Şarj süresi nasıl hesaplanır? AC ve DC için pratik yöntem

Temel formül

Şarj süresi kabaca, eklenecek enerjinin şarj gücüne bölünmesiyle bulunur. Eklenecek enerji = batarya kapasitesi × doldurulacak yüzde. Örneğin 60 kWh bataryayı %20’den %80’e çıkarmak 36 kWh enerji demektir.

Şarj sırasında kayıplar olduğu için hesaba bir verim payı eklenir. AC şarjda dahili şarj cihazı ve ısınma kayıplarıyla verim çoğunlukla %85–92 arasındadır. Pratik hesapta %90 almak makul bir yaklaşımdır.

Batarya kapasitesi için aracın kullanılabilir (net) kapasitesini kullanmak daha doğru sonuç verir. Üreticiler bazen brüt kapasiteyi de belirtir; aradaki fark, bataryayı korumak için ayrılan paydır. Teknik belgede “kullanılabilir” ya da “net” olarak yazan değeri esas alın.

• Enerji (kWh) = kapasite × (bitiş % − başlangıç %)
• Süre (saat) ≈ enerji ÷ (etkin güç × verim)
• Etkin güç = istasyon, araç, şebeke sınırlarının en küçüğü

AC örneği

60 kWh bataryalı, AC kabulü 11 kW olan bir aracı trifaze evde 22 kW istasyonla %20’den %80’e şarj ettiğimizi düşünelim. Etkin güç 11 kW’tır (aracın sınırı). 36 kWh ÷ (11 × 0,9) ≈ 3,6 saat. Aynı araç monofaze evde 7,4 kW ile yaklaşık 5,4 saatte aynı enerjiyi alır; ikisi de bir gece içinde rahatça tamamlanır.

Gece boyunca şarj eden bir kullanıcı için asıl soru “bataryam ne kadar sürede dolar?” değil, “günlük kullandığım enerjiyi ne kadar sürede geri koyarım?” sorusudur. Günde 50 km yol yapan bir kullanıcı yaklaşık 9–10 kWh harcar; bu enerji 7,4 kW ile yaklaşık bir buçuk saatte, 3,7 kW ile yaklaşık üç saatte yerine konur.

Bu bakış açısı, çoğu kullanıcının sandığından daha düşük güçlü bir istasyonun yeterli olduğunu gösterir. Daha yüksek güç, uzun yol öncesi tam şarj gibi istisnai durumlarda fark yaratır.

Bir başka pratik örnek: 52 kWh bataryalı ve 11 kW AC kabullü bir kompakt hatchback, trifaze evde 11 kW ile boştan doluya yaklaşık 5,3 saatte, monofaze evde 7,4 kW ile yaklaşık 7,8 saatte dolar. Her iki durumda da gece boyunca tam dolum mümkündür.

DC’de güç sabit değildir

DC şarjda araç, bataryanın doluluğuna ve sıcaklığına göre aldığı gücü sürekli değiştirir. Düşük doluluklarda tepe güce yakın, %50–60’tan sonra belirgin biçimde azalan bir eğri izlenir. Bu nedenle DC şarj süresi, sabit bir güçle bölme yapılarak değil, eğri boyunca hesaplanır.

Yol üzerinde %20’den %80’e şarj yaygın ölçüttür: bu aralık eğrinin verimli bölgesidir. %80’den sonra güç belirgin düştüğü için son %20 bazen ilk %60 kadar sürebilir. Şarj seçicimiz bu davranışı genel bir eğri modeliyle tahmin eder; gerçek değerler araca ve koşullara göre değişir.

Bir örnekle: 75 kWh bataryalı, DC tepe gücü 150 kW olan bir araç 120 kW istasyonda %20’den %80’e yaklaşık 25–30 dakikada, 60 kW istasyonda ise yaklaşık 45–50 dakikada şarj olabilir. Aynı araç 180 kW istasyonda 120 kW’a göre belirgin bir kazanç elde etmeyebilir; çünkü aracın tepe gücü buna izin vermez.

Şarj seçicimizdeki grafik, aracınızın DC tepe gücü ile istasyon gücünün küçüğünü tavan kabul ederek genel bir eğri çizer ve %20–80 aralığını vurgular. Bu grafik karşılaştırma için faydalıdır; aracınızın gerçek eğrisi üreticinin verilerine ve batarya sıcaklığına göre farklılık gösterebilir.

Soğuk hava etkisi

Soğuk havada batarya kimyası yavaşlar; araç bataryayı korumak için şarj gücünü sınırlayabilir. Kışın DC şarj, özellikle batarya ön ısıtması yapılmadıysa, yazın olduğundan daha uzun sürebilir. AC şarjda etki daha azdır ama araç ısıtma için de enerji harcar.

Yolculuk öncesi araçların çoğu, navigasyonda bir DC istasyon hedef gösterildiğinde bataryayı şarj için uygun sıcaklığa getirir. Bu özellik kullanıldığında kışın şarj süreleri yaz değerlerine yaklaşır.

Aylık enerji maliyeti

Aylık maliyeti bulmak için önce günlük enerji ihtiyacını hesaplayın: günlük km × araç tüketimi (kWh/100 km) ÷ 100. Buna şarj kaybı için yaklaşık %10 ekleyin. Günde 50 km yol yapan ve 17 kWh/100 km tüketen bir araç için günlük ihtiyaç yaklaşık 9,4 kWh’tir; ayda yaklaşık 283 kWh eder.

Bu değeri kendi tarifenizdeki kWh fiyatıyla çarparak aylık maliyeti bulursunuz. Şarj seçicide kWh fiyatını faturanızdaki güncel değerle değiştirmenizi öneririz; varsayılan değer yalnız örnektir.

Gece tarifesi gibi zamana bağlı tarifeler kullanıyorsanız, şarjı ucuz saatlere zamanlamak aylık maliyeti belirgin şekilde düşürür. Akıllı istasyonlar ve çoğu araç bu zamanlamayı destekler.

Maliyeti karşılaştırırken DC şarjın kWh fiyatının genellikle ev tarifesinden yüksek olduğunu da hesaba katın. Günlük kullanımın evde AC ile, uzun yolların DC ile karşılandığı bir düzen, toplam enerji maliyetini en düşük seviyede tutar.

Hesap ile gerçek neden farklı olur?

Batarya kapasitesinin bir kısmı araç tarafından tampon olarak ayrılır, dış sıcaklık ve batarya sıcaklığı şarj gücünü etkiler, ev tüketimi yük dengeleme nedeniyle şarj gücünü azaltabilir. Bu nedenle hesaplar ön tahmindir; kurulum öncesinde şebeke ve sigorta değerleri yerinde ölçülerek netleştirilir.

Hesaplarınızı yaparken ölçülü bir pay bırakmak en sağlıklı yaklaşımdır. Günlük ihtiyacınızı hesapladıktan sonra üzerine yüzde yirmi-otuz eklemek, soğuk havada, uzun yolculuk öncesinde ya da yük dengeleme nedeniyle şarj gücünün düştüğü günlerde de rahat kalmanızı sağlar.