Jaké.auto Informace o autech podle značky a modelu

Tesla a rychlonabíjení: Svět elektromobilů chce změnit dvěma způsoby

Tomáš Dusil
Diskuze (22)
Americká automobilka Elona Muska údajně ví, jak zlepšit účinnost rychlonabíjení a tím zkrátit čas potřebný k dobití akumulátoru. Prvně uvedenému zlepšení tleskáme, to druhé naopak přináší rozpaky. V čem to celé spočívá?

Elektromobily (případně hybridy) jsou stále častěji skloňovány coby automobily budoucnosti. Navíc po nedávné aféře se vznětovými motory a jejich reálnými kontra udávanými emisemi v kauze Dieselgate, se zdá být větší rozšíření elektromobility stále blíže realitě všedních dnů. Jestliže ještě před pěti lety ji nebyla přisuzována zase taková role, dnes na ni soudě podle právě probíhající autosalonu ve Frankfurtu spoléhá naprostá většina výrobců aut. Někteří více (Volkswagen), jiní méně (výrobci exkluzivních a sportovních automobilů). Ještě větší haló na elektromobilitu zaznívá, pokud přijde řeč na autonomní vozidla. Ve spojení obou těchto technologií má dosud největší zkušenosti americká Tesla a to i s ohledem na loňskou velmi medializovanou havárii vozidla vedeného Autopilotem.

Nabíjení baterek je pomalé

Vozidla poháněná elektromotorem jsou dopravou budoucnosti, o tom asi není sporu. Jak blízká budoucnost to však bude, dost záleží na dalším vývoji. Elektromobilita v masovějším měřítku stále naráží na některé provozní limity, jež jsou nezpochybnitelné. Kromě ceny elektromobilu a stále diskutabilního dojezdu je to čas potřebný k nabití jeho trakčního akumulátoru. Proti předchozím létům se jej sice podařilo díky zlepšení technologie nabíjení a baterek zkrátit, jenže pořád je doba potřebná k nabití výrazně delší, než kolik zabere natankování jedné nádrže vozidla se zážehovým či vznětovým motorem.

Pokud si dnes připojíte elektromobil do klasické domácí zásuvky s 230 volty/50 Hz střídavého proudu, bude trvat nabití baterek auta nejčastěji něco kolem osmi hodin. A to se dostanete jen na 80 procent kapacity akumulátoru. Při použití rychlonabíjecí jednotky, takzvaného wallboxu, se tato doba zkrátí poměrně výrazně. Třeba v případě BMW i3 na zhruba 3 hodiny. I tak je to ale z hlediska operativního využívání vozidla dlouhá doba.

Jak nabíjet teslu?

Asi nejlépe je na tom, co se týká nabíjení, právě výše zmíněná americká Tesla. Pokud zůstaneme u modelu S, který je u nás nejrozšířenější, tak v jeho případě nabízí americký výrobce jeho majitelům dokonce pět způsobů nabíjení. Ty se pro běžného uživatele odlišují dobou nabíjení, a to poměrně výrazně.

Zdaleka nejrychlejší je takzvané supernabíjení. Nabíjí se příkonem 120 kW, přičemž až na 80 procent stavu nabití baterie se lze dostat během 40 minut. Jinak řečeno, každá minuta na této nabíječce vozidlu přidá dojezd zhruba 10 km. Jde o takzvané nabíjení na nejvyšší úrovni 3.

O něco skromnější je nabíjení stanicí CHAdeMO, což je obchodní označení systému pro nabíjení elektromobilů. Nabíjí se stejnosměrným proudem o maximálním příkonu 62,5 kW. V případě Tesly S se však nabíjí příkonem 50 kilowattů, což znamená, že na 90 procent nabití se baterka dostane za přibližně 1,5 hodiny. Toto nabíjení přísluší úrovni 2.

Dále můžete vozidla nabíjet příkonem 22 kW, při němž využijete palubní nabíječku. Nabíjí se třífázovým střídavým proudem o velikosti 32 ampérů. Plné nabití zabere asi 4,5 hodiny. Dále lze využít palubní nabíječku s třífázovým proudem o 16 ampérech. Doba nabíjení se prodlouží na asi 8,5 hodiny. Nejpomalejší je využití obyčejné zásuvky 230V/50 Hz, kdy příkon činí pouhé 3 kW. Doba nabíjení zabere drastických asi 29 hodin. Pro představu, energie na trasu dlouhou 100 km by se nabíjela zhruba 7 hodin.

