utolsó szelet kapacitásra várni, ezért épül oly sok töltési útmutató és fedélzeti útvonaltervező e tartomány köré.

Nem minden görbe egyenértékű, és az alak fontosabb a csúcsnál. Egy olyan autó, amely rövid időre nagyon magas értéket érint, majd meredeken visszaesik, kevesebb energiát tölthet be tíz perc alatt, mint egy rivális, amelynek teljesítménye a csúcson alacsonyabb ugyan, de az akkumulátor kapacitásának széles tartományában laposan és kitartóan megmarad. Ezért általában értékesebb egy lapos, egyenletes görbe, mint egy magas, keskeny csúcs, és ezért összpontosítanak az autók közötti összehasonlítások egyre inkább a 10 és 80 százalék közötti töltés átlagteljesítményére a maximum helyett.

A görbe alakját adott napon több tényező befolyásolja, köztük az akkumulátor hőmérséklete, az a töltöttségi szint, amelyen a folyamat indul, valamint magának a töltőnek a képessége. Egy hideg akkumulátorcsomag jóval a lehetőségei alatt marad, és épp ezért használnak akkumulátor-előkondicionálást, hogy előzetesen felmelegítsék az akkumulátort, és megemeljék a görbe korai szakaszát. A töltési görbe így szorosan összefügg a DC-gyorstöltéssel, a csúcstöltési teljesítménnyel, a töltöttségi szinttel és az előkondicionálással, helyes leolvasása pedig az egyik leghasznosabb készség egy elektromosautó-tulajdonos számára a hosszabb utak tervezéséhez.