Меню

Что такое зарядное устройство электромобиля

Что такое зарядное устройство электромобиля

Зарядные станции для электромобилей: виды, принципы работы, особенности применения

Сегодня все чаще можно увидеть машины, которые приводит в движение не топливо, а электрическая энергия. Получают электрокары ее от зарядных станций.

Подробное описание

Забота об экологии и стремление к экономному расходу природных ресурсов – одни из важных причин, которые стали решительным толчком к разработке и созданию электромобилей. Сегодня этот вид транспорта уже не в диковинку: на дорогах разных городов все чаще можно увидеть машины, которые приводит в движение не топливо, а электрическая энергия. Получают электрокары ее от зарядных станций. Как они устроены, какими бывают и как функционируют? Попробуем детально разобраться в этих вопросах.

Зарядные станции для электромобилей, виды, принципы работы, особенности применения

Зарядные станции для электромобилей, виды, принципы работы, особенности применения

Принцип работы батареи электрокара и необходимое время для ее зарядки

Как уже упоминалось выше, электромобиль приводит в движение электричество. Он получает его из электросети в аккумуляторную батарею, частью которой являются электроды, пропитанные электролитом. Батарея получает необходимую энергию во время зарядки.

Возникновению электрического заряда способствуют ионы лития. Этот процесс происходит во время их взаимодействия с кристаллической решеткой, изготовленной из другого металла (кремний или кобальт).

Время зарядки – непостоянная величина, которая во многом зависит от особенностей проведения процесса, а также таких параметров, как:

— уровень напряжение в электросети;

Обычно на зарядку электрокара тратится от 30 минут до 8 часов. Чем мощнее зарядное устройство, тем быстрее пройдет этот процесс.

Процесс зарядки

Зарядная станция преобразовывает переменный ток высокого напряжения в постоянный. В итоге напряжение достигает цифр, соответствующих напряжению в автомобильной батарее, главным показателем которой является емкость, измеряемая в киловатт-часах.

Как устроен стандартный зарядный комплекс

Современная зарядная станция для электромобиля состоит из:

— разъемов (Chade MO, Type 2, CCS Combo);

— контроллера (для управления станцией из приложения);

Основным параметром выбора такого устройства является скорость зарядки. Именно она оказывает влияние на его стоимость. Уровень защиты корпуса, виды разъемов и варианты интерфейсов можно выбрать внутри линейки зарядных станций, имеющих необходимую мощность.

Общая классификация

Зарядные станции имеют классификацию, согласно которой разделены на такие группы:

— Индивидуальные модели. Подходят для установки в частных домах, гаражах или на придомовой территории. Среди их отличительных особенностей необходимо выделить компактные размеры и простоту монтажа. Они укомплектованы кабелем и розеткой, имеют вид стойки.

— Для установки в общественных местах. Их размещают на стоянках, заправках, парковках, а также на территории торговых и бизнес-центров.

— Быстрые зарядные станции. Сегодня они особенно востребованы. Их популярность обусловлена высокой скоростью заряда электрокаров – в среднем около 2–3 часов. За первый час происходит до 70 % от общего заряда.

Как функционирует скоростная зарядная станция

Во время зарядки используется постоянный ток (а не переменный). Он имеет большую мощность, чем и объясняется высокая скорость процесса. Для зарядки необходимо использовать специальные разъемы (обычно это CHAdeMO).

Виды устройств с учетом мощности

Согласно этой классификации, станции для зарядки бывают трех видов:

— С переменным током, предназначенные для бытовых электросетей (230 В, не больше 16 А).

— Для ускоренной зарядки (сеть переменного тока до 400 В, от 16 до 40 А);

— Fast charger – для зарядки гибридных автомобилей. Обеспечивают максимальную скорость процесса, используется постоянный ток. Питание происходит в обход инвертора сразу на батарею. Такое оборудование габаритное и высокомощное (до 400 кВт).

