Типы зарядок для электромобилей

Долговечность батареи

Долговечность батареи на текущий момент с учетом постепенного падения остаточной емкости не ниже 70% составляет более 4 000 циклов зарядки-разрядки, то есть в среднем более 1 500 000 км и служит более 10 лет. Последнее позволяет утверждать, что сейчас главная претензия к тяговым батареям — их стоимость.

Как падает емкость аккумулятора

С годами и пройденными километрами емкость аккумуляторной батареи электромобиля падает. Все батареи в конечном итоге изнашиваются и должны быть заменены. Скорость, с которой они истекают, зависит от ряда факторов. Глубина разряда — это рекомендуемая минимальная доля общего объема накопленной энергии, для которой эта батарея будет достигать своих номинальных циклов. Аккумуляторные батареи с глубоким циклом обычно не должны разряжаться до менее чем 20% от общей емкости. Отдельные современные батареи могут выдержать более глубокие разряд. Литий-ионные батареи, используемые в большинстве современных электрокаров, теряют часть своей максимальной емкости в год, даже если они не используются, но имеют очень высокое циклическое сопротивление и выдерживают более 10 000 циклов заряда и разряда и длительный срок службы до 20 лет. Никель-металлгидридные батареи теряют гораздо меньшую емкость. 

В США проводились тесты срока службы батареи Tesla Roadster (2008). Было обнаружено, что после 100 000 миль (160 000 км), батарея по-прежнему оставалась вместимостью от 80 до 85 процентов, причем независимо от того, в какой климатической зоне движется автомобиль. Родстер Tesla был построен и продан в период с 2008 по 2012 год. Для своих 85-кВт-ч аккумуляторов в Tesla Model S предусмотрена 8-летняя гарантия с неограниченным пробегом.

По состоянию на декабрь 2016 года самым продаваемым в мире электромобилем в мире является Nissan Leaf, с более чем 250 000 единиц, проданных с момента его создания в 2010 году. Nissan заявил в 2015 году, что за это время только 0,01% батарей пришлось заменить из-за сбоев или проблем. Есть множество EV транспортных средств, которые уже покрыли более 200 000 км; ни у одного из них не было никаких проблем с батареей.

Не Tesla единой?

Остальные производители пытаются догнать компанию из Калифорнии, но у них это плохо получается. Сейчас самые популярные зарядные станции используют технологии, которые основаны на базе японского стандарта CHAdeMO и предлагают ток мощностью 50 кВт. Даже новый стандарт SAE J1772, разработка которого была завершена не так давно, предлагает не больше 100 кВт. Напомним, что компании BMW и General Motors разрабатывают новые системы зарядки именно на базе стандарта SAE J1772. Да, есть исключения — например, станции Electrify America, разработанные Volkswagen, обеспечивают 350 кВт мощности, но имеют проблемы в кабелях, поэтому в начале года сообщалось о том, что эти зарядные станции пришлось временно закрыть.

Кстати, у Volkswagen тревогу как раз забил поставщик кабелей: по его словам, проблема заключается в кабелях с жидкостным охлаждением и описывается, как «проблема безопасности». Другими словами, в VW признали такой способ зарядки небезопасным. Но Tesla это не помешало.

Мощная зарядка для Tesla.

По его словам, залогом успеха является то, что компания Tesla разрабатывает и производит все необходимые компоненты самостоятельно. Именно это позволит компании в кратчайшие сроки улучшить характеристики зарядных станций и батарей.

Сколько стоит зарядка электромобиля на общественных зарядный станциях?

Владельцы электрических автомобилей вынуждены держать несколько учетных записей поставщиков на зарядные станции EV для покрытия различных потребностей во время поездок. Если вы используете EV только в городе и вокруг него, учетная запись самого распространенного поставщика в вашем городе, будет покрывать ваши ежедневные потребности с помощью станций 2 уровня. Станции имеют разные уровни цен, установленные фактическим владельцем недвижимости или арендатором. Сколько заряжать электромобиль?

В ходе ваших поездок вы можете увидеть, что цена установлена ​​в размере от 1 долл. США в час до 5 долл. США в час для станций второго уровня. Некоторые станции бесплатны. Эти цены не включают стоимость доступа к парковке, которая зависит от местоположения.

Водители электрический транспортных средств, которые надеются сэкономить время с быстрой зарядкой DC, обычно будут платить больше за удобство. Популярным провайдером в этом отделе является NRG EVgo с самыми гибкими тарифными планами. Другие планы идут без абонентской платы и стоят $ 11 за 30 минут быстрой зарядки.

Примечание. Новые покупатели EV могут воспользоваться бесплатными пакетами оплаты от производителей, которые выдаются и проходят через первые два года владения.

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.

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.

