Ladetab

Ladetab under højeffekts DC-opladning er forskellen mellem den energi, som ladestationen leverer, og den energi, der i sidste ende lagres i køretøjets batteri.

Forskellen betyder normalt ikke, at laderen måler forkert. Offentlige DC-ladere anvender regulerede målesystemer til afregning, men de måler opladningstransaktionen – ikke den endelige mængde kemisk energi, der lagres i battericellerne.

En del af energien bliver til varme i kabler, forbindelser, køretøjets hardware og selve batteriet. En anden del bruges bevidst til batteriopvarmning, køling, pumper, blæsere, styreenheder og andre systemer, der er aktive under opladningen.

I denne artikel omfatter ladetab både:

• fysiske tab, der omdanner elektrisk energi til varme
• hjælpeenergi, som køretøjet bruger under opladning

Hjælpeforbruget er ikke nødvendigvis spildt energi. Opvarmning og køling af batteriet kan være nødvendig for hurtig, sikker og reproducerbar opladning. Energien lagres dog stadig ikke i batteriet.

Beregning af ladetab

Ladetab angives normalt som en procentdel:

Ladetab = (Leveret energi - Lagret energi) / Leveret energi

Hvis en lader leverer 70 kWh, og batteriet lagrer 66 kWh, er det anslåede ladetab:

(70 kWh - 66 kWh) / 70 kWh = 5,7%

Ladeeffektivitet er det omvendte forhold:

Ladeeffektivitet = Lagret energi / Leveret energi

I dette eksempel er ladeeffektiviteten cirka 94,3 %.

Udfordringen er ikke formlen, men at få en nøjagtig værdi for den energi, der faktisk lagres i batteriet.

Hvad laderen måler

En offentlig DC-lader måler den elektriske energi, der overføres under opladningen. Det er denne værdi, der bruges til at beregne prisen, og som normalt vises på laderens skærm eller kvitteringen.

Det er vigtigt at skelne mellem fire forskellige værdier:

• Afregnet energi måles af laderen i kWh.
• Ladereffekt er den øjeblikkelige ladehastighed, som laderen angiver i kW.
• Køretøjets ladeeffekt måles eller beregnes af køretøjet.
• Tilført batterienergi skal normalt beregnes ud fra batteridata eller anslås ud fra ændringen i ladeniveau.

Laderen måler ikke den endelige kemiske energi, der lagres inde i cellerne. En opladning kan derfor være korrekt målt, selv om batteriet lagrer færre kilowatt-timer, end laderen viser.

Hvad køretøjets display viser

Den ladeeffekt, der vises i bilen, kan være lidt lavere end effekten på laderen.

Laderen og køretøjet bruger separate sensorer og beregninger. Laderen måler efter sit godkendte målesystem, mens køretøjet beregner en værdi ud fra målinger i sit eget højspændingssystem.

Det præcise målepunkt på køretøjssiden varierer mellem producenterne. Afhængigt af konstruktionen kan den viste effekt være:

• effekt, der føres ind i køretøjet
• effekt på den interne højspændingsbus
• effekt, der når batteripakken
• en værdi beregnet af batteristyringssystemet

Tallet i bilen bør derfor ikke automatisk opfattes som den nettoeffekt, der lagres i cellerne. Batteriets interne modstand, energiforbrug til temperaturstyring, lavspændingsforbrug og andre tab kan stadig opstå uden for eller efter det punkt, som displayet repræsenterer.

Det forklarer, hvorfor tre forskellige tal alle kan være korrekte:

1. laderen viser den højeste effekt eller energimængde
2. køretøjet viser en lidt lavere ladeværdi
3. batteriet lagrer mindre energi, end nogen af tallene antyder

Lovpligtig måling og certificering

Offentligt ladeudstyr, der bruges til kommerciel afregning, er underlagt krav om legal metrologi. Princippet kan sammenlignes med en brændstofpumpe: Kunden skal afregnes efter et målesystem, der holder sig inden for fastsatte nøjagtighedsgrænser.

I EU ændrede direktiv (EU) 2026/706 måleinstrumentdirektivet, så det også omfatter målesystemer til ladeudstyr til elektriske køretøjer. Direktivet trådte i kraft den 9. april 2026. Medlemslandene skal gennemføre kravene senest i april 2028 og anvende deres nationale regler fra oktober 2028. Der gælder overgangsbestemmelser for udstyr og certifikater, der allerede er på markedet.

Direktivet definerer overførselspunktet som det sted, hvor energien overføres mellem EVSE og køretøjet. Selv om den fysiske måler kan være monteret inde i laderens kabinet, skal det godkendte EVSE-målesystem tage højde for den energi, der leveres ved det definerede overførselspunkt. Man bør derfor ikke blot antage, at al kabelvarme lægges til den energi, kunden afregnes for.

