Laddningseffektiviteten

Laddningseffektiviteten anger hur stor andel av den elektriska energi som dras från strömkällan som faktiskt lagras i batteriet under en uppladdningscykel. Den är ett centralt mått i batterisystem, elfordon och energilagringslösningar eftersom den påverkar energiförbrukning, kostnader och mängden överskottsvärme som genereras.

Definition och beräkning: Laddningseffektiviteten definieras som E_batteri delat med E_nät, multiplicerat med 100 för att få procent. Här är E_batteri den energi som lagras i batteriet vid färdig uppladdning och E_nät den energi som förbrukats från elnätet under uppladdningen. I praktiken omfattar detta förluster i laddare, kablar, omvandlare och det interna motståndet i batteriet samt kemiska processer som sker under uppladdningen.

Faktorer som påverkar: Laddningseffektiviteten ökar eller minskar med laddningshastigheten (C-tal), temperaturen och batteriets hälsa. Högre C-tal genererar mer värme och reducerar effektiviteten. Temperaturen påverkar elektrolytkonduktivitet och batteriresistans; extrema temperaturer försämrar ofta effektiviteten. Den slutliga konstantspänningsfasen bidrar också till förluster på grund av överskridna spänningar och cirkulerande ström.

Samband och jämförelser: Termen jämförs ofta med coulombisk effektivitet, som mäter hur mycket laddning som faktiskt behålls i batteriet över en hel cykel. Laddningseffektiviteten fokuserar däremot på energi som tillförs under uppladdningen och hur mycket av den energin som lagras.

Praktiska värden: För litiumbaserade batterier ligger laddningseffektiviteten oftast mellan cirka 85 och 95 procent, beroende på temperatur, laddningshastighet och batteriets ålder. DC-snabbladdning kan ge något lägre effektivitet på grund av ökade omvandlingsförluster och ökad värme. För noggrann planering används ofta empiriska mätningar i specifika system.