Основна передумова використання електричного автомобіля - це зарядка акумулятора. У чистому електричному автомобілі єдиним джерелом енергії є акумулятор, тому найважливішими параметрами електричного автомобіля є ємність акумулятора та варіанти зарядки.
Зарядка може відбуватися двома способами. По-перше, основа - це інтегрований зарядний пристрій, постійно встановлений у транспортному засобі (зарядка змінного струму). Він живиться від зовнішнього джерела змінного струму і може мати різні виходи.
Другий варіант - зарядка постійний струм від спеціального швидкого зарядного пристрою (зарядка постійним струмом).
ЗАРЯД ЗА ЗМІННЕННЯМ
Всі електромобілі та роз’ємні гібриди мають можливість зарядки змінним струмом. Завдяки цьому кожен з цих транспортних засобів також може заряджатися від стандартної побутової розетки 230 В, яка називається Шуко.
Така зарядка може мати місце з максимальною потужністю від 2,2 до 2,4 кВт. Це обмежується автоматикою транспортного засобу головним чином з метою запобігання перегріванню або пожежі на лінії у випадку підключення до установки, яка не відповідає всім вимогам безпеки. Якщо лінія також хорошої якості, вона, як правило, не призначена для постійного споживання більше 10 А.
Ось примітка на місці: Загальна ідея полягає в тому, що електромобіль можна заряджати від будь-якої розетки, включаючи трифазну. В принципі, це правда, і безліч різних кабелів і редукторів можна придбати в Інтернеті. З іншого боку, необхідно розглянути пропозиції виробників електромобілів, чи продають вони такі кабелі.
І вони не продають віру. Всі електромобілі стандартно постачаються із зарядним кабелем для стандартної розетки Шуко на 230 В та додатково кабелем для громадських зарядних пристроїв із роз’ємом типу 2 (Mennekes). З іншого боку, він має вилку типу 2 або типу 1, залежно від того, що встановлено на транспортному засобі. Деякі виробники автомобілів також постачають цей кабель як обладнання.
Складність використання редукційних кабелів до стандартних трифазних розеток на 400 В полягає в тому, що ви ніколи не знаєте, в якому стані знаходиться установка, до якої ви підключатимете автомобіль. Якщо він неправильно підключений або дроти мають низький розмір, розетка може коротко замкнутися або установка може бути перевантажена з одного боку, що може легко призвести до пожежі в будинку.
З іншого боку, автомобільний зарядний пристрій буде пошкоджений, що не є ні приємною, ні дешевою справою. Тому ми рекомендуємо використовувати так звану настінну коробку у випадку домашньої зарядки. Він містить необхідну електроніку, завдяки якій зарядний пристрій в транспортному засобі ідентифікує джерело живлення, а також містить захист. Крім того, це має бути гарантією того, що його установку здійснив фахівець.
Настінні коробки можуть забезпечувати потужність до 43 кВт, що відповідає трифазному з'єднанню 63 А. Звичайно, особливо при установці в сімейному будинку, слід враховувати, що в такому випадку власники доплачують за зарезервовану потужність на електростанціях. І з цієї причини в даний час більшість настінних коробок виготовляються з потужністю до 22 кВт, що відповідає трифазному блоку живлення 32 А.
Якщо припустити, що електромобіль заряджатиметься вдома переважно за ніч, то у випадку з настінною коробкою потужністю 22 кВт, стандартний електричний автомобіль нового Renault Zoe Z.E40 з акумулятором ємністю 41 кВт-год буде заряджений приблизно за 2,5 години . У випадку Tesla Model S з акумулятором потужністю 85 кВт-год це буде приблизно від 4 до 4,5 годин. В обох випадках це розумний час, тому інвестиції в потужнішу настінну коробку або блок живлення окупиться лише в тому випадку, якщо потрібно буде зарядити більше електричних автомобілів.
Що стосується зарядки змінного струму, від домашньої розетки Schuko до настінних ящиків, вбудований зарядний пристрій все ще вбудований у гру. Для зарядки акумуляторам потрібен постійний струм, і саме про це в цьому випадку повинен подбати вбудований зарядний пристрій. І тут ми підійшли до дуже важливого параметра, який потрібно враховувати при покупці електромобіля. Прикладом може служити VW e-UP або BMW i3 зі стандартним вбудованим зарядним пристроєм потужністю лише 3,6 кВт (за більш потужний можна доплатити).