Zvětšete plochu dobíjení

Rychlonabíjení baterek je skvělá věc, která má ovšem svá omezení. Tím největším jsou ztráty způsobené zahříváním. Při domácím nabíjení příkonem 11,5 kW při nabíjecím proudu 100 ampérů je ve skutečnosti potřeba příkon 19,2 kW. V praxi se tak ztratí celých 7,7 kW a to ve formě tepla. Pokud by se dokázaly omezit při nabíjení tepelné ztráty, zvýšila by se účinnost nabíjení a tedy i jeho rychlost.

Druhý problém, který se s rychlonabíjením pojí, vychází ze závislosti elektrického odporu na průřezu vodiče, kterým do akumulátoru teče proud. Obecně vzato čím větší průřez vodiče (širší vodič) použijeme, tím bude mít menší elektrický odpor. To současně znamená, že jím můžeme přenášet větší proud při současně nižší teplotě, neboť ta se také zvyšuje s rostoucím odporem.

Uvedené nectnosti vyplývající z fyzikální podstaty věci a platnosti Ohmova zákona slibuje alespoň částečně vyřešit americký patent US 2017/0096073 A1. Pod ním se ukrývá popis doslova revolučního nabíjení vozidla. Smysl spočívá velmi zjednodušeně řečeno v připojení nabíjecí stanice nikoliv přes konvenční a svými rozměry velmi omezenou zásuvku (důvody pro to jsou mimo jiné i estetické), ale skrz podvozek vozidla. Ten již dovoluje podstatně zvětšit průřez nabíjecích vodičů a tím z části eliminovat výše popsané nežádoucí vlastnosti. Uvedený patent zatím počítá se dvěma dostatečně vzdálenými nabíjecími vodiči, či výstižněji řečeno kabely. Nabíjecí soustava by se tímto řešením přesunula z místa nad vozovkou do podlahy auta a hlavně do uzavřeného prostoru. Tímto by se pomohl vyřešit druhý problém, kterým je účinné chlazení nabíjecí soustavy. Počítá se s uplatněním také u domácích nabíječek. Největším přínosem ale bude zrychlení nabíjení. Elon Musk hovoří až o 350 kW příkonu, což je téměř třikrát více, než kolik nabízejí dnešní supernabíječky. Adekvátně tomuto by se mělo zrychlit nabíjení. Ze čtyřiceti minut by se tak stala zhruba čtvrt hodinka, což zní mimořádně slibně. Tesla údajně chtěla uvedený patent přihlásit již v roce 2014, avšak nakonec k tomu došlo až o dva roky později.

Budeme měnit baterky?

Docela nedávno se navíc objevila zpráva o dalším vylepšení nabíjení. Opět pocházející z pera automobilky Tesla. Jde o řešení označované jako EESS, což znamená Electrical Energy Storage Station. Tedy stanice pro uchování energie. Jedná se o stanice, ve kterých by se akumulátor klasicky nedobíjel, ale měnil za již nabitý. V podstatě byste tam přijeli se svým autem, obsluha by jej zvedla a následovala by demontáž jednotky s vybitým akumulátorem z vozidla a její nahrazení jinou jednotkou stejného typu, ale s plně nabitou baterií. Později by dokonce popsaná operace náhrady baterie měla probíhat samočinně nebo chcete-li autonomně. Celé by to údajně nezabralo více než 15 minut.

Systém EESS je zatím pouze ve fázi návrhů, navíc to celé má řadu otazníků. Aby něco takového mohlo fungovat globálně, musely by mít všechny elektromobily shodné baterky, navíc stejně umístěné v karoserii. Další problém se týká stáří baterek. Představte si, jak si někde necháte vyměnit vybitou baterku na autě starém 14 dní za baterku, která funguje již řekněme pět let. A takto bychom mohli pokračovat dále.

Mnohem větší smysl dává dle našeho názoru výše uvedený patent, výrazně zvyšující účinnost rychlonabíjení akumulátorů typu lithium-ion.

Tomáš Dusil
Diskuze (22)
30. 4. 2019 15:30
Re: Až se zelení a jiní probudí ,to bude pád na držku.
LOL. Pobavil jste.
Nějak jste zapomněl na fakt, že 90% času auto stojí=nepotřebuje nabíjet.
Celý váš výpočet je tu tam...

