Електричні транспортні засоби (EV - Electric Vehicle) можна розділити на дві великі групи: чисто електричний (BEV - акумуляторний електромобіль) і плагін-гібрид (PHEV - плагін-гібридний електромобіль).

Чисто електромобілі живляться виключно від електродвигуна, який живиться від акумулятора автомобіля. Ми розглянемо список цих типів та різновидів зарядних пристроїв для електромобілів у нашій поточній статті.

Діапазон їх дії визначається тим, як довго (як довго) акумулятор може живити двигун. Коли акумулятор розряджений, його потрібно зарядити, інакше транспортний засіб не зможе продовжувати рух.
Гібридні транспортні засоби, що підключаються, можуть харчуватися від двох типів ресурсів - електричного двигуна та/або двигуна внутрішнього згоряння. Ці машини зазвичай оснащені акумулятором меншої ємності, який може зберігати достатньо електроенергії для подолання відстані 20… 50 км. Поки ця енергія зберігається, транспортний засіб працює так само, як чисто електричний автомобіль. Однак, якщо акумулятор розряджений, привід бере на себе двигун внутрішнього згоряння, який вже споживає бензин або дизельне паливо з паливного баку автомобіля.

Сучасні електромобілі зараз використовують майже виключно літієві акумулятори, які витримують тисячі циклів зарядки і не відчувають так званого “ефекту пам’яті”, тобто їх можна заряджати від будь-якого рівня заряду до будь-якого заряду.

Акумулятор електромобілів потрібно регулярно заряджати, оскільки він забезпечує живлення автомобіля. Однак це акумулятори великої ємності - як правило, десятки кіловат-годин -, які зберігають багато енергії. Ця енергія повинна передаватися від електромережі через зарядний кабель до акумуляторів. Це вимагає часу. І цей час залежить від того, скільки електроенергії ми можемо зарядити в акумуляторі за одиницю часу - скільки електроенергії може забезпечити електромережа і - це дуже важливо! - скільки може отримати електрична система транспортного засобу.
Процес схожий на наповнення пляшки водою. Він буде наповнювати кран лише набагато повільніше краплинною водою, ніж якщо ми впускаємо воду у склянку з високим тиском через трубу великого діаметру.

Якщо ми дотримуємося наведеного вище прикладу, то не має значення, наскільки великим є горло пляшки. Даремно ми змогли б виливати 10 літрів води на хвилину, якби отвір у склянці був лише достатньо великим, щоб пропускати через нього 5 літрів на хвилину. Тому дуже важливо знати максимальний струм зарядки, який допускає бортовий зарядний пристрій для електромобілів. Даремно ми маємо високоефективний зарядний пристрій, який може подавати до 22 кВт енергії зарядки, якщо власний зарядний пристрій автомобіля має лише 6 кВт потужності. Оптимальне рішення, якщо мережа зарядного пристрою автомобіля та власний бортовий зарядний пристрій мають подібні характеристики.

список

Стандарт заряджання електромобілів класифікує інтелектуальні зарядні пристрої (за допомогою сигналу Control Pilot для передачі даних) на три групи: так звані зарядні пристрої Mode 2, Mode 3 і Mode 4. (Зарядні пристрої в режимі 1 не спілкуються з транспортним засобом, зараз вони дуже рідко використовуються в електромобілях.)

Заряджання електромобіля від розетки 230 В.

Зарядні пристрої режиму 2 можна використовувати для заряджання електромобіля від розеток. В принципі, їх можна підключити до електромережі через будь-яку побутову розетку 230 В. В теорії. На практиці він ще не бачив обвугленої розетки і плавлених проводів?

Це пов’язано з тим, що побутові торгові точки не розраховані на постійне високе навантаження, яке означає зарядний пристрій Car Mode 2. Тому для цих зарядних пристроїв доцільно встановити в гаражі промислову розетку з контактним захисним вимикачем (реле FI), який витримує тривале, високоефективне використання. (Наприклад, зарядна станція ViatorPower eSTART.)