У цьому випадку зайвим є розмір домашньої настінної коробки для високої продуктивності, якщо внутрішній зарядний пристрій не може її використовувати. Під час подорожі ситуація суттєво змінюється, особливо якщо планується поїздка за межі дальності електромобіля. При довших поїздках ніхто не хоче витрачати кілька годин на перерви для зарядки.
Саме для цього використовуються швидкі зарядні пристрої, які можуть зарядити акумулятор електромобіля до 80% приблизно за 20-30 хвилин. Але якщо часу більше, він може заряджатися довше. Наприклад, Hyundai IONIQ Electric заряджається до 94% приблизно за 40-45 хвилин, тоді автоматичний призупиняє зарядку. Як Nissan Leaf, так і e-NV200 дозволяють 100% заряджатись на швидкому зарядному пристрої, але заряджання вище 95% відбувається дуже повільно, і це більше марно витрачається час.
ЧАС ЗАРЯДКИ
Час зарядки залежить від кількох факторів. Основними є потужність зарядки, ємність акумулятора та рівень розрядки.
Його можна розрахувати за простою формулою: Розділіть ємність акумулятора на потужність зарядки. Отже, якщо Hyundai IONIQ Electric 57 потужністю 28 кВт-год заряджається від зарядного пристрою потужністю 50 кВт, то для повного заряджання потрібно приблизно від 40 до 45 хвилин, заряджання від стандартної розетки 3 кВт 3 кВт займе близько 9,5 годин. Ці розрахунки застосовуються, коли акумулятор розряджається; на практиці час зарядки зазвичай коротший.
Існує два типи роз’ємів для зарядки змінного струму на електромобілях. Тип 1 в основному використовується Nissan, Mitsubishi та кількома іншими виробниками. Однак він поступово зникає і замінюється на більш універсальний тип 2 Mennekes у нових моделях. У нового Nissan Leaf є. Тип 2 набуває все більшої популярності і зараз використовується більшістю електромобілів та роз’ємних гібридів. Він також встановлюється на всі швидкі зарядні пристрої в ролі зарядки змінного струму. Він також використовується автомобілями Tesla, але тут, на станціях Supercharger, він також використовується для швидкої зарядки в один бік.
У цьому контексті слід нагадати, що інші електромобілі не можна (принаймні поки) заряджати на зарядних пристроях і настінних коробках Tesla.
КАБЕЛІ ТА З'ЄДНАННЯ
Для довших поїздок енергію потрібно якнайшвидше закачувати в транспортний засіб. Хоча в даний час електромобільність займає кілька років, єдиного стандарту їх зарядки не існує. Швидкі зарядні пристрої зазвичай оснащені трьома кабелями, сумісними з усіма використовуваними нами стандартними розетками: Mennekes типу 2 для змінного (змінного) заряджання, CCS (комбінована система зарядки), тобто роз'єм типу 2, укомплектований парою силових контактів для односпрямованих заряджання та CHAdeMO (переміщення навантаження).
В основному, кожен швидкий зарядний пристрій, за винятком надшвидкого, дозволяє заряджати потужність змінного струму 22 кВт або 43 кВт. Така зарядка залежить головним чином від продуктивності внутрішнього зарядного пристрою. Інший варіант - одностороння швидка зарядка в обхід внутрішнього зарядного пристрою. Силова частина встановлена у зовнішньому зарядному пристрої, тому транспортний засіб дбає лише про контроль процесу зарядки.
Можливість швидкої зарядки постійним струмом необхідна для електричних автомобілів, особливо якщо вони не мають вбудованого зарядного пристрою потужністю не менше 22 кВт. На жаль, на деяких моделях вам також доведеться доплатити за цю функцію. Якщо електричний автомобіль має лише можливість повільної зарядки до 3,6 кВт, його використання обмежується виключно проїздом по місту або поблизу в межах діапазону. Потрібно бути обережним з цим при покупці.
ЗАРЯДНІ СТАНЦІЇ
При побудові мережі швидких зарядних станцій першими охоплюються основні дорожні коридори, визначені європейським законодавством, які характеризуються найвищою швидкістю транзитного руху.
Як правило, зарядні станції розташовуються таким чином, щоб відстань між ними не перевищувала 60 км і щоб їх також можна було використовувати в міській мобільності. Тож, якщо це можливо, вони розташовані поблизу міст чи сіл. Звичайно, для розміщення швидкого зарядного пристрою потрібно виконувати більше умов.
