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Quei kWh pagati ma “spariti”? Se li mangia la ricarica lenta

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kwh

Dove sono finiti i kWh erogati e pagati, se non me li ritrovo nella batteria? Ce lo chiede Giuseppe che ipotizza guasti nell’auto o un errore del gestore. Ma probabilmente non è così. Potete inviare le vostre domande a info@Vaielettrico.it

Buongiorno,
vi giro un quesito con alcuni dati (allegate immagini) per una vostra valutazione e riscontro.
Posseggo una e-208 (16 mesi e 18.000 km) e da qualche settimana ho iniziato a monitorare più “scientificamente” i dati delle ricariche:  emerge un dubbio circa i kWh effettivi ricaricati di cui vi riporto due esempi:
1)
capacità batteria pre-ricarica (da OBD Pcc):  7 kWh
kw ricaricati (da app Enel Way via BeCharge):  41 kWh
capacità batteria post-ricarica (da OBD Pcc):  42,2 Kwh (al 100%)
2)
capacità batteria pre-ricarica (da OBD Pcc):  12,621 kWh (allegato)
kw ricaricati (da app Enel Way):  26,63 kWh (allegato)
capacità batteria post-ricarica (da OBD Pcc):  34,983 Kwh  (all’82%) (allegato)
In entrambi i casi la capacità rilevata dall’OBD è inferiore alla sommatoria tra la capacità residua e i kWh ricaricati:
“ballano” 5,5 kWh nel primo e 4.2 kWh nel secondo caso.

kwhUn guasto alla macchina, un errore del gestore o vanno “in riserva”?

C’entra qualcosa la differenza tra la capacità nominale e la capacità effettiva della batteria?
O si tratta di malfunzionamenti dell’auto se non addirittura ‘errori’ nella fatturazione del gestore delle colonnine?
Sono a conoscenza di altri utenti (almeno uno) con problematiche simili…
Spero possiate aituarmi a chiarire.Giuseppe De Simone

Sono perdite da conversione per la ricarica in AC

Risposta- Gentile Giuseppe, lei non ha specificato a che potenza ha ricaricato. Dalla foto allegata con il riepilogo dalla App JuicePass relativo alla sessione 2, durata oltre 5 ore, par di capire però che entrambe le ricariche siano state effettuate da una colonnina lenta in AC.

kwh

 

Questo spiegherebbe la differenza fra energia erogata ed energia effettivamente accumulata nella batteria.  La quota mancante di energia non è finita nella “riserva” non utilizzabile della batterie e non è stata “mangiata” da un malfunzionamento dell’auto o  della colonnina. Molto più probabile, invece, che sia stata dissipata in calore. La pensa così l’ideatore dell’App Power Cruise Control (PCC) Leonardo Spacone, da noi interpellato. Ci ha infatti risposto: «I dati letti da pcc si riferiscono alla corrente continua netta in batteria, al netto delle perdite di conversione da corrente alternata AC a corrente continua DC».

«Soprattutto se il processo di ricarica è lento, le perdite aumentano perché l’elettronica di bordo resta accesa più tempo con cinsumi e dispersioni non indifferenti. Il titolo di un articolo pubblicato lo scorso anno recitava infatti “Più scendi più spendi” con riferimento alla potenza di ricarica e alle perdite di sistema.

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19 COMMENTI

  1. Io faccio un commento “alla rovescia”: ma avete mai letto l’incertezza dell’erogatore della benzina/diesel? Se non sbaglio è ammissibile una tolleranza di 5 litri di scarto…

  2. Renault e’ l’unica che carica a 22Kw in AC.
    Evidentemente come tutte le circuiterie elettroniche un tipo rispetto ad un’altro ha dei pro e dei contro (altrimenti tutti userebbero le stesse no?).
    Di solito ogni dispositivo installato su una macchina e’ dimensionato in rapporto all’energia che deve gestire, se cosi non fosse ci ritroveremo il cambio di un’auto montato su una bicicletta e/o viceversa.
    Da cui se ne deduce che ricaricare l’auto pretendendo le dispersioni di un alimentatore di ricarica per un telefonino diventa…Lascio a voi le ovvie considerazioni.
    Possedendo una renault con chamaleon posso aggiungere che passare da 10A a 13A (e oltre) di corrente di ricarica si aumenta nettamente l’efficienza stessa allineandosi agli altri…
    Poi si, esistono caricatori piu’ efficienti, ma nessun va come Chamaleon fino a 22Kw in AC.