Хоча існують рішення, в яких використовуються сильні струми промислових роз'ємів (так звані роз'єми ЦСЄ), вони доступні лише в дуже небагатьох місцях, тому зарядний пристрій можна використовувати лише обмежено.

Найкращими прикладами зарядних пристроїв Mode 2 є ті, що постачаються з електричними транспортними засобами як заводські аксесуари. На одному з них є вилка, яку потрібно підключити до електричної розетки. (Обережно! Використовуйте лише розетку із захисним заземленням і ніколи не підключайте зарядний пристрій до електромережі через подовжувач або розгалужувач!) У кабелі також є вбудована невелика коробка, яка приховує контрольну електроніку. Ці світлодіоди або невеликий дисплей відображають поточний стан процесу зарядки. На іншому кінці кабелю є великий спеціальний роз’єм, який дозволяє підключити зарядний пристрій до вхідного зарядного пристрою автомобіля. (Ці спеціальні роз'єми будуть розглянуті далі.) З міркувань безпеки не використовуйте адаптери та додаткові пристрої до зарядного кабелю, його слід підключати лише безпосередньо до вхідного отвору для зарядки автомобіля! (Зарядка електромобілів безпечна, але лише за умови дотримання всіх правил безпеки для безпеки себе, своєї сім’ї та свого автомобіля!)

Заводський зарядний пристрій автомобіля зазвичай забезпечує не більше 10 А струму зарядки для автомобіля. (Виробники зазвичай обмежують струм зарядки до 10 А з міркувань безпеки, щоб його також можна було використовувати з роз'ємами нижчого живлення.) Тобто, потужність зарядки становить макс. 2,3 кВт (на практиці менше цього, оскільки слід враховувати певні втрати).

Наприклад, такий зарядний пристрій заряджає автомобіль, оснащений акумулятором на 30 кВт-год, щонайменше за 14-15 годин. І такий бортовий зарядний пристрій автомобіля зможе впоратись із енергією заряду понад 3 кВт або навіть 6 кВт.
Так, наприклад, якби ми зарядили цей автомобіль зарядним пристроєм на 16А (3,7 кВт), ми могли б повністю зарядити його за 9-10 годин. Це на 38% менше часу і фактично може повністю зарядити машину за одну ніч - поки ми спимо. Якщо ми скористаємося бортовим зарядним пристроєм потужністю 6 кВт, зарядку можна здійснити за 5-6 годин.
Це, в свою чергу, вимагає місця зарядки, яке може зарядити автомобіль такою потужністю. І електрична мережа, яка може забезпечити стільки струму зарядки. Ці два тісно пов’язані.

Настінні швидкі зарядні пристрої, місця зарядки

Так звані. Режим 3 точки зарядки вони здатні заряджати від 3,7 до 22 кВт, але ще потужніші електромобілі. Вони можуть бути однофазними (230В) або 3-фазними (3х230В) пристроями.
Це зарядні пристрої вони завжди постійно підключені до електромережі (тому їх повинен встановлювати лише кваліфікований електрик). Використовувати їх заборонено навіть через промислові розетки. Зарядні пристрої в режимі 3 зазвичай називають "настінними", а також "швидкими" зарядними пристроями. Більшість громадських зарядних станцій також мають режим «швидкого зарядного пристрою» в режимі 3. Такий швидкий настінний зарядний пристрій може встановити кожен у своєму гаражі або розмістити на стоянці на робочому місці. На додаток до вимог цього стандарту, лише бортовий зарядний пристрій автомобіля та електрична мережа власності обмежують його експлуатаційні характеристики.