Источник



Зарядные устройства для электромобилей: типы, скорость зарядки

Электромобиль в наши дни перестал быть фантастикой и превратился в реальное, ставшее привычным транспортное средство. Такой вид автомобиля весьма экономичен, ведь его не нужно заправлять дорогим бензином или дизельным топливом, которые к тому же загрязняют атмосферу. Однако батарею электромобиля необходимо заряжать, и именно об этом и пойдет речь далее. Мы узнаем все о том, что такое зарядное устройство электромобиля, какие бывают его виды, от чего зависит время зарядки и многое другое.

  1. Устройство электрокара
  2. Что такое зарядное устройство электромобиля
  3. От чего зависит скорость зарядки АКБ
  4. Методы зарядки и типы ЗУ для электромобилей
  5. Зарядка от бытовой розетки 220 вольт
  6. Зарядка от бензогенератора
  7. Зарядка от сети с напряжением 380 Вольт (одно- или трехфазная цепь)
  8. Быстрая зарядка постоянным током
  9. Беспроводная зарядка
  10. Наиболее распространенные способы зарядки
  11. Стоимость зарядных устройств
  12. Как часто придется заряжать электрокар
  13. Где и как можно зарядить электрический автомобиль
  14. Подведем итоги
  15. Зарядка для электромобиля: Видео

Устройство электрокара

Зарядное устройство

Если же говорить об электрокаре в целом, то он не имеет значительных отличий от обычных машин с ДВС. В основном разница – только в двигателе. И так как электромотор работает на электричестве, ему нужна емкая и мощная батарея вместо бака для жидкого топлива в обычных авто. В остальном же машины практически не имеют существенный различий. В электрокаре та же система подвески, кузов и так далее.

Многие электромобили построены на базе бензиновых машин. Это означает, что производитель просто устанавливает электромотор и батарею в обычный автомобиль вместо ДВС

Конечно, существует множество других тонкостей и незначительных конструктивных отличий.

Что такое зарядное устройство электромобиля

Электромобиль имеет, по сути, такую же батарею, как, например, ноутбук или мобильный телефон. Разница только в объеме и мощности. Это означает, что и для зарядки используется такое же зарядное устройство, как для любого другого гаджета. Разница только в мощности и силе зарядного тока. А также в том, что ЗУ для электрокаров имеют большие размеры, поэтому в карман или в рюкзак их не положишь. Также производители электрокаров используют свои уникальные разъемы. Но об этом мы поговорим ниже.

Зарядка (ЗУ) для электромобиля – это устройство, которое преобразует переменный ток высокого напряжения (220 вольт в однофазной цепи или 380 вольт в трехфазной) в постоянный ток с напряжением, соответствующим напряжению батареи машины. Такие ЗУ могут быть разного типа:

  • стационарные – настенные шкафы, стойки и так далее;
  • портативные устройства – можно возить с собой в багажнике электрокара.

Неважно, как выглядит или какого типа зарядка, в любом случае это всего лишь устройство, которое преобразует один вид электроэнергии в другой, соответствующий техническим параметрам электрокара.

Если говорить о визуальном представлении, то это некий гаджет, который подключается к источнику питания посредством обыкновенной бытовой розетки или к специальному разъему (в зависимости от того, как вы заряжаете свой автомобиль). С другой стороны устройство имеет соответствующий разъем для подключения к электромобилю. Так выглядит портативная зарядка.

Портативная зарядка

Стационарные устройства подключаются в сети электропитания посредством однофазной или трехфазной цепи. Здесь важно знать, что трехфазная цепь дает больше мощности, а это означает, что увеличивается и скорость зарядки батареи. По сути, это стационарная станция, которую можно установить в гараже. Такие же станции установлены и на электрозаправочных станциях и на стоянках для электрокаров.

Станция всегда подключена к электрической сети. А для подключения к машине имеется соответствующий шнур (электрокабель), на конце которого находится разъем для подключения к электромобилю.

Электрический кабель

В самом электромобиле также имеется встроенное оборудование, необходимое для зарядки батареи. Если проследить цепь от разъема для подключения ЗУ до батареи (внутри электромобиля), то наиболее важным компонентом здесь является контроллер силы тока и уровня заряда батареи.