Internationalt beskriver OIML G 22 de metrologiske og tekniske krav til både AC- og DC-EVSE, herunder typegodkendelse, verifikation, prøvning, metrologiske data og hele målesystemets funktion.

I USA indeholder NIST Handbook 44 specifikationer og nøjagtighedstolerancer for målesystemer til opladning af elektriske køretøjer. NIST offentliggør også testprocedurer til vurdering af offentligt ladeudstyr i forhold til disse krav.

Reglerne sikrer, at den kommercielle transaktion måles retfærdigt. De betyder ikke, at hver afregnet kilowatt-time lagres i køretøjets batteri.

Hvor ladetabet opstår

Ved HPC-opladning omdanner ladestationen vekselstrøm fra elnettet til kontrolleret jævnstrøm og leverer den til køretøjets højspændingssystem. Køretøjets indbyggede AC-lader omgås, men der er stadig flere steder med tab og energiforbrug.

De vigtigste bidrag er:

• modstand i kabel og stik
• modstand i køretøjets ladeport og kontakter
• kontaktorer, samleskinner, sensorer og højspændingskabler
• spændingsomformning, hvor det er nødvendigt
• intern modstand i battericellerne
• opvarmning og køling af batteriet
• kølevæskepumper, blæsere, ventiler og kompressorer
• batteristyring og anden styreelektronik
• DC/DC-forsyning til det elektriske lavspændingssystem

Forskelle, der skyldes afrunding af ladeniveau eller skøn over kapaciteten, er ikke fysiske ladetab. De er usikkerhedskilder, når man forsøger at beregne tabet ud fra offentligt tilgængelige ladedata.

Tab i kabel og stik

Høj strøm skaber varme i ledere og elektriske kontakter. HPC-kabler er derfor ofte væskekølede, så de kan føre flere hundrede ampere uden at blive urimeligt tykke, tunge eller varme.

Den fysiske energimåler kan være placeret inde i ladekabinettet før det fastmonterede kabel. Legal metrologi ser imidlertid på hele målesystemets funktion og det definerede overførselspunkt – ikke kun på, hvor selve måleren sidder.

Tab i kabel og stik har stadig teknisk betydning. De påvirker temperaturgrænser, kabelkøling, laderens effektivitet og den maksimale strøm, som udstyret kan opretholde.

Disse tab bliver stadig vigtigere ved 500–800 ampere. Ved så høje strømme kan små ændringer i kontaktmodstand, ledertemperatur, kabelkonstruktion og køling af stikket påvirke varmeudviklingen mærkbart.

Elektriske tab på køretøjssiden

Når ladestrømmen er kommet ind i køretøjet, passerer den gennem ladeporten, kontaktorer, strømsensorer, samleskinner, højspændingskabler og eventuelt spændingsomformere, før den når batteriet.

Alle ledere og forbindelser har en vis modstand. Modstanden kan være meget lav, men strømmen under HPC-opladning er høj.

Den elektriske opvarmning følger:

Effekttab = Strøm² × Modstand

Fordi strømmen opløftes i anden, giver en fordobling af strømmen fire gange så stort modstandstab, hvis modstanden er uændret.

Som en omtrentlig sammenligning:

• 200 kW ved 400 volt kræver cirka 500 ampere
• 200 kW ved 800 volt kræver cirka 250 ampere

Det er en af grundene til, at arkitekturer med højere spænding er nyttige ved hurtig opladning. De kan levere samme effekt ved lavere strøm og dermed reducere modstandsopvarmningen i kabler, stik og højspændingsledere.

Den faktiske batterispænding ændrer sig med ladeniveau og belastning. »400 volt« og »800 volt« betegner derfor arkitekturklasser og ikke faste driftsspændinger.

Batteriets interne tab

Litium-ion-celler har intern modstand. Når ladestrømmen passerer gennem cellerne, bliver en del af den tilførte energi til varme i stedet for lagret kemisk energi.

Batteriets interne tab varierer med:

• cellekemi
• celleformat og elektrodedesign
• batteritemperatur
• ladestrøm
• ladeniveau
• batteriets alder
• producentens ladestrategi

Tabet er ikke konstant under hele opladningen. Cellerne kan udvikle mere varme ved opladning med høj strøm, mens opladning tæt på fuldt ladeniveau bruger lavere strøm, men tager længere tid.

Hvis batteritemperaturen kommer uden for det foretrukne driftsområde, reducerer køretøjet ladeeffekten eller øger kølingen. Er batteriet for koldt, kan køretøjet bruge en del af den tilførte energi på at varme det op.

To elbiler med samme oplyste maksimale ladeeffekt kan derfor have forskellig ladeeffektivitet og temperaturadfærd.