Важливо зазначити, що електрична мережа об'єкта є складною системою. Електропроводка, підключення до електромережі, призначена для загальних потреб домогосподарства, і в системі може не вистачити запасу для підключення потужного споживача, такого як зарядний пристрій, до електромережі без розширення. Можливо, ви не зможете користуватися електричним котлом, електричною духовкою, пральною машиною, коли заряджаєте машину, оскільки в мережі може статися перевантаження, яке вона вже не витримує, і буквально спрацьовує запобіжник. Проводи неякісного розміру можуть нагріватися і, в крайньому випадку, запалюватися, спричиняючи серйозні пошкодження майна та смерть. Тому перед встановленням настінного зарядного пристрою обов’язково проконсультуйтеся з електричною системою. Також може знадобитися попросити постачальника електроенергії збільшити електричну потужність об'єкта (тому вам доведеться заплатити за певну потужність).

Тож, який саме зарядний пристрій можна використовувати для свого автомобіля, в основному залежить від двох факторів:

  • Яка максимальна потужність (максимальний струм зарядки), яку можна зарядити у вашому автомобілі, що визначається потужністю бортового зарядного пристрою автомобіля;
  • Який максимальний струм може заряджати електричну мережу під час зарядки і яку максимальну точку зарядки ви можете встановити відповідно.

Настінні зарядні пристрої зазвичай можна підключити до автомобіля двома способами. THE стаціонарний кабель У деяких випадках один кінець зарядного кабелю закріплений (не знімається), підключений до точки зарядки, а інший кінець оснащений роз’ємом, який входить у вхідний отвір для зарядки автомобіля. Це потрібно підключити до машини. Він дуже простий у використанні, його можна підключити до автомобіля (або від нього) за лічені секунди.
Інший - т. Зв. підключений - у разі рішення, у точці зарядки є розетка, для якої потрібно використовувати окремий зарядний кабель. На одному кінці цього є роз'єм, який входить у розетку на зарядній станції, а в іншому - на роз'єм для зарядки автомобіля. Великою перевагою цього рішення є те, що цей зарядний кабель можна від'єднати від зарядної станції, зберігати в машині та використовувати де завгодно та в будь-який час. Це пов’язано з тим, що розетки для зарядки є стандартними для всієї Європи, тому ви можете під’єднатись до будь-якого громадського зарядного пристрою за допомогою того самого кабелю.

У випадку з точками зарядки вимагається, щоб вони були підключені лише до ланцюга, який має стандартний захисний заземлення, захист від перевантаження і струму (захисний вимикач або реле FI). Останні можна розмістити в електророзподільній шафі приміщення або в самому приладі.

Раптове відключення напруги мережі не годиться для електромобіля. Часте ввімкнення та вимкнення електромережі під час зарядки може пошкодити електронну систему автомобіля та пошкодити акумулятори. При припиненні заряджання бажано поступово зменшувати зарядний струм до певного значення та вимикати зарядку. Тому, якщо ви хочете перервати зарядку до повного заряджання автомобіля, не робіть цього, просто вимкнувши зарядний пристрій, але завжди біля автомобіля, відповідно до його інструкцій із використання. Це запобіжить можливе пошкодження електроніки автомобіля та/або елементів акумулятора.

Блискавично швидка зарядка електромобіля постійним струмом

Встановлення зарядних пристроїв на електромобілі

Якщо ви вирішили придбати швидкий зарядний пристрій для зарядки електричного автомобіля (режим 3), вам потрібно буде встановити його у своєму гаражі або там, де ви зберігаєте свій автомобіль.