Читайте также:  Выбивает предохранитель на зарядном устройстве при зарядке аккумулятора

Контроллер пропускает определенную максимальную силу тока и автоматически отключает подачу электроэнергии к батарее при достижении 100% уровня заряда. Также контроллер регулирует уровень заряда между секциями батареи, чтобы каждый элемент АКБ имел одинаковый уровень заряда, не перегревался, не закипал и не вышел из строя.

От чего зависит скорость зарядки АКБ

Скорость зарядки любой батареи, в том числе и электромобиля, зависит прежде всего от силы тока. Чем выше сила тока, тем выше скорость. Но здесь важно понимать, что быстрая зарядка значительно сокращает срок службы батареи. Поэтому производители стараются найти определенный баланс, создавая такие ЗУ, которые наносят минимальный вред АКБ и при этом способны заряжать батареи достаточно быстро.

Если говорить об обычных батареях, то они заряжаются током небольшой силы (в бытовых условиях максимум 2-3 ампера). И обычной бытовой розетки более чем достаточно для таких целей.

Зарядка от сети 220 Вольт

Но в электромобилях батарея довольно большая и мощная. Поэтому для ее зарядки требуется больше мощности. Сила тока в этом случае может достигать 60-80 ампер (при зарядке от станции постоянного тока сила тока достигает 250 Ампер). И такой силы тока обычная бытовая розетка выдать не способна. Поэтому скорость зарядки от бытовой розетки будет медленной.

Для полного заряда батареи от сети в 220 вольт может потребоваться до 24 часов. Но обычно большинство электрокаров заряжаются от бытовой розетки около 16 часов.

Чтобы ускорить зарядку, нужно повысить напряжение. А сделать это можно только при помощи трехфазной цепи питания. Но к этому вопросу мы вернемся ниже.

Существует максимальный показатель силы тока. Если превысить его, то это может привести не только к потере емкости батареи, но и к полному выходу из строя АКБ, а также к ее взрыву

Также на скорость влияет и емкость самой батареи. Соответственно, чем больше емкость АКБ, тем больше времени потребуется для ее заполнения.

Методы зарядки и типы ЗУ для электромобилей

Как уже было сказано выше, существуют разные зарядки для электромобилей. Отличия между ними заключаются не только в портативности, но и в различных схемах питания. А некоторые зарядки вообще работают без проводов.

Итак, существуют следующие типы ЗУ для электрокаров:

  • от бытовой розетки в 220 вольт;
  • от сети с напряжением 380 вольт. Может иметь два типа:
    • однофазная цепь;
    • трехфазная цепь;
  • постоянным током;
  • беспроводная;
  • от бензогенератора;
  • От солнечной батареи.

Зарядка от солнечной батареи

Последний вариант не самый эффективный, поэтому зарядка от солнечной батареи применяется некоторыми производителями электромобилей лишь для незначительного увеличения запаса хода.

Дело в том, что для эффективной зарядки АКБ электрокара солнечная панель должна иметь очень большие размеры и внушительный вес (даже с учетом современных технологий). Но автомобиль имеет некоторые ограничения по размерам. И так как батареи как правило размещают на крыше авто, то таких размеров достаточно лишь для незначительной подзарядки.

Конечно, возможность полностью зарядить электромобиль при помощи солнечной панели имеется. Для этого вам потребуется оставить машину под прямыми солнечными лучами на несколько дней.

Остальные типы ЗУ более эффективны, но также имеют определенные различия между собой. Поэтому давайте разберем их подробнее.

Зарядка от бытовой розетки 220 вольт

Зарядка электромобиля от розетки 220 В осуществляется посредством подключения портативного зарядного устройства, которое подсоединяется к сети электропитания посредством обычной вилки. Такое ЗУ прилагается в комплекте с автомобилем, имеет относительно небольшие габариты и вес, благодаря чему его всегда можно возить с собой в багажнике авто.

Это самый старый и универсальный способ зарядки электромобиля, так как обычную бытовую розетку можно найти практически где угодно. Но при этом скорость зарядки является самой медленной, так как бытовая сеть с напряжением 220 вольт не способна выдать большую силу тока, необходимую для быстрого заполнения током батареи.