    • Eh certo, è l’unico nato strettamente integrato nell’inverter di trazione. Efficientissimo e costosissimo, infatti Renault non ha replicato sui nuovi modelli elettrici

    • quoto… anche Smart ha il caricatore da 22… e a mio avviso, trovo ridicolo il fatto di avere dc a millemila ed ac a 11 se non a 7 o meno…

  3. Ovviamente non potranno mai coincidere, il consumato e il caricato:
    – perdita di conversione dell’OBC/cavi
    – consumo elettronica del BMS
    – consumo eventuale sistema condizionamento batteria

    Però qui i valori sono decisamente eccessivi, soprattutto alle temperature attuali che non dovrebbero incidere minimamente sul condizionamento. O l’OBC è mal progettato o c’è un problema, il 20% mi pare alto in qualsiasi condizione se non estrema (tipo a -20° o a +40°)

    La MIA Model 3 SR+ alle tipiche temperature (tra i 20° e i 30°) e caricandola a 10A (2,2 kW circa) ha uno scostamento massimo del 5%, spesso è del 3%. A 11kW (il massimo che accetta in AC) tende al 2%. Ho un amperometro sulla presa e ho il cronometro: se per caricare 26kWh (il 50% della batteria) impiega 12 ore e 15 minuti, ha in realtà consumato 26,95 kWh (confermato dall’amperometro) e le perdite di ricarica sono di 1kWh su 27, cioè il 3,7%. Scenario indicato reale, due settimane fa. Stessi valori rilevati tramite telemetria sostanzialmente (che non può anche considerare il consumo del connettore di ricarica, ma l’amperometro sulla presa sì).
    L’OBC è progettato in modo tale da assorbire esattamente la potenza teorica richiesta, indipendentemente dal voltaggio. Significa che se lo imposto per 10 Ampère, in realtà oscilleranno tra poco meno e poco più di 10A in funzione del voltaggio effettivo, che forse non tutti sanno essere abbastanza variabile soprattutto in estate in base all’orario: la temperatura aumenta infatti la resistenza dei cavi e inoltre in fasce di punta la rete nazionale non è in grado di erogare i 220V nominali, ma si scende anche a 210 (un giorno di Luglio, con 31° in garage, il voltaggio mi è sceso fino a 205V e la carica si è interrotta). La notte, in inverno, facilmente è sopra ai 230V. Da qui la compensazione dell’assorbimento in Ampère per mantenerlo al livello impostato di potenza: 10A x 220V = 2200 Watt, che possono essere ottenuti anche con 10,47A x 210V oppure 9,56A x 230V, il prodotto è sempre 2200Watt.