Як уже зазначалося, зарядні пристрої можуть встановлювати лише кваліфіковані електрики. Незважаючи на те, що це покладає певні витрати на власника електричного автомобіля, майте на увазі, що неналежне будівництво може загрожувати життю та завдати шкоди багатьом мільйонам автомобілів.
Якщо зарядну станцію слід встановлювати на відкритому повітрі, необхідно перевірити, чи підходить вона для цієї мети. Це демонструє так званий захист IP. Для зовнішньої установки пристрій рекомендується мати принаймні IP54 захист. Тобто пристрій повинен бути захищений від попадання пилу принаймні обмежено і від бризок води з будь-якого напрямку. Захист ІР повинен бути вказаний на електричних пристроях.
Якщо ви купуєте зарядний пристрій, переконайтеся, що він має так званий знак СЕ. Це вказує на відповідальність виробника забезпечити, щоб пристрій у всіх відношеннях відповідав стандартам щодо зарядки електромобілів та захисту від контактів. Без знака CE пристрій не можна розміщувати на ринку. За запитом виробник також повинен надіслати замовнику так звану "Декларацію відповідності".

Зарядний пристрій слід розташувати так, щоб зарядний кабель міг зручно дістатися до зарядного роз'єму автомобіля. Якщо можливо, покладіть кабель вільно на землю. Ніколи не розтягуйте і не ламайте кабель! Забороняється будь-яким способом подовжувати зарядний кабель (за допомогою подовжувачів або перетворювальних пристроїв)! Це може загрожувати життю, особливо на відкритому повітрі та/або в дощову погоду! Не випадково відповідний стандарт прямо забороняє це.

Зарядні кабелі та роз'єми для електромобілів

За допомогою зарядного кабелю підключіть зарядний пристрій до зарядного входу вашого електричного та роз’ємного гібридного автомобіля.

Якщо ви хочете підключитися до зарядної станції, яка не має стаціонарного кабелю, а має лише одну розетку, ви повинні використовувати окремий зарядний кабель. Кожен, хто має електричний автомобіль, неодмінно повинен отримати такий зарядний кабель, оскільки це єдиний спосіб підключити свій автомобіль до більшості громадських пунктів зарядки. З’єднувачі точки зарядки є стандартними для всієї Європи, тому ви можете під’єднатись до будь-якої точки зарядки вдома чи за кордоном за допомогою того самого кабелю.

Під час зарядки автомобіля через зарядний кабель протікає сильний струм. Тому кабелі є важливим параметром для максимального струму зарядки. Якщо перетин дроту недостатньо великий для струму зарядки, кабель нагріється, в крайньому випадку він може розплавитися і запалитися. Тому дуже важливо, щоб ви використовували зарядний кабель лише з якісного, надійного джерела. Домашні саморобні кабелі для зарядки дуже небезпечні!

У роз'єми зарядних кабелів вбудований резистор, значення якого дозволяє зарядному пристрою та автомобілю визначити максимальний зарядний струм, який можна навантажити на кабель. Пристрій завжди дозволяє лише зарядний струм, для якого заряджається кабель для зарядки. Тому зарядний кабель також може впливати на те, скільки енергії - і, отже, як швидко - ви можете зарядити свій автомобіль.
Тому бажано придбати зарядний кабель із більшою ємністю (наприклад, 32 ампер). Хоча вони коштують трохи більше ніж менші (16 ампер) зарядні кабелі, ці мінімальні додаткові інвестиції окупаються в короткий термін з точки зору швидшої зарядки та більшої безпеки.

Зарядні кабелі підключені до зарядних входів автомобілів за допомогою спеціальних роз'ємів. Для зарядних пристроїв Mode 2 і Mode 3 (AC) в даний час в електричних автомобілях встановлені два типи роз’ємів, так званий роз’єм Type 1 або Type 2. Виробник електромобіля завжди вирішує, який стандартний роз’єм зарядного пристрою змінного струму використовувати.
Так званий стандартний роз'єм SAE J1772 (США) має в цілому 5 контактів - три товсті для заряджання сильним струмом (фаза - L, нуль - N і захисне заземлення - PE) і два тонші контакти для контрольного пілота - CP і Proximity Пілот - для ПП. Цей роз’єм називається роз’ємом типу 1. У верхній частині роз'єму також є нахильний гачок, який кріпить роз'єм до розетки та запобігає вислизанню. Цей замок також управляє вимикачем, вбудованим у роз'єм. Таким чином, якщо хтось все-таки від’єднує штекер від розетки під час заряджання (для цього потрібно натиснути перемикач), вбудований вимикач від’єднує ланцюг, а контролер негайно від’єднує струм зарядки від кабелю.

