Batteriladdcykler

StreetScooters

Hur många laddcykler tål ett batteri? En evig fråga som ofta dyker upp så snart man pratar elbilar. Ofta hör man folk påstå att elbilens batterier kommer inte hålla särskilt länge, ibland motiverade med resultat från så kallade laddcykeltester.

En laddcykeltest går ut på att ladda och urladda batterier snabbt för att se hur länge de håller. Det många dock inte förstår är att en cykeltest är designad för att tortera batterier så mycket som möjligt så man får resultat väldigt snabbt. Batterier laddas helt fullt -vilket sliter mycket på batteriet- och sedan urladdas helt -vilket sliter ännu mer på batteriet. Man är ute efter att få snabba resultat – inte att simulera verklig användning. Läs mer i vår artikel Cykelmyten.

Därför utmärker sig undersökningen från tyska batteripacktillverkaren BMZ så mycket. De levererar batteripack till bland annat elfordonstillverkaren StreetScooter som levererar eldrivna postbilar till Tyska Posten. (En mycket intressant fordon som vi nog ska behandla i en framtida artikel.)

StreetScooter ville veta hur batterier påverkas av olika laddnivåer. Hur mycket ska bilarnas batterier laddas och urladdas för att de ska hålla så länge som möjligt? De vill ju att Tyska Postens fordonsflotta ska vara pålitlig och hålla länge. Så de gjorde en annorlunda undersökning av de Samsung battericeller de använder sig av. De undersökte hur många laddningar det tog tills batterierna tappade 30% av sin kapacitet – inte enbart med traditionella metoden att ladda dem 100% och urladda till 0% utan även med andra olika laddnivåer! Resultatet sammanfattas av följande graf:

BMZ_charge_chart

Torterar de batterierna som i vanliga cykeltester med 0-100% laddning fick även de ganska så dåliga resultat: efter bara 500 laddcykler hade batterierna tappat hela 30% av sin kapacitet. (Batterierna var inte ”döda” då, de hade bara 70% av sin originalkapacitet kvar, det är det cykeltester går ut på.)

Men bara genom att sänka max laddnivå till 90% isf hundra fick de batterierna att hålla tre gånger så länge, i 1500 laddcykler! Laddade de batterierna till bara 70% höll de tio gånger så länge, i 5000 laddcykler!

Den optimala användningen de kom fram till, som fick batterierna att hålla längst var att ladda dem till 70% och urladda dem endast till 20% innan batterierna laddades igen. Då klarade sig batterierna i hela 6000 laddcykler (innan de tappat 30% kapacitet) – hela 12 gånger längre än vid vanliga cykeltester!

Mycket av det känner vi elbilister igen. Många elbilstillverkare föreslår att man ska inte ladda bilens batterier över 80% till vardags. Som vi ser ovan kan den åtgärden minst sexdubbla batteriernas livslängd. De flesta elbilar (faktiskt alla utom Tesla) tillåter inte ens användaren att ladda batterierna till 100%! När bilens dator påstår att batterierna är 100% laddade är de i verkligheten endast runt 95% laddade. Just för att förlänga batteriernas livslängd. Likaså kan man aldrig helt urladda batterierna i en elbil. När bilens dator påstår att batterierna är helt urladdade, 0% kvar så finns det egentligen runt 5% laddning kvar i batterierna för att skydda dem.

Resultaten från BMZ undersökning påminner också om de riktlinjer NASA använder till sina rymdsonder och satelliter. Du kan liksom inte åka iväg till Mars och byta batteri på en rover. Därför laddar NASA aldrig sina batterier över 80% och urladdar dem aldrig under 20%. Det kallas ibland skämtsamt för ”NASA-dieten”.

Ett tydligt resultat från undersökningen är att det är bättre med lägre laddnivåer. Cyklar man laddnivåerna mellan 20-90% tål batterierna 2000 laddcykler. Men mellan 10-80% tål de hela 3000 laddcykler – trots att i båda fallen har man använt lika mycket, 70% av batteriets maxkapacitet.