V obchodních centrech a dalších velkých budovách jsou světla svítící
24h denně a postupně se nahrazují led svítidly... Jedna taková (původní
neLED) žárovka za rok spotřebuje 315kwh, hyundai kona s nájezdem 12000km
spotřebuje 1800kwh (jako 6 zářivek)

Trend je nyní zářivky nahrazovat LED světly (50% úspora) nebo v rámci
boje proti "světelnému smogu" úplně vypínat.
Na jeden elektromobil stačí tedy vyměnit 12 žárovek nebo 6 úplně
vypnout a nedojde k žádnému navýšení spotřeby elektřiny.

Pořád potřebujete stavět nové Temelíny?
29. 9. 2017 20:54
Až se zelení a jiní probudí ,to bude pád na držku.
Jsem zvědav kdy si ti propagátoři elektromobilů uvědomí , že výkon odvedený se rovná výkon přivedený + ztráty . Fotovoltaika nám to nenabije, takže stavíme další temelín nebo nevím kde vememe ty GW . zatím máme registrováno cca 5 mil aut.
Při počtu 1 mil vozu s 3faz 16 A - 11,5 kW 8,5 hod dle článku , počítám že se budou nabíjet půl napůl , tak je to 500 000 x 11,5kW = 5 750 000kW = 5 750 MW = 5,75 GW
A nyní se podívejte na instalované výkony elektráren .
Avatar - praděda7
21. 9. 2017 14:25
Re: Kauza Dieselgate...
Vidíš? Troll jseš asi ty, protože jen ťápeš a nejsi schopen se nad věcí zamyslet. Tak a teď sklapni a šoupej nohama... >:-[]
21. 9. 2017 13:05
Re: Kauza Dieselgate...
ty mas nejaky pristup k danym oficialnim spisum ze si je muzes nastudovat? pokud za ne povazujes to co se pise v mediich, tak jo pak za to muze klidne Tesla, a nebo taky Trump, Zeman a klidne i Ciskej krtecek :-!

podle tve metody zvazovani informaci bych klidne mohl dojit podle tvejch postu a co v nich za posledni rok pises ze jsi troll, je to snad pravda? >:D
Avatar - praděda7
21. 9. 2017 10:12
Re: Kauza Dieselgate...
Máš v tom sice mezery, ale když si tu celou kauzu prostuduješ pozorněji, tak tam uvidíš věci, které zkrátka nesedí a nehrají. A ne náhodou to vše bylo jinak než píšeš.
18. září 2015 americká Agentura pro ochranu životního prostředí (US EPA) zveřejnila informaci, že německý výrobce automobilů Volkswagen Group porušil americký zákon o ochranu ovzduší tím, že přeplňované dieselové motory TDI vybavil softwarem, který falšoval výsledky testů emisí oxidů dusíku, a nařídila svolání několika stovek tisíc automobilů z let 2009 až 2015.[5] Jednalo se o vozy Volkswagen Jetta, Jetta SportWagen, Volkswagen Beetle, Audi A3, Volkswagen Golf a Volkswagen Passat.[6]
Odkud se vzala tato informace?
Proč se koncern tak podezřele "lehce" přiznal k této akci?
Proč se koncern vůbec nebránil a přistoupil na platbu miliardových pokut?
Zkontroloval někdo bankovní účty klíčových zaměstnanců EPA a jejich rodinných příslušníků?
Zkontroloval někdo bankovní účty klíčových zaměstnanců koncernu a zaměstnanců ve vývoji a jejich rodinných příslušníků?
Kdo prodal větší množství VW akcií těsně před vypuknutím aféry?
Kdo opustil zaměstnání ve vývoji elektroniky u firmy Bosch a přešel k firmě Tesla?
V listopadu 2015 byla publikována informace, že vyšetřovatelé amerického ministerstva spravedlnosti zkoumají roli firmy Robert Bosch, který je dodavatelem důležitých součástek koncernu Volkswagen, při falšování emisních testů, zda firma o manipulaci s testy věděla nebo zda se na nich podílela.[26] Už v září však německý list Bild am Sonntag uvedl s odvoláním na interní vyšetřování Volkswagenu, že automobilka v roce 2007 obdržela dopis od dodavatelské firmy Bosch, ve kterém upozorňovala, že software dodaný automobilce není určen pro běžný provoz automobilů a varovala před možným nezákonným využíváním tohoto softwaru. [27]
No, a je toho sakra víc.....
Kamaráde, don´t underestimate the power of the Force!
Tady se hrálo o velké prachy...a nějaké "podvody" s elektronikou byly jen zastírací manévr.