Energiforbrug til temperaturstyring

Højeffektsopladning er også en proces, der kræver aktiv temperaturstyring.

Under opladningen kan køretøjet aktivere:

• kølevæskepumper
• kølerblæsere
• kølemiddelkompressor
• kølevæskeventiler
• batterikøler
• højspændingsvarmer
• varmepumpe
• styreenheder til batteri og opladning

Systemerne bruger elektrisk energi, men deres formål er at holde cellerne og ladeudstyret inden for et acceptabelt temperaturområde.

Den opdaterede Porsche Taycan viser omfanget af det termiske system, der kræves for vedvarende HPC-opladning. Porsche angiver opladning med op til 320 kW på egnet 800-voltsudstyr og mere end 300 kW i op til fem minutter under passende forhold. Porsche har også oplyst, at den reviderede køleplade til batteriet øgede kølekapaciteten fra 6 til 10 kW.

Tallet 10 kW beskriver kapaciteten til at fjerne varme, ikke nødvendigvis et elektrisk forbrug på 10 kW. Et kølemiddelsystem kan flytte mere varmeenergi end den elektriske effekt, som kompressoren, pumperne og blæserne bruger.

Alligevel reducerer den elektriske energi til temperatursystemet den mængde, der kan lagres under opladningen. Virkningen er forholdsvis lille, mens batteriet modtager mere end 300 kW, men bliver mere betydelig, når ladeeffekten falder, eller når opvarmning eller køling fortsætter i længere tid.

Sådan påvirker temperaturen ladetabet

Koldt batteri

Et koldt batteri kan normalt ikke modtage sin maksimale ladeeffekt. Køretøjet kan derfor opvarme batteriet før ankomsten, under opladningen eller begge dele.

Når batteriet opvarmes, mens køretøjet er sluttet til laderen, bruges en del af den leverede energi af varmelegemet og kølevæskesystemet i stedet for at øge ladeniveauet.

Det kan gøre den reelle forskel mellem afregnet energi og tilført batterienergi betydeligt større end under en opladning i varmt vejr.

Ruteafhængig batteriforvarmning kan forbedre resultatet. Køretøjet bruger energi under kørslen til at bringe batteriet tættere på den ønskede ladetemperatur, så opladningen kan begynde hurtigere efter ankomsten. Forvarmning gør ikke opvarmningsenergien gratis, men ændrer, hvornår og hvor energien bruges.

Varmt batteri

Et varmt batteri kan kræve aktiv køling under opladningen. Det kan ske efter:

• længere tids kørsel med høj hastighed
• kørsel i bjerge
• gentagne HPC-opladninger
• høje omgivelsestemperaturer
• kraftig acceleration kort før opladningen

Kompressoren, kølevæskepumperne og kølerblæserne kan køre med høj ydelse. Hvis temperatursystemet ikke kan holde den nødvendige celletemperatur, reducerer køretøjet ladeeffekten.

Føreren kan opleve kraftig blæserstøj, varm luft fra køretøjet eller en ladekurve under det forventede niveau.

Sådan påvirker ladeniveauet ladetabet

Ladetabet er ikke konstant gennem hele ladekurven.

Ved lavt og middelhøjt ladeniveau kan et varmt batteri modtage meget høj strøm. Det skaber mere modstandsvarme i cellerne og højspændingskomponenterne.

Ved højere ladeniveau falder ladeeffekten og strømmen. Det øjeblikkelige modstandstab kan derfor være lavere, men den resterende del af opladningen tager længere tid. Pumper, blæsere, styreenheder og andre systemer fortsætter med at bruge energi i hele perioden.

Opladning fra 80 til 100 % kan derfor være forholdsvis ineffektiv med hensyn til tid og hjælpeenergi, selv om strømmen er lavere end under den mest effektkrævende del af opladningen.

Det er en af grundene til, at 10–80 % er blevet det mest almindelige interval til sammenligning af DC-hurtigladning.

Beregning af batterienergi ud fra ladeniveau

Ladetest anslår ofte den lagrede energi ud fra ændringen i ladeniveau og køretøjets oplyste brugbare batterikapacitet.

Eksempel:

80 kWh brugbar kapacitet × 70% stigning i ladeniveau = 56 kWh anslået tilført batterienergi

Hvis laderen viser 59 kWh under samme opladning fra 10 til 80 %, bliver det beregnede tab:

(59 kWh - 56 kWh) / 59 kWh = 5,1%

Beregningen er nyttig, men ikke en præcis måling.

Mulige usikkerhedskilder er:

• afrundede værdier for ladeniveau
• ikke-lineær visning af ladeniveau
• ukendt batteritemperatur
• brugbar kapacitet, der ændrer sig med temperaturen
• styring af øvre og nedre buffer
• batterialdring
• kalibrering af batteristyringssystemet
• hjælpeforbrug under opladningen
• små tidsforskelle mellem aflæsninger

En vist ændring fra 10 til 80 % beviser eksempelvis ikke, at batteriet præcist har modtaget 70,00 % af sin aktuelle brugbare kapacitet.