Но есть и положительный момент. Такой метод является щадящим для батареи, так как ёмкость АКБ в этом случае будет сохраняться максимально длительный срок.

Зарядка от бензогенератора

Зарядка от бензогенератора

Зарядка электромобиля от бензогенератора схожа по своему принципу на зарядку от бытовой розетки. Дело в том, что бензиновый генератор вырабатывает тот же переменный ток, напряжение которого зависит от диодного моста и конечной схемы преобразования тока.

В России и странах СНГ бензогенераторы вырабатывают 220 вольт, как и в бытовой розетке. Но мощность в том случае зависит уже от типа генератора. Как правило, такие устройства значительно уступают бытовым электросетям, так как бензогенератор имеет определенные ограничения.

Наибольшим распространением пользуются генераторы мощностью от 600 Вт до 2 кВт. Для сравнения, бытовая розетка может выдать максимальную мощность около 4 кВт

Конечно, существуют и более мощные бензиновые генераторы, однако они встречаются довольно редко, да и стоимость их весьма высока. В любом случае зарядить электромобиль таким способом вполне возможно, но скорость зарядки будет напрямую зависеть от мощности генератора. В этом случае применяются все те же портативные ЗУ.

Зарядка от сети с напряжением 380 Вольт (одно- или трехфазная цепь)

Зарядка электромобиля от 380 В способна значительно сократить время. При помощи повышения напряжения увеличивается и мощность сети, а также сила тока. Но важно понимать, что портативные ЗУ не рассчитаны на такое напряжение. Поэтому потребуется устанавливать стационарное зарядное устройство, которое будет подключено к сети с напряжением 380 вольт. При этом подключение можно выполнить двумя типами:

  • однофазная схема;
  • трехфазная схема.

Второй вариант способен обеспечить большей мощностью и ускорить процедуру полной зарядки АКБ. Разница между этими схемами заключается лишь в том, что однофазная цепь питания использует только одну фазу (линию) с напряжением 380 вольт. Во втором же случае используется три линии, подключенные параллельно. При этом напряжение остается неизменным, но мощность сети возрастает втрое. Следовательно, значительно возрастает и максимальная сила тока.

Подобные зарядные установки уже имеют свои коннекторы для подключения к электромобилю. При этом для разных стран используются различные стандарты:

  • В США и странах Азии используется тип разъема J Максимальная мощность, передаваемая таким коннектором, ограничена 7,4 кВт. Данный разъем имеет пять контактов.

Разъем на пять контактов

  • Mennekes – применяется в европейских странах, в том числе в России и странах СНГ. Имеет семь контактов. Максимальная передаваемая мощность может достигать 43 кВт при условии трехфазной цепи питания или 7,4 кВт в условиях однофазной цепи. Максимальная сила тока не должна превышать 63 Ампера, а напряжение – не более 400 вольт.

Зарядка Mennekes

Для организации такой зарядной станции вам потребуется разрешение от городских властей и городских электросетей.

Быстрая зарядка постоянным током

Зарядка электрокара постоянным током – это самый мощный и быстрый способ, так как такая схема питания позволяет достичь наибольшей силы тока. Максимальное значение может колебаться в пределах 125 ампер. Для подключения к такой станции используется коннектор типа CHAdeMO.

Коннектор типа CHAdeMO

Подобные станции устанавливаются на специализированных зарядных станциях и стоянках. Максимальное напряжение не должно превышать 500 вольт, а мощность – 62 кВт. Существуют комбинированные зарядные станции и соответствующими коннекторами (CCS combo 2).

CCS combo 2

Такой тип ЗУ способен выдать самые высокие показатели:

  • мощность 0 до 100 кВт;
  • сила тока – до 200 ампер;
  • напряжение – до 500 вольт.

При всех своих достоинствах, при зарядке электромобиля данным способом срок службы батареи значительно снижается. Поэтому использовать его стоит только в крайних случаях, когда время не терпит, а батарея автомобиля разряжена.