    Esistono numerosi test “in giro”, ma sono abbastanza datati: dal 2019/2020 primi mesi ad oggi, il consumo dell’elettronica in stand-by della Model 3 è drasticamente diminuito, a suon di update OTA. La modalità sentinella consuma circa la metà di quando è uscita. Per cui l’incidenza dei 325 Wh dell’elettronica accesa (inizialmente), che pesavano per un 10% sulla ricarica a 3kW (immaginatevi che caricando a 5A, il 25% andava consumato per alimentare il sistema) ora è diminuito complessivamente (ottimizzazioni software richiedono meno CPU) e durante la carica viene spento ben altro (tutte le telecamere ad esempio e anche uno dei due processori principali, nonchè il PAD) e anche la gestione della pompa di circolazione / ventola di raffreddamento è stata rivista. Inoltre la mia ha chimica batterie LFP, diversa dalla maggior parte delle macchine sottoposte a test (sono Long Range) ed evidentemente la resistenza interna è diversa. Il solito Bjorn ha rilevato efficienze più basse ma sono appunto riferite alla Model 3 LR e hanno in mezzo un ventina di aggiornamenti software… andrebbero periodicamente rivisti: una Tesla è un prodotto in continua evoluzione e anche cose come le misure effettuate sull’hardware hanno una valenza temporanea. Dai mie calcoli empirici (dovuti appunto allo scostamento), l’elettronica durante la carica non consuma più di 80Wh, per cui caricando a 10A (2200Wh) pesa per il 3,6%.
    Per la cronaca, ho lasciato la macchina ferma in garage per 11 giorni e ha perso…. l’1%. Nel mezzo ha fatto un aggiornamento software, perchè anche quando è in deep sleep, si riattiva almeno una volta al giorno per verificare la presenza di aggiornamenti. Quindi ha scaricato i suoi Giga (circa 2,5), li ha installati, si è riavviata e alla fine ha perso appena 0,5kWh in 11 giorni.

    L’OBC della Model 3 è fatto di 3 sezioni che possono lavorare congiuntamente, se si superano i 3,67 kW (16A in monofase) viene acceso il secondo modulo e se si superano i 7,33kW (si oltrepassano i 32A della monofase) si accende il terzo e diventa trifase. Test empirici di amici Teslari (si trovano sui forum) dimostrano che l’accensione del secondo modulo non è proporzionale ad un cambio di rendimento, nemmeno quando si accende il terzo passando alla trifase. La maggior parte della dispersione è dovuta all’elettronica e alle varie ventole/pompe: per questo la temperatura è la variabile più determinante.
    In DC (corrente continua ad alta potenza) le dispersioni sono trascurabili: nella mia esperienza, dato che si paga quello che esce dalla colonnina e non quello che entra nella batteria, il mio peggiore risultato è stato del 4,5% ma la media è inferiore all’1%.

    Scusate la disquisizione tecnica che vale ovviamente soltanto per la Model 3/Model Y e non è applicabile ad altre auto (vedi il mondo Renault che accetta in AC fino a 22kW, l’OBC è sensibilmente diverso, oppure le Leaf che non essendo climatizzata non ha il consumo di questi sistemi ma in estate ha poi problemi di dissipazione calore e aumentata resistenza)

  4. Questo è mancanza di serietà delle case automobilistiche che vendono ai clienti prodotti con evidenti falle nell’utilizzo quotidiano. Questo della scadente efficienza a bassa potenza sarebbe facilmente superabile integrando il circuito di ricarica con una sezione a bassa potenza ad alto rendimento. Ma a Renault, Opel, Peugeot cosa importa se l’utente butta via qualche kwh in più, per di più nascosto?? Niente!! Meritare di sparire, forza Tesla!!

    • Guarda, il chamelion della renault lo devi mollare proprio, è l’unico che hai citato che permette la ricarica in trifase a 22…

  5. Non ho mai fatto un calcolo preciso, ma caricando la mia auto sui 6,6 kwh max, nelle ricariche in AC ho notato che in meno di un’ora (50/55minuti) rifornisco un 10% (pacco batteria di 62 kWh) e più o meno mi tornano i conti. Le perdite naturalmente ci sono, ma 20% penso sia eccessivo.