Hvorfor en opladning ikke kan måle batteriets SOH

En offentlig ladekvittering kan ikke bruges som en direkte test af batterikapacitet eller batteriets tilstand (SOH).

Antag, at en elbil oplades fra 10 til 80 %, og laderen viser 63 kWh leveret. Divideres 63 kWh med 70 %, giver det en tilsyneladende batterikapacitet på 90 kWh.

Konklusionen ville være upålidelig, fordi de 63 kWh omfatter mere end den energi, der lagres i batteriet. De kan også omfatte:

• elektriske tab og batteritab
• opvarmning eller køling af batteriet
• pumper, blæsere og styresystemer
• energi til lavspændingssystemet
• energi, der bruges, mens køretøjet er aktivt

Værdierne for ladeniveau giver yderligere usikkerhed på grund af afrunding, batteristyringssystemets beregninger, temperaturafhængig brugbar kapacitet, bufferstyring og mulig rekalibrering.

En enkelt opladning indeholder derfor for mange ubekendte til, at batteriets nedbrydning kan isoleres.

Gentagne opladninger under lignende forhold kan vise en overordnet tendens, men de svarer stadig ikke til en kontrolleret kapacitetstest. Bedre datakilder til vurdering af SOH er:

• data fra batteristyringssystemet
• producentens diagnoseværktøjer
• gentagne, kontrollerede afladnings- og opladningstest
• målt batteristrøm og -spænding over en defineret cyklus
• langsigtede tendenser i brugbar kapacitet under sammenlignelige forhold

Også disse metoder skal tage højde for batteritemperatur, kalibrering af ladeniveau og producentens bufferstrategi.

Laderens kWh fortæller, hvor meget energi laderen har leveret. De afslører ikke direkte, hvor stor en brugbar batterikapacitet der er tilbage.

Sådan håndterer EVKX ladetab

EVKX' ladekurver er baseret på ladeeffekten målt på ladersiden. Det afspejler det, føreren oplever ved en offentlig lader: leveret effekt, ladetid og energi leveret af laderen.

For at omregne den leverede energi til anslået batterienergi anvender EVKX i øjeblikket en fast antagelse om 5 % ladetab.

Anslået batterienergi = Energi leveret af laderen × 0,95

Eksempel:

50 kWh × 0,95 = 47,5 kWh

EVKX vil derfor anslå:

• 50 kWh leveret af laderen
• 2,5 kWh ladetab og hjælpeforbrug
• 47,5 kWh lagret i batteriet

Værdien på 5 % er en beregningsforudsætning, ikke en målt værdi for hvert køretøj eller hver opladning.

Det faktiske ladetab kan være lavere eller højere afhængigt af:

• batteri- og omgivelsestemperatur
• ladestrøm
• ladeniveau
• batterikemi og pakkekonstruktion
• kabel og ladeudstyr
• aktivitet i temperatursystemet
• køretøjets hjælpeforbrug

En ensartet antagelse gør EVKX' ladesammenligninger lettere at reproducere på tværs af køretøjer. Resultaterne bør forstås som sammenlignelige skøn og ikke som laboratoriemålinger af batterienergi.

Den samme begrænsning gælder for beregnet rækkevidde tilført pr. minut. Den afhænger både af den anslåede batterienergi og et antaget energiforbrug.

Hvad ladetab betyder for føreren

Ladetab bemærkes normalt indirekte og ikke som en særskilt værdi.

Det kan vise sig som:

• flere afregnede kWh end forventet ud fra ændringen i ladeniveau
• forskellige effekttal på laderens og køretøjets skærme
• højere energiforbrug ved vinterladning
• støjende kølesystemer i varmt vejr eller ved gentagne opladninger
• en højere pris pr. brugbar kWh, end laderens pris alene antyder

Ladetab er kun en del af den praktiske ladeoplevelse. Ved langdistancekørsel er ladekurvens form, ladernes tilgængelighed, batteriforvarmning, driftssikkerhed og ladestoppets varighed normalt mere mærkbare.

Ved detaljerede sammenligninger er forskellen mellem leveret og lagret energi dog afgørende. En lader kan måle korrekt og afregne opladningen rigtigt, selv om batteriet lagrer mindre energi, end laderen har leveret.

Relaterede begreber

• Højeffektsopladning
• DC-hurtigladning
• Ladekurve
• Batteriforvarmning
• Ladeeffektivitet
• Ladeniveau
• Batteriets tilstand
• Brugbar batterikapacitet
• Batteriets temperaturstyring
• Legal metrologi