Перш за все, повинна бути необхідна потужність лінії електропередач та відповідне місце для будівництва паркувальних місць із зарядним стендом.
Пропозиція додаткових послуг, таких як закуски, санітарні приміщення, Wi-Fi або ресторани, також не є незначною. Однак зарядка займає кілька десятків хвилин, і користувач може змістовно використати цей час. Зарядні пристрої зазвичай розробляються з парою місць для паркування.
Новіші зарядні станції дозволяють здійснювати спільну зарядку в поєднанні з AC + DC, завдяки чому один автомобіль може заряджатися одночасно змінним струмом через тип 2 Mennekes, а інший однонаправленим CCS або CHAdeMO. У деяких зайнятих місцях і вузлах оператори затоплюють мережу зарядних станцій, додаючи додаткові зарядні стенди, щоб транспортні засоби з однаковими роз'ємами могли заряджатися одночасно.
Цікавим типом зарядних пристроїв, який був введений в експлуатацію на початку 2018 року в Братиславі, є GridBooster. Це найперший зарядний пристрій такого типу. Його особливість полягає в тому, що він використовує додатковий акумулятор, який повільно заряджається, коли зарядний пристрій неактивний, і ця енергія може потім використовуватися для зарядки автомобілів.
На додаток до електромережі, акумулятор можна також заряджати від поновлюваних джерел, тим самим економить витрати. GridBooster має пару зарядних підставок і дозволяє одночасно заряджати до чотирьох автомобілів (2 × змінного струму + 2 × постійного струму). Ємність акумулятора становить 52 кВт-год. Завдяки йому зарядний пристрій дозволить заряджати з потужністю до 100 кВт, тоді як 50 кВт надходить від акумулятора. Однак на момент написання статті цей режим ще не працював.
АВТОРИЗАЦІЯ ТА ПЛАТЕЖИ
Як працює зарядка з точки зору інфраструктури? Якщо це безкоштовні зарядні станції, їх не потрібно авторизувати. Однак часто використовується авторизація карт RFID. Така система працювала до зарядки, наприклад, на зарядних пристроях ZSE. Зарядка не стягувалась, але потрібно було мати картку доступу від ZSE.
У GreenWay стягується плата за зарядку, а для авторизації можна використовувати картку RFID, мобільний телефон або гарячу лінію. Зарядні станції підключаються до Інтернету переважно за допомогою бездротової мережі 3G або кабелю. Це з'єднання використовується для дистанційного керування та моніторингу, а також для авторизації. Після прибуття до зарядного пристрою спочатку потрібно увійти в систему за допомогою вищезазначених методів, після перевірки вибрати тип роз’єму, який буде заряджатися. Після підключення роз’єму все, що вам потрібно зробити, це підтвердити початок зарядки.
Зарядний пристрій взаємодіє з автомобілем за допомогою кабелю та встановлює тип та потужність зарядки. Якщо все в порядку, зарядка розпочнеться, а роз'єм заблокується автоматично, щоб його не можна було від'єднати під час зарядки. Коли автомобіль заряджається, зарядка вимикається, а роз’єм розблоковується, щоб ним міг користуватися хтось інший. Якщо зарядку потрібно перервати, повторно дозвольте зарядному пристрою від'єднати кабель. Потім зарядний пристрій вимикає зарядку і розблоковує кабель.
Деякі транспортні засоби необхідно розблокувати або кабель також можна розблокувати за допомогою спеціальної кнопки. Потім його просто витягують і зберігають назад у підставці. Точки зарядки зарезервовані і можуть стояти на них лише під час зарядки, незалежно від того, чи це електромобіль, тому місце потрібно звільнити відразу після зарядки. Це одна з речей, яка належить до неписаних правил електрика.
Перевагою створення рахунку у окремих операторів є, крім нижчої ціни, також можливість перевірки зарядки через мобільний телефон, можливість резервування пункту зарядки та авторизації, якщо, наприклад, водій забув картку доступу . Якщо він випадково бере участь у переговорах, він також може використовувати мобільний телефон, щоб зупинити зарядку віддалено, щоб звільнити зарядний пристрій для іншого користувача. Крім того, додаток містить інформацію про те, працює певна зарядна станція чи ні. І тут ви зазвичай знайдете огляд своїх платежів та рахунків-фактур.
Nissan Leaf на зарядному пристрої. Фото: Nissan