  6. Perché contabilizzare l’efficienza del convertitore?
    Dovrebbe essere computato il netto trasferito alla vettura, non il lordo con le perdite… Ma comunque perdite AC/DC cosi elevate, sembrano eccessive. Qualcosa non torna

    • Un rendimento di ricarica dell’85% è assutamente ragionevole, in base alle motivazioni tecniche che ho esposto.
      Rimarcherei inoltre un elemento: la colonnina fornisce una misura basata su sensori di corrente, è tarata e verificata. Uno strumento come PCC estrae dati dalla centralina BMS e stima il contenuto energetico, quindi è indicativo e non certo (infatti non è certificato).
      Da ultimo, una considerazione sulla tariffazione: si paga ció che viene prodotto in uscita dall’erogatore, non quello che utilizziamo. Anche negli impianti elettrici civili e industriali ci sono perdite, e ci sono pure le perdite di rete, che i gornitori ci fanno pagare: basta leggere una qualunque fattura di fornitura elettrica domestica!

    • Il gestore contabilizza l’erogato. PCC rileva il kWh accumulati nella batteria. Tra uno e l’altro ci sono le perdite del convertitori di bordo AC/DC e i consumi dell’elettronica di bordo durante la carica lenta.

      • “Il gestore contabilizza l’erogato”. Ho una domanda. Le colonnine DC hanno un inverter AC/DC interno che preleva i kWh in AC dalla rete e li converte in DC. Il gestore cosa fa pagare? I kWh effettivamente erogati oppure quelli che lui preleva dalla rete, “scaricando” quindi le perdite di conversione del suo inverter interno all’utente che paga?

          • Da misure che ho fatto lo scorso anno in diverse ricariche a una colonnina rapida DC della CiviESCO a Montegrotto Terme (sempre la stessa, ero in vacanza) avrei da sospettare il contrario: ho avuto una discrepanza tra i kWh erogato e quelli contabilizzati dalla macchina di un buon 20-25%. Su colonnine BeCharge in DC la perdita era molto più contenuta. Sulla AC la perdita è solo di qualche punto o frazione di punto percentuale.

  7. Buonasera, per maggiore chiarezza riporto alcune informazioni aggiuntive a quanto esposto nella risposta fornita.
    Il processo di ricarica in corrente alternata avviene attraverso un dispositivo che converte la corrente alternata erogata dalla colonnina, in corrente continua immagazzinata dalla batteria.
    La differenza di qualche punto percentuale tra la quantità di corrente erogata e quella immagazzinata dalla batteria è dovuta a due fattori:
    – efficienza del caricatore di bordo (OBC), che come tutte le macchine ha un suo rendimento, necessariamente inferiore a 1 (nell’ordine di 0.95 nelle zone di erogazione lineare a massima potenza), per effetto delle perdite sui dispositivi elettronici attivi e passivi, che provvedono alla conversione della corrente. In particolare, nella fase finale di fine carica, l’efficienza di conversione diminuisce, per effetto delle regolazione della corrente di ricarica a valori sempre più bassi.
    – consumo elettrico dei circuiti di raffreddamento a liquido del caricatore stesso ed eventualmente del convertitore DCDC di alimentazione della batteria ausiliaria 12V;
    – bilanciamento delle celle a fine carica, con un processo di scarica dissipativa e ricarica selettiva delle celle / moduli da bilanciare.
    Un cordiale saluto.

    • Interessante come un aspetto che è già da tempo discusso a livello ingegneristico adesso inizi ad essere percepito dagli utenti. Concordo con il fatto che dovrebbe essere evidenziato ma credo che si possa concordare che la spinta mediatica sugli EV tende a tralasciare i dettagli. Tutti i trasferimenti di una forma di energia non esistente in natura, come quella elettrica, portano delle inefficienze. Posso essere gestite ma non eliminate. Le batterie e la loro chimica in fase di ricarica è complessa, la stabilità termica preserva la battery life ma è inefficiente. Tesla ha probabilmente trovato un compromesso tra vita batteria ed efficienza in ricarica ma a spese di tante batterie già andata un run away in passato. Altri costruttori sono più conservativi, non tutti possono accettare una batteria che prende fuoco e rimane sul mercato. La questione è complessa ma si, 85/90% di efficienza di ricarica è normale.

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