电动汽车充电成本计算器

什么是电动汽车充电成本计算器？

电动汽车充电成本计算器是一种为当前和未来的电动交通工具车主设计的在线工具。其主要目的是提供电动汽车关键运行参数的准确且个性化的计算。与内燃机（ICE）车辆的主要指标是燃油消耗量和油箱容量不同，对于电动汽车来说，有两个指标至关重要：补充能量所需的时间以及该能量的成本。为了计算这些，我们的计算器考虑了众多变量：从特定型号（例如，Tesla Model 3, Nissan Leaf, Hyundai Kona Electric）的技术规格到外部因素。这使得可以从制造商声称的理论数据转向与日常使用相关的实际、实用数据。

计算器如何工作？

计算器的运作基于将一系列公式应用于用户输入的数据。计算器允许您从下拉列表中选择一个流行型号（在这种情况下，电池容量等参数将自动填充）或手动输入您自定义型号的规格。接下来，您需要指定电池的初始和期望充电水平、您计划使用的充电站的功率以及电力成本。计算器的算法处理这些数据并立即输出两个关键领域的结果：充满（或部分充满）电所需的时间以及财务成本。此计算消除了复杂的手动计算的需要。

计算公式

计算基于两个公式。

充电时间公式

充电时间使用以下公式计算：

$\text{充电时间} = \frac {\text{电池容量} \times \frac{(\text{期望充电量} - \text{初始充电量})}{100}}{\text{充电功率} \times \text{充电效率}}$

其中：

• $\text{电池容量}$ — 牵引电池的额定容量（千瓦时，kWh）。
• $\text{初始充电量}$ 和 $\text{期望充电量}$ — 当前和目标电池充电水平（%）。
• $\text{充电功率}$ — 充电站或设备的功率（千瓦，kW）。
• $\text{充电效率}$ — 充电过程的效率系数，考虑了能量损失（通常范围在0.9到0.95之间）。默认使用0.9。

充电成本公式

充电的财务成本使用以下公式确定：

$\text{充电成本} = \frac{\text{电池容量} \times \frac{(\text{期望充电量} - \text{初始充电量})}{100}}{\text{充电效率}} \times \text{电价}$

其中：

• $\text{电价}$ — 每千瓦时电力的成本（美元/kWh）。
• $\text{充电效率}$ — 建议考虑此项（默认0.9）。

计算示例

让我们使用流行电动汽车型号的示例来考虑这些公式的实际应用。

示例1：计算 Tesla Model 3 Long Range 的充电时间

假设您有一辆电池容量为75 kWh的Tesla Model 3 Long Range。您将汽车连接到11 kW的充电站，初始充电水平为15%。您需要将电池充电至90%。假设充电效率为0.9。

将值代入公式： $\text{充电时间} = \frac{75 \times \frac{(90 - 15)}{100}}{11 \times 0.9} = \frac{75 \times 0.75}{9.9} = \frac{56.25}{9.9} \approx 5.68 \text{ 小时}$

将小数部分转换为分钟：0.68小时 * 60分钟 ≈ 41分钟。因此，总充电时间约为5小时41分钟。

示例2：计算 Hyundai Kona Electric 的充电成本

一辆Hyundai Kona Electric（电池容量64 kWh）的车主想在夜间电价为每kWh 0.035美元的公共充电站为汽车充电。当前电量为10%，目标是100%。充电效率为0.9。

计算成本： $\text{充电成本} = \frac{64 \times \frac{(100 - 10)}{100}}{0.9} \times 0.035 = \frac{64 \times 0.9}{0.9} \times 0.035 = 64 \times 0.035 = 2.24 \text{ 美元}$

请注意，在此成本计算中，效率系数在分子和分母中抵消了，但这是一个特例。始终使用完整公式非常重要，因为不同的初始和期望充电水平下不会发生这种抵消。

使用说明和注意事项

使用计算器时，记住几个影响计算准确性的细微差别非常重要。

1. 额定值与实际值： 制造商指定的电池容量是额定值。随着时间的推移（使用几年后），由于化学电池的退化，实际容量会下降。充电站的功率也可能根据电网电压和稳定性略有波动。