З'єднувач типу 1 - оскільки він має в цілому 3 сильні струмові контакти - використовується лише для однофазної зарядки змінного струму.
Тип 2 (або відповідно до IEC 62196) роз'єм на додаток до двох допоміжних контактів (CP і PP) має п’ять контактів з високим струмом. Тому цей роз’єм є потужнішим, Також може використовуватися для 3-фазної зарядки змінного струму, але лише якщо і зарядний кабель, і бортовий зарядний пристрій автомобіля є 3-фазними.

За допомогою цього типу роз’єму кріплення забезпечується магнітним або моторним фіксуючим штифтом, вбудованим в розетку, що унеможливлює витягнення роз’єму з гнізда під час зарядки.
Перш ніж купувати зарядний пристрій та кабель зарядного пристрою, завжди перевіряйте, який роз'ємний кабель використовується для конкретного типу автомобіля. Ніколи не використовуйте адаптери, подовжувачі та подовжувачі для зарядного кабелю! Це також чітко заборонено відповідним стандартом, оскільки це може загрожувати життю!
Якщо ви використовуєте зарядний пристрій із фіксованим кабелем, переконайтеся, що кінець кабелю підключений до розетки в транспортному засобі.
Якщо зарядний пристрій має розетку, використовуйте кабель із вилкою на обох кінцях. Однак стандартні розетки для зарядки завжди вбудовані в європейські зарядні станції. Таким чином - незалежно від того, чи є роз'єм типу 1 або типу 2 на боці транспортного засобу, завжди може бути лише роз'єм типу 2 зі сторони зарядного пристрою. Відповідно існує два типи зарядних кабелів: так званий кабель Type2-Type1 або Type2-Type2.

Зарядний пристрій та сторону автомобіля не можна поміняти місцями навіть за допомогою кабелів Type2-Type2. Це пов’язано з тим, що на стороні зарядки завжди є роз'єм "батько", а на стороні автомобіля - роз'єм "гайка".

Зарядні пристрої постійного струму режиму 4 постійного струму, як обговорювалося вище, заряджають електромобілі з більшою напругою та набагато більшим струмом, ніж зарядні пристрої режиму 3. При таких сильних струмах слід використовувати ще товщі дроти і контакти більшого діаметру в роз’ємах. Тому роз'єми Type1 та Type2 не підходять для зарядних пристроїв у режимі постійного струму 4.
Тому виробники встановлюють спеціальні роз'єми в транспортних засобах для заряджання постійним струмом. У багатьох випадках це окрема розетка в машині. Його можна взяти з японського стандарту (з його японської назви: O cha demo ikaga desuka - "Хочеш чаю?") CHAdeMO-називається або відповідає китайському стандарту Роз'єм типу "GB" - хоча остання не надто поширена в Європі.

Однак завдяки новим розробкам т. Зв. COMBO або CCS - Комбінована система зарядки роз'єми. Вони мають роз'єм для заряджання як у режимі 2, так і у режимі 3 (змінного струму) та у режимі 4 (постійного струму). точніше, комбінований роз'єм, інтегрований у розетку.
Коли автомобіль заряджається від місця зарядки змінного струму, використовується лише верхня частина роз'єму. Це може бути з'єднання Type1 або Type2. Однак, якщо ви хочете підключити транспортний засіб до зарядного пристрою постійного струму, використовуйте контакти нижнього струму (також) на роз’ємі. Залежно від того, чи є верхня частина комбінованого роз'єму типом Type1 або Type2, розрізняють роз'єми COMBO1 та COMBO2.