Questa capacità si riferisce alla quantità di energia a cui l'utente può accedere . Nota anche come capacità netta, è sostanzialmente l'energia che l'auto può effettivamente utilizzare per muoversi. È la principale preoccupazione per gli automobilisti, poiché determina direttamente l'autonomia raggiungibile con una singola carica.
La capacità ridotta è anche detta capacità utilizzabile o kilowattora (kWh) disponibili . Questa rappresenta approssimativamente il 95-99% della capacità totale disponibile. Prendiamo ad esempio una batteria con una capacità di 65 kWh. Tuttavia, solo 62 kWh saranno accessibili e pronti per essere utilizzati dall'auto. Che fine fanno i restanti 3 kilowattora di capacità? Una parte dell'energia è considerata "inutilizzabile" e viene accantonata sia per la fase di carica alta che per quella di carica bassa.
Inoltre, il calcolo di questa capacità può essere piuttosto complesso in quanto dipende da vari parametri operativi. L'energia utilizzabile di una batteria può essere determinata moltiplicando l'energia totale per l'intervallo di stato di carica (SoC) utilizzabile. Per calcolare l'energia complessiva, è sufficiente moltiplicare la tensione nominale per la capacità nominale.
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Fattori che influenzano la capacità utilizzabile
Ogni pacco batteria è caratterizzato da due valori di capacità distinti: la capacità installata/teorica e la capacità utilizzabile/effettiva. La capacità installata è determinata dalle specifiche nominali presenti nella scheda tecnica, mentre la capacità utilizzabile è calcolata considerando varie condizioni.
Le batterie non sono solo complesse, ma anche i metodi utilizzati per misurare ed esprimere la loro capacità e usabilità sono altrettanto complessi.
1. Errore elettronico del BMS: ogni componente elettronico e chip possiede tolleranze e precisioni di misurazione. Differenze ed errori nel calcolo dello SoC possono portare a errori significativi e a una riduzione della capacità se non vengono calibrati e regolati correttamente.
2. Compensazione del degrado della capacità: la capacità utilizzabile di una batteria per veicoli elettrici (EV) si degrada nel tempo a causa del numero di cicli. Con l'invecchiamento della batteria, la sua capacità diminuisce gradualmente. Non tenere conto di questa riduzione potrebbe comportare una diminuzione dell'autonomia del veicolo, con conseguenti problemi di garanzia.
3. Tensioni di interruzione: Regolano la profondità di scarica (DoD) con isteresi e influiscono anche sulla capacità utilizzabile della batteria.
4. Profondità di scarica (DoD): Il numero di cicli dipende direttamente da essa. Limitare la profondità di scarica (DoD) entro i limiti superiore e inferiore è fondamentale per prolungare la durata della batteria. Ciò riduce significativamente la capacità utilizzabile del pacco batteria.
5. Velocità di scarica: maggiore è la velocità C, minore sarà la capacità utilizzabile
6. Temperatura: La durata della cella è fortemente influenzata dalla temperatura di esercizio, che determina un più rapido degrado della sua capacità utilizzabile. La temperatura di esercizio è determinata da diversi fattori, tra cui:
- Temperatura ambiente
- Tasso C
- Efficienza del sistema di raffreddamento
- Durata attuale insieme a fattori aggiuntivi
7. Perdita di capacità di stoccaggio: influisce anche sul deterioramento della cella e, di conseguenza, sulla sua capacità utilizzabile.
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Capacità totale della batteria rispetto alla capacità utilizzabile della batteria
La capacità disponibile e la capacità totale possono variare in base alla chimica della batteria, poiché alcuni tipi di batterie agli ioni di litio sono più adatti per essere caricati al 100%, mentre altre batterie si degradano più rapidamente con frequenti ricariche complete.
La capacità totale di un pacco batteria si riferisce alla quantità massima di energia che può immagazzinare quando è completamente carico al 100%. D'altro canto, la capacità utilizzabile rappresenta la quantità di energia a cui l'utente può effettivamente accedere.
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