Читайте также:  Пуско зарядное устройство тамбов купить

Беспроводная зарядка

Некоторые производители электромобилей занимаются разработками беспроводных зарядных станций. Их работа заключается в том, чтобы специальная платформа генерировала мощное электромагнитное поле. Автомобиль также оснащается специальным устройством (катушкой), которое способно преобразовывать магнитное поле в электроэнергию. В этом случае автомобилю достаточно просто заехать на соответствующую платформу и стоять на ней до полной зарядки АКБ.

На данный момент существуют беспроводные ЗУ, которые способны выдавать максимум 20 кВт, что довольно много для такого типа. Однако разработчики на этом не останавливаются, и уже ведутся работы над созданием беспроводной зарядной станции с мощностью до 50 кВт.

Главное преимущество данного типа ЗУ заключается в его универсальности: вам не нужны провода и разъемы для подключения к автомобилю.

Наиболее распространенные способы зарядки

Популярный способ зарядки

Наибольшим распространением в наше время в европейских странах, в том числе в России и странах СНГ, пользуются зарядки от бытовых розеток, так как именно этим способом можно зарядить свой электрокар в гаражных условиях.

Если же говорить об электрозаправочных станциях, то в этом случае чаще используются цепи трехфазного питания. Также трехфазные зарядки можно устанавливать и в гаражах, получив предварительно разрешение от городских электросетей.

Зарядные станции с постоянным током встречаются довольно редко, в основном в США и странах Азии, а также некоторых европейских государствах. Устанавливать их в гараже нет смысла, так как они портят батарею. И если вы оставляете машину на ночь в гараже, то лучше зарядить батарею от обычной розетки или установить ЗУ с трехфазным питанием.

Стоимость зарядных устройств

В наше время можно купить практически любую зарядку для электромобиля, как портативную, так и стационарную. Стоимость будет зависеть от производителя и мощность устройства. А выбор осуществляется по типу разъема и способу подключения (трехфазная или однофазная цепь).

Зарядную станцию мощностью в 22 кВт при подключении к трехфазной цепи в Москве можно приобрести по стоимости около 257 000 рублей. Быстрая зарядная станция прямого тока стоит около 2 500 000 рублей. Сумма может значительно варьироваться в зависимости от производителя и мощности устройства

Многие энтузиасты собирают зарядки самостоятельно, а также переделывают ЗУ, увеличивая их мощность и, следовательно, эффективность. Но переделка зарядки требует соответствующих знаний в радиоэлектронике.

Как часто придется заряжать электрокар

Как часто заряжать авто

Как уже говорилось выше, оборудование для зарядки электромобилей влияет только на скорость зарядки батареи. Но ответ на вопрос, как часто придется заряжать автомобиль, зависит только от манеры езды и ежедневного пробега. Кроме этого, многое зависит от самой батареи и оптимизаций, которые указываются в технических характеристиках.

Также немаловажным является и запас хода авто. Ведь некоторые автомобили могут проезжать на одном заряде не больше 100 км, другие – свыше 500 км. Поэтому однозначного ответа просто нет. Одни электрокары нужно заряжать несколько раз в день (в зависимости от пробега и манеры езды), другие смогут ездить несколько дней.

Где и как можно зарядить электрический автомобиль

В наше время сети электрозаправочных станций активно развиваются, постоянно устанавливаются новые точки, специализированные стоянки для электрокаров и так далее.

На данный момент многие АЗС уже оборудованы специальными ЗУ для электромобилей. Кроме этого, при наличии портативной зарядки вы сможете зарядить свой автомобиль в любом месте, где есть доступ к бытовой розетке. Многие придорожные кафе и гостиницы разрешают подключить электромобиль для зарядки, естественно, за отдельную плату.

Подведем итоги

Учитывая темпы развития электромобилей, можно сделать вывод, что это перспективный вид транспорта. А постоянно развивающиеся сети электрозаправок в скором времени позволят без ограничений ездить не только в пределах города, но и на загородных трассах. Более того, благодаря наличию портативных ЗУ уже сегодня можно сделать остановку на ночь и зарядить батарею в придорожной гостинице.

