Speak EV - Electric Car Forums banner

Stroomverlies in EV-oplaadkabels

14K views 21 replies 7 participants last post by  freddym  
#1 · (Edited)
Volledige openbaarmaking, ik werk bij EVCables.co.uk! We hebben echter geïnvesteerd in een aantal behoorlijk goede testapparatuur en ik dacht dat het jammer zou zijn als ik het allemaal voor mezelf zou houden.
Dus als introductie in het soort onderwerpen dat ik wil aanpakken, dacht ik dat ik zou beginnen met hoeveel stroom er 'verloren' gaat via een standaard EV-oplaadkabel.
Ik geloof dat dit mensen meer aangaat bij het onderzoeken van langere kabelloop en ik heb zelf geprobeerd antwoorden te vinden, maar was nooit helemaal tevreden met de informatie die beschikbaar is op Google.
Er zijn veel tabellen die schattingen geven voor stroomverlies, maar geen van deze tabellen is specifiek voor de nieuwe EV-oplaadflexkabel. Ik heb zelf een grafiek gemaakt met behulp van waarden voor spanningsval per ampère per meter uit deze tabel die ik vond op Voltage Drop Calculations

Image

Image


Ik ben er zeker van dat deze waarden dicht bij de praktijk liggen, maar dat omvat niet de contactweerstand in de stekkers zelf. Introductie van onze 4-draads Kelvin-tester :D
Image


Als je niet weet wat 4-draads Kelvin-testen is, legt een korte extract van Cami-Research het het beste uit.
Four-Wire Kelvin-meting maakt het mogelijk om weerstandswaarden van minder dan 0,1 Ω nauwkeurig te meten, terwijl de inherente weerstand van de draden die het meetinstrument verbinden met de te meten component wordt geëlimineerd.
Wat is 4-draads meting?
De wet van Ohm definieert weerstand, "R", als de verhouding van spanning "V" over een component, tot de stroom "I" die erdoorheen gaat: R = V/I
Om de weerstand te meten, passen we een teststroom toe op een draad en detecteren we de spanningsval die ontstaat. Hieruit berekenen we eenvoudig de weerstand, zoals weergegeven in de volgende figuur.
Image


We meten de weerstand van belang, RW, tussen de twee contactpinnen van de geleider. Het hele circuit omvat echter de weerstand van de draden, RL1 en RL2, dus de spanningsval die in de berekening wordt gebruikt, omvat al deze drie weerstanden. In veel situaties is de weerstand van de draden veel lager dan de weerstand van de geleider of component die we willen meten en kan daarom worden genegeerd.
In sommige situaties nadert de weerstand van belang, RW, echter de weerstandswaarde van de draden die worden gebruikt om deze te meten, wat resulteert in een onnauwkeurige meting. We corrigeren dit probleem door de spanningsmeetpunten naar de eindpunten van de contactpinnen te verplaatsen, waardoor eventuele spanningsval in de draden wordt omzeild. Raadpleeg de onderstaande figuur:
Image

Nu we een beter begrip hebben van hoe we zulke precieze metingen krijgen, kunnen we daadwerkelijk een meting uitvoeren.
Image

De geteste kabel is geclassificeerd op 32A enkelfasig (7kW) en is 15 m lang.
Stroomverlies in een kabel kan ook worden geschat op basis van de kabelstroom en de weerstand:
Image

waarbij:
P = stroomverlies, W
I = kabelontwerpstroom, A
R = kabelweerstand, Ω
n = factor afhankelijk van het circuit type/aantal geleiders
= 2 voor a.c. enkelfasig, d.c. circuits
= 3 voor a.c. driefasige circuits (verondersteld gebalanceerd)
Daarom is het totale stroomverlies in deze kabel bij 32A (ik heb de gemiddelde weerstand van de L- en N-poot gebruikt):
Image

Dit stroomverlies van 88W is eigenlijk 25W minder dan met behulp van de standaard spanningsvalformules!
Ik hoop dat dit inzicht nuttig is voor sommige mensen, laat me weten wat ik in de toekomst nog meer moet aanpakken.

James
 
#2 ·
Gelukkig zijn deze verliezen vrij klein, vergeleken met het efficiëntieverlies in de daadwerkelijke chemie etc. van het opladen van de batterij. Mijn eigen, ietwat grovere metingen van het opladen met een "oma"-EVSE hebben een efficiëntieverlies van ongeveer 10% aangetoond op mijn ID.3 & Ioniq, dus een lading van 7 kW zal toch ongeveer 700 W verliezen, ongeacht de verliezen in de verbindingskabel.
 
#4 ·
Bedankt voor het delen van deze gegevens. De collectieve kennis over laadverliezen is eerlijk gezegd vrij laag. Geen van de autofabrikanten of zelfs ozev heeft het erover. Thuis zie ik regelmatig verliezen van ongeveer 12-15% met een kabel van 7,2 meter. Buitenweer en batterijtemperatuur zijn de twee belangrijkste factoren die ik tot nu toe heb geïdentificeerd.

Om 12-15% in reële termen uit te drukken: mijn EV-rekening voor het opladen thuis was vorige maand £ 150, waarvan £ 22,5 verliezen waren. Grappig genoeg is mijn automatische incasso voor Audi-onderhoud slechts £ 22,04, wat aangeeft dat EV's wel degelijk maandelijkse kosten met zich meebrengen.
 
#5 ·
Dank u voor het delen van deze gegevens. De collectieve kennis over laadverliezen is eerlijk gezegd vrij laag. Geen van de autofabrikanten of zelfs OZEV heeft het erover. Thuis zie ik regelmatig verliezen van ongeveer 12-15% met een kabel van 7,2 meter. Buitenweer en batterijtemperatuur zijn de twee belangrijkste factoren die ik tot nu toe heb geïdentificeerd.

Om 12-15% in reële termen uit te drukken: mijn elektriciteitsrekening voor het opladen van mijn EV thuis was vorige maand £ 150, waarvan £ 22,5 aan verliezen. Grappig genoeg is mijn automatische incasso voor een Audi-onderhoud slechts £ 22,04, wat aangeeft dat EV's wel degelijk maandelijkse kosten met zich meebrengen.
Laadverliezen (het omzetten van elektrische energie in potentiële energie van de batterij) zijn een onvermijdelijk thermodynamisch feit, net als elk energieconversieproces. Waarom zou OZEV enige interesse hebben in een dergelijke fundamentele thermodynamica? Dit is het domein van universitair onderzoek, niet van een overheidsinstantie die bemand wordt door ambtenaren.
Bovendien geeft de vermelding van de lengte van uw laadkabel, 7,2 m, aan dat u denkt dat de kabel de oorzaak van de verliezen is. Als uw kabel 7,0 m lang was, wat denkt u dan dat uw verliezen zouden zijn?