Något förvånande var dock att det enligt undersökningen inte spelar någon större roll om man urladdar batterierna helt eller behåller 10% laddning kvar. Troligtvis är det den korta tiden batterierna var helt urladdade som räddade dem från skador. Det litiumjonbatterier annars absolut inte gillar, och som skadar dem ibland oåterkalleligt är att ligga urladdade en längre tid. Här påbörjades laddningen på en gång när de nådde 0%.

En annan metod som rejält kan förlänga batteriers livslängd är att kyla dem. Batterier blir varma när de laddas och urladdas och värmen kortar batteriernas livslängd. Ovan test gjordes med okylda batterier. Teslas batterier som är vätskekylda åldras knappt någonting även efter flera tusen tillryggalagda mil. Läs mer i vår artikel Teslas batterier slutar åldras?

Så vad kan vi lära oss från resultaten av BMZ undersökning? Vill du att din elbils batterier ska hålla så länge som det bara är möjligt bör du ladda dem till endast 70% och inte urladda dem mer än till 20%.

 


TCS ett år sedan: Vi har polisanmält Trafikverket för diskriminering

För ett år sedan hörde vi med bestörtning att Trafikverket nekade aktörer sätta upp vägskyltar som skulle leda folk till laddstationer på samma sätt som det är skyltat till bensinstationer. Som en symbolhandling polisanmälde vi då Trafikverket. En ren symbolhandling – som väckte uppmärksamhet i medierna. Transportstyrelsen och Trafikverket lovade då bot och bättring…

…som tyvärr inte räckte långt. För även andra ansökan om att sätta upp laddskylt på riksväg 66 vid Smedjebacken avslogs. Laddleverantören löste då problemet genom att istället sätta upp skylten på kommunens väg, efter avfarten från riksväg 66. Vår aktion har ändå synliggjort problemet med de osynliga snabbladdarna

Tagged , . Bookmark the permalink.
  • Geni87

    Bra artikel!

  • Peter Thorsen

    Meget interessant læsning! Jeg troede faktisk det var værre at aflade dybt end at lade højt. Det kunne være interessant at vide hvilken Li-ion kemi der var tale om, der kan vel være forskel på NMC og NCA f.eks.

    Noget andet er om man skal begrænse sig til at lade til 70 % for at udskyde det tidspunkt hvor der kun er 70 % kapacitet tilbage??? Så har man jo i praksis kun 70 % kapacitet allerede nu :-)

    Jeg har valgt at lade til 85 % til hverdag og til 100 % når der er brug for det, men vil da overveje om det skal være f.eks 80 % i stedet.

  • Claes

    Blir en klar värdeminskning för alla laddhybrider som laddar fullt 1-2 ggr/dag för att maximera eldrift.

    • rogerik

      Inte nödvändigtvis. Styrsystemet ser till att de aldrig laddas ur helt eller upp helt. Lite olika hur det ser ut hos olika tillverkare.

  • Simon

    En fråga: När det står ”laddcykler” i artikeln, menar man då hela laddcykler, eller den sortens korta laddcykler som nämns i olika varianter. I vanliga fall brukar väl en laddcykel vara att ladda ur batteriet från 100% till 0%, och sedan ladda upp det till 100% igen, eller tvärtom. Att ladda ur från 90% till 0% och sedan ladda upp till 90% blir då 0,9 laddcykler. Från 70% till 20% till 70% blir då 0,5 laddcykler och att göra detta två gånger blir en laddcykel.
    Min fråga är om antalet laddcykler som nämns vid olika upp- och urladdningsnivåer verkligen är hela laddcykler, eller det antal gånger man kan ladda upp och ladda ur till de nämnda nivåerna innan batteriet degraderar de nämnda 30 procenten.
    Det är fortfarande uppenbart att batteriet mår bättre av att vara laddat till ungefär halva kapaciteten så mycket som möjligt, men är skillnaderna verkligen så stora som det står i texten?