Зарядка для электромобиля: Видео

Источник

Зарядные станции для электромобилей: типы и их особенности

Популярность электромобилей по всему миру постепенно набирает обороты. Развитие этой сферы автомобилестроения невозможно без создания станций зарядки электромобилей. » src=»https://ev-avto.ru/sites/all/modules/wysiwyg/plugins/break/images/spacer.gif» title=» »/>Зарядные станции для электромобилей и их классификация

Подзарядка электроавто

Все существующие на сегодняшний день станции для зарядки электромобилей делятся на два вида:

  1. AC, имеющие достаточно большой вес и объем, обеспечивающие время полной зарядки в течение 6-22 часов в зависимости от разных факторов;
  2. DC – усовершенствованная технология, позволяющая уменьшить итоговую стоимость электромобиля для конечного потребителя.

Два вида зарядки электроавтомобилей

В настоящее время происходит замещение устройств постоянного тока (DC) на станции переменного тока (AC).

Кроме того, устройства можно классифицировать по типу установки. Они бывают:

  • настенными (для частных домов);
  • стационарными высокой мощности;
  • мобильными, которые по своим параметрам не особо отличаются от настенных.

Модели зарядных устройств для электромобиля

Ассортимент устройств зарядных для электромобиля постепенно расширяется. В данный момент на рынке наибольшим спросом пользуются следующие модели:

  • ClipperCreek HCS-40 – одна из самых востребованных станций. Причина её популярности кроется в её универсальности, поскольку она подходит для многих популярных авто, включая БМВ и3, Ford Focus Electric, Ford C-Max и др. Устройство оборудовано индикаторами, дающими возможность узнать об уровне заряда и возможных неполадках в его работе. Прибор рассчитан на работу с напряжением 208-240В при силе тока 32А. Стоимость его составляет чуть больше 560$.

Зарядная станция ClipperCreek HCS-40

  • Terra 53 и Terra 23 – стационарные модели, отличающиеся мощностью заряда (50 и 20 квт), разработанные шведско-швейцарским концерном. Устройства имеют следующие преимущества: во-первых, состоят из нескольких силовых модулей (если один выйдет из строя, система автоматически перенастроится на другой режим работы), во-вторых, программное обеспечение может быть обновлено удаленно, что облегчает модернизацию приборов, в-третьих, при работе они не создают много шума, что немаловажно при размещении их в общественных местах.

Зарядная станция Terra 53

  • Aerovironment RS EV. Марка заслужила на рынке достойную репутацию (компания занимается изготовлением зарядных устройств уже более 20 лет). Данное зарядное устройство относится к категории мощных (240 В и 30А), в результате чего с его помощью получится зарядить автомобиль примерно в 5 раз быстрее, чем при использовании стандартного шнура, поставляемого в комплекте. Большим плюсом является солидный срок гарантии, равный 3 годам. Цена – около 800$.

Зарядная станция Aerovironment RS EV

  • Siemens Versicharge 30. Компанию Siemens нельзя назвать новичком в сфере электроники. Инженерами фирмы было разработано зарядное устройство, способное зарядить любую машину меньше, чем за 4 часа. Есть опция и длительной зарядки, которая может пригодиться, когда транспортное средство ставится заряжаться на всю ночь. Весит агрегат чуть больше 7 кг, имеет светодиод, позволяющий определить, насколько заряжен аккумулятор, стоит 499 американских долларов.

Зарядная станция Siemens Versicharge 30

  • GE WattStation. Этот зарядник выглядит очень стильно и даже несколько футуристично. 5,5-метровый шнур сворачивается кольцом и аккуратно убирается в специально предназначенный для него паз. Прибор имеет надежную прочную конструкцию, дающую возможность использования его при плохих погодных условиях (во время дождя, снега и т. д.). Оснащается кронштейном для удобного крепления к стене и кнопкой для полного выключения, сводящего на нет возможность потребления электроэнергии в режиме ожидания. Батарея авто от WattStation зарядится за 4-8 часов, стоит агрегат 440$.

