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[EV] kWとkWhの違いを例えてみた

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kWとkWh

EV関連でよく目にする単位に kW(キロワット)とkWh(キロワット時)があります。
太陽光発電や自宅の電気料金でも同じですね。

バッテリーの容量は kWh です。
充電器の出力は kW です。

EVのバッテリー容量の例

車種 バッテリー容量 [kWh]
ZE0 / AZE0 (初代リーフ) 24 or 30 kWh
ZE1 (新型リーフ) 40 kW / 62 kWh(リーフe+)
テスラ モデル3 55 or 75 kWh
テスラ モデルS/モデルX 75〜100 kWh

急速充電器の例

種類 出力 [kW]
チャデモ(CHAdeMO) 20〜90 kW
テスラ スーパーチャージャー 120 kW

単位の定義

単位の意味は以下です。(kWとkWhの違い | 北海道でんき保安協会の例)。

kW(電力)とは出すことができる力の大きさを示す単位であり、kWh(電力量)とは、どれだけの力でどれだけの時間仕事をしたか、その仕事量(エネルギー量)を示す単位です。

私も最初はピンとこなかったので、分かりやすく例えてみたいと思います。

水道に例えてみる

蛇口のひねり具合によって水が勢いよく出たり、チョロチョロと出たりしますが、その水の勢い(単位時間あたりの水量)を kW に例えるとします。

それを出し続けて、結果的に溜まった水の量が kWh に相当します。

例えば、10 kWの勢いで 1時間水を出すと 10 kWhの水が溜まることになります。

10 kW x 1 h = 10 kWh

これに対し、水の勢いが半分でも、2倍の時間をかければたまる水の量は同じです。

5 kW x 2 h = 10 kWh

逆に勢いが2倍だと、半分の時間で同じ水の量がたまります。

20 kW x 0.5 h = 10 kWh

こちらのサイトに絵が描いてありますが、分かりやすいです!
kWとkWhは何が違うんでしょうか? - よくある質問 | 太陽生活ドットコム

速度と距離に例えてみる

車などの速度を kW に例えるとします。
すると、その速度で移動し続けて、トータルで移動できる距離が kWh に相当します。

ちょっと紛らわしいのが、速度の単位は km/h で、ここに時刻の「h」が出てきます。
kWh の「h」もこれと同じで速度のイメージで考えると間違いです。
kWh は「キロワット」で、 km/h は「キロメートル毎時」です。

あらためて、速度と距離の関係は以下です。
速度(単位時間あたりの距離) [km/h] x 時間 [h] = 距離 [km]

電力(出力)と電力量(容量)の関係は以下です。
電力(単位時間あたりの電力量) [kW] x 時間 [h] = 電力量 [kWh]

「毎時(/h)」と「時(h)」で意味が逆になっているのでご注意を!

出力制限の例

上の水道や速度の例だと一定の出力(kW)を想定しましたが、実際の充電は少し異なります。

満充電に近づくと出力が落ちたり、バッテリー温度が上がりすぎたり下がりすぎたりすると出力が落ちます

更に日産リーフの場合、バッテリー保護の目的で意図的に出力を落としているようです(プログラム修正前の40kWhリーフが顕著)。

これを上の水道の例で言うと、水を出しすぎないように蛇口を少し締めてチョロチョロとだす、ということになります。その結果、水が溜まるのに時間がかかります。

速度と距離の例で言えば、制限速度を設けてゆっくり走る、ということになります。
その結果、目標の距離を移動するのに時間がかかります。

充電についても同じく、充電時間が間延びします。

課金単位は?

一般家庭の電気料金のうち、従量課金分は kWh単位です。

ところが、EV用の急速充電器はいまのところ 時間単位です。
充電時間が同じでも、出力が低い急速充電器や出力制限がかかった状態だと十分な電力量を充電できないにも関わらずです。

こちらの記事の通り、ZESP3などの時間単位の料金がかなり高額になっていますので、早期の改善が望まれます。

参考にしたサイト

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