2. 充电速度： 所呈现的充电时间公式对于交流（AC）充电最为准确，即功率高达22 kW的家庭或公共充电器。在50 kW及以上的大功率直流（DC）快速充电站充电时，充电曲线是非线性的：速度在约50-60%电量之前非常快，然后为保护电池而显著降低。我们的计算器提供平均值。

历史背景

早在19世纪就有人尝试制造电动汽车。例如，1899年，比利时赛车手Camille Jenatzy驾驶他的电动汽车La Jamais Contente，成为世界上第一个突破象征性的100公里/小时速度障碍的人。然而，随着廉价汽油的大规模普及和ICE的技术突破，电动汽车被冷落了近一个世纪。它们的回归始于1990年代，出现了像通用汽车EV1这样的车型，但该行业的真正复兴是随着2008年Tesla Roadster的推出以及随后Model S的发布而来的。正是向锂离子电池的大规模过渡和充电基础设施网络的发展，使得创建复杂的计算器成为可能。这些工具帮助用户高效规划行程和开支，这是决定购买电动汽车的关键因素。

常见问题

在150 kW的充电站将Tesla Model Y从20%充到80%需要多长时间？

要计算，我们使用充电时间公式。Tesla Model Y的电池容量约为75 kWh。我们假设效率为0.9。

$\text{充电时间} = \frac{75 \times \frac{(80 - 20)}{100}}{150 \times 0.9} = \frac{75 \times 0.6}{135} = \frac{45}{135} = 0.333 \text{ 小时}$

0.333小时 * 60分钟 = 20分钟。重要的是要记住，在高功率直流充电站上，充电速率在80%之后急剧下降，因此从20%充到80%确实需要大约20-25分钟，而充满到100%则需要更长的时间。

计算器可以用于二手电动汽车吗？

是的，计算器可以用于二手电动汽车，但有一个重要的注意事项：额定电池容量必须根据其退化情况进行调整。平均而言，电池每年会损失约2-3%的容量。对于一辆原装60 kWh电池的5年车龄汽车，实际容量可能大约在51-54 kWh。使用原始值将导致充电时间被高估。

AC充电和DC充电的计算有什么区别？

关键区别在于功率的恒定性。在交流（AC）充电期间，充电站的功率在整个充电会话期间几乎保持恒定，因此公式给出准确的结果。在快速充电站的直流（DC）充电期间，功率不是恒定的：在低电量时最大，并随着电池充满而逐渐降低，尤其是在超过80%之后。因此，DC充电（尤其是充到100%）的计算时间是理论上的平均值；实际时间可能更长。

此计算器可用于哪些电动汽车型号？

我们的计算器可用于所有电动汽车型号。为方便选择型号，有一个流行型号的下拉列表，例如：Aito Seres M5, Audi e-tron, Audi e-tron GT, BMW i4, BMW iX, BYD Seal, BYD Yuan Plus (Atto 3), Cadillac Lyriq, Chevrolet Bolt EV, Fiat 500e, Ford Mustang Mach-E, Genesis GV60, GMC Hummer EV, Honda e, Hyundai Ioniq 5, Hyundai Kona Electric, Jaguar I-PACE, Kia EV6, Kia Niro EV, Land Rover Range Rover Electric, Lexus UX 300e, Li Auto L7, Li Auto L9, Lucid Air, Mazda MX-30, Mercedes-Benz EQC, Mercedes-Benz EQS, MINI Cooper SE, Nio ET5, Nissan Leaf (40 kWh), Nissan Leaf e+, Opel Corsa-e, Peugeot e-208, Polestar 2, Porsche Taycan, Porsche Taycan Turbo, Renault Zoe, Rivian R1S, Rivian R1T, smart EQ fortwo, Subaru Solterra, Tesla Model 3 Long Range, Tesla Model S, Tesla Model X, Tesla Model Y Long Range, Toyota bZ4X, Volkswagen ID.3, Volkswagen ID.4, Volvo XC40 Recharge, Voyah Free, XPeng G9, Zeekr 001, Zeekr 009。 如果您在列表中找不到所需的型号，可以选择自定义选项并指定必要的特性。