Зарядная станция GE WattStation

  • Juicebox Pro 40A – компактный аппарат, стоимостью 610 долларов. Его допускается использовать с абсолютно любым источником питания. Помимо своих небольших размеров, Juicebox оснащен Wi-Fi, через который можно подключиться к серверу компании и управлять зарядником удаленно.
Читайте также:  Зарядное устройство для аккумулятора 18650 топ

Зарядная станция Juicebox Pro 40A

  • Leviton EVB32-M8L EVR-Green 320 – надежное, долговечное и безопасное в эксплуатации зарядное устройство с 5,5-метровым кабелем, рассчитанное на 32А. В случае сбоя при зарядке процесс возобновляется в автоматическом режиме.

Зарядная станция Leviton EVB32-M8L EVR-Green 320

Это далеко не все зарядные станции для электромобилей, к тому же, не прекращается разработка новых устройств.

Дальнейшее развитие зарядных устройств

Естественно, что текущее состояние станция для подзарядки электромобилей нельзя считать окончательной точкой прогресса: работы по их модернизации постоянно ведутся.

Особого внимания заслуживается деятельность компании Volvo Car Corporation, завершившая разработку и проводящая испытания нового устройства, с помощью которого заправка батареи займет не более полутора часов при условии подключения к трехфазной сети. Оборудование можно будет использовать и для быстрой зарядки: так, получасовое его применение позволит проехать порядка 80 км.

Устройство от Volvo Car Corporation

Со слов Леннарта Стегланда, вице-президента компании, задача по уменьшению времени зарядки является приоритетной, поскольку именно в этом и кроется секрет увеличения популярности электромобилей. Несомненный плюс нового прибора заключается в том, что он является встраиваемым. Однако возможность зарядки от обычной однофазной розетки всё равно сохранится, правда, потребуется для этого не менее 8 часов.

Компания Volvo – не единственная крупная корпорация, занимающаяся развитием зарядных устройств: ранее быстрые зарядники можно было увидеть от таких гигантов, как Tesla и Nissan.

Видео в тему

Источник

Что такое быстрая зарядка электромобилей?

FAQ по электромобилям

Что такое быстрая зарядка электромобилей?

Вы можете часто слышать формулировки «быстрая зарядка электромобилей» и «медленная/классическая зарядка электромобилей». Может показаться, что разница — чисто количественная: одна станция заряжает быстрее, а другая медленнее. На деле разница в первую очередь не количественная, а качественная.

«Быстрая зарядка» — это совершенно другая технология зарядки. Смелая и прорывная по своей идее, дорогая по реализации, доступная не для всех электромобилей и несущая вредные последствия при чрезмерном использовании. Но в любом случае — интересная. Давайте разберемся.

Переменный и постоянный ток — необходимое минимальное понимание

Мы пишем не для электротехников, а для пользователей электромобилей. Вам не обязательно разбираться в тонкостях физических процессов, чтобы получать пользу от них. Поэтому мы не будем вдаваться в тонкости. Но есть минимальные сведения, которые нужно получить, чтобы понять разницу между быстрой и медленной зарядкой.

Электрический ток может быть переменным и постоянным. В энергосетях общего пользования бежит переменный ток. Электродвигатель использует постоянный. Соответственно, в батареях электромобиля также запасается именно постоянный ток.

Преобразование тока идет во внутреннем зарядном устройстве электромобиля. Но это зарядное устройство имеет фиксированную «пропускную способность». Мощность внутреннего зарядного устройства обуславливает итоговую скорость классической «медленной» зарядки наравне с мощностью внешнего зарядного устройства — электрозаправки. Электрозаправка не выдает электромобилю больше тока, чем он может переработать — в противном случае произошла бы беда.

Почему «быстрая» зарядка такая быстрая?

А что, если вообще отказаться от этого промежуточного звена и заряжать электромобиль напрямую постоянным током, преобразованным где‑то снаружи?

Вот именно это и делает «быстрая» зарядка.

Станция быстрой зарядки преобразовывает ток из энергосети в постоянный заранее, запасает его в больших батареях — и стремительно выдает напрямую в батарею электромобиля, минуя внутреннее зарядное устройство.

Не все электромобили поддерживают такой вид зарядки — однако многие. Для этого существуют разные типы разъемов и стандарты зарядки — это интересная тема, но, пожалуй, это тема для отдельной статьи.

В итоге время зарядки электромобиля — одно из главных слабых мест электромобилей по сравнению с бензиновыми автомобилями — становится существенно ниже. К примеру, средние батареи Tesla могут заряжаться:

  • почти сутки от розетки,
  • 4–8 часов от мощной зарядной станции «медленного» типа (в зависимости от модификации внутреннего зарядного устройства),
  • или меньше 1 часа от станции «быстрой» зарядки.

А теперь внимание, вопрос. Если всё это настолько реально — то почему еще не все электрозаправки «быстрые»? Почему бы человечеству не перейти полностью на эту прорывную технологию?

Темные стороны «быстрой» зарядки

«Быстрая» зарядка заряжает не до конца

При такой высокой скорости зарядки постоянным током электричество не успевает распределяться по ячейкам аккумулятора равномерно. В итоге, когда большая часть ячеек заполнена, но некоторые еще полупусты — процесс сильно замедляется, дальше зарядка идет фактически со скоростью обычной «медленной» зарядки.

Именно поэтому скорость быстрой зарядки указывается «до 80%«. «До 80% за 40 минут», «до 80% за 20 минут» и так далее.

Станции «быстрой» зарядки значительно дороже обычных электрозаправок

Более дорогое оборудование, усиленные средства безопасности (они необходимы для работы с таким напряжением), вместительные аккумуляторы для запасания постоянного тока — всё это кардинально увеличивает цену зарядной станции.

Поэтому «быстрые» зарядные станции уместно ставить только там, где скорость зарядки действительно принципиальна — например, на междугородних трассах.

Главное — частая «быстрая» зарядка убивает батарею

Строго говоря, это самый серьезный недостаток «быстрой» зарядки. Во время нее аккумулятор сильно нагревается. Частый перегрев портит аккумулятор и быстро снижает его емкость. Поэтому производители электромобилей с возможностью «быстрой» зарядки рекомендуют чередовать «быструю» зарядку с медленной как минимум через одну. А лучше — использовать «быструю» зарядку эпизодически, в основном заряжаясь от обычных станций.

С этой рекомендацией даже был связан громкий скандал вокруг Nissan Leaf второго поколения. Он получил в прессе название «Рапидгейт«. Возможно, стоит объяснить: «rapid» по‑английски «быстрый», а «гейт» — отсылка к «уотергейтскому скандалу», приведшему к отставке Никсона. Журналисты любят такие отсылки, дизельный скандал вокруг «Фольксвагена» также часто именовали «Дизельгейтом».

Суть «Рапидгейта» была такова: Nissan заявили возможность быстрой зарядки, пользователи стали ей пользоваться — и столкнулись с тем, что электромобиль наотрез отказывался заряжаться от «быстрой» станции во второй раз подряд. И электромобилист неожиданно для себя застревал на трассе на много часов.

Проблема была в том, что в «Лифах» не было эффективного механизма охлаждения батареи, и та оставалась перегретой еще с первой зарядки. Система отказывалась принимать вторую «быструю» зарядку, чтобы не снижать емкость батареи в долгосрочной перспективе.

Тем не менее, факт остается фактом — повторная «быстрая» зарядка убивает батарею, и перебарщивать с ней не стоит.

К счастью, чаще всего «быстрая» зарядка и не обязательна

И, по большому счету, если не гнаться за скоростью зарядки просто ради галочки, то в реальности происходит вот что: есть, действительно есть ситуации, когда «быстрая» зарядка необходима. Пресловутые остановки на трассе. За 40 минут «быстрой» зарядки можно отдохнуть и попить кофе, тем более, если вы перед этим проехали много сотен километров. А вот останавливаться для зарядки на 6 часов — это совсем не весело.

Но по большей части электромобили заряжаются не в таких условиях. А, например, дома за ночь — ну какая разница, зарядится ваш электромобиль за первые 40 минут или за 6 часов? Вы же всё равно спите в это время.

Или, например, на парковке торгового или бизнес‑центра, куда вы приехали по своим делам. Вы занимаетесь своими делами, элетромобиль восполняет заряд. Никто никуда не спешит. Ничего не изменится, если зарядка будет «медленной».

В общем, обе технологии зарядки гармонично дополняют друг друга.

Источник