Зарядка постоянным током

Значительно ускорить зарядку можно, если на станции подключаться к аккумулятору напрямую. При таком подходе уже нет ограничений по размерам и массе зарядного устройства, так как все его узлы размещены вне кузова электромобиля. Естественно, напрямую на аккумуляторы можно подавать только постоянный ток.

Рабочее напряжение аккумуляторной батареи в современных электромобилях обычно составляет 400–450 В. Поэтому в качестве стандарта для зарядки на постоянном токе приняли напряжение 500 В.

Параметры зарядных станций для электромобилей в России регламентируются ГОСТ Р МЭК 61851-1-2013 «Системы токопроводящей зарядки электромобилей», являющимся адаптацией международного стандарта IEC 61851-1. Стандартизация вилок и розеток на зарядных станциях осуществляется на основании ГОСТ Р МЭК 62196-1-2013 и ГОСТ Р МЭК 62196-2-2013 «Вилки, штепсельные розетки, соединители и вводы для транспортных средств. Кондуктивная зарядка для электромобилей», части 1 и 2. Эти стандарты являются адаптацией IEC 62196-1 и IEC 62196-2.

При зарядке постоянным током интерфейс между станцией и электромобилем обязательно должен содержать канал передачи данных от транспортного средства к зарядке. На основании этой информации станция определяет тип и текущее состояние аккумуляторной батареи, точно подстраивая напряжение и некоторые другие параметры зарядки.

Для зарядки на постоянном токе используются разъемы CHAdeMO, CCS и Tesla Type 2. Зарядные станции с разъемами CHAdeMO и CCS имеют мощность 50 кВт. Такая мощность позволяет за 1,5 часа зарядить электромобиль для пробега 500 км. Следует отметить, что наличие разъема CHAdeMO или CCS в электромобиле автоматически означает поддержку ультрабыстрой зарядки мощностью 50 кВт, даже если такая зарядка на переменном токе не поддерживается. Например, Nissan Leaf (кроме отдельных серий) поддерживает ультрабыструю зарядку только на постоянном токе.

Rеnault Zoe — один из немногих легковых электромобилей, поддерживающий зарядку переменным током 63 А

Электромобили Tesla для зарядки на постоянном токе используют собственный разъем Tesla Type 2. Тем не менее предусмотрена возможность зарядки электромобилей данной марки через разъемы CHAdeMO или CCS с использованием специальных адаптеров, приобретаемых пользователем отдельно.

Разъем Tesla Type 2 имеют зарядные станции Tesla Supercharger, специально предназначенные для легковых и грузовых электромобилей данной марки. Рабочее напряжение такой станции составляет 480 В, мощность может достигать 150 кВт. Уже упоминавшийся в качестве примера электромобиль Tesla Model S 75D заряжается от подобной станции на 80 % за полчаса.

Столь высокая скорость зарядки достигается благодаря тому, что аккумуляторные батареи и зарядная станция идеально подогнаны друг к другу. Станции других типов ориентированы на обслуживание электромобилей разных марок, из-за чего приходится идти на компромиссы.

Помимо мировых лидеров вроде Tesla, Schneider Electric и ABB, выпуск зарядных станций на постоянном токе освоили и российские компании. Первой такой станцией стала «Фора ЭЗС-DC» производства Рязанского радиотехнического завода (входит в госкорпорацию «Ростех»). Она поддерживает интерфейсы CHAdeMO или CCS, а также ультраскоростную зарядку на переменном токе через Type 2. Компания «Промэлектро» создала недавно свою бюджетную модель зарядной станции на постоянном токе.

Российская зарядная станция на постоянном токе «Фора ЭЗС-DC» производства Рязанского радиотехнического завода

К недостаткам постоянного тока следует отнести высокую стоимость зарядной станции в комплекте с кабелем — от 5000 долл. Для сравнения, цены на зарядные станции, работающие на переменном токе, начинаются с 1500 долл., с учетом стоимости кабеля.

Также распространено мнение, что зарядные станции на постоянном токе снижают срок службы аккумуляторов. На самом деле, ресурс аккумуляторов снижается при любых способах ускоренной зарядки. Чтобы уменьшить влияние данного фактора, на некоторых станциях ультрабыстрая зарядка ограничивается 80 % емкости аккумуляторной батареи.

Теория процесса зарядки

Прежде чем разбираться, как зарядить авто, стоит вспомнить основные понятия об электрическом токе из школьного курса физики.

Ёмкость измеряется в киловатт-часах. Например, если ёмкость равняется 90 кВт/ч, для зарядки потребуется подавать 90 кВт один час или 90 часов подавать 1 кВт. Но так дело обстоит в теории, на практике же существуют потери, поэтому заряжаться аккумулятор не всегда будет с одной и той же скоростью, принцип при этом останется таким же.

Для обеспечения быстрой зарядки не обойтись без применения устройства пропускной способностью выше среднего.

В стандартной розетке на 220В сила тока не превышает 16А, соответственно, если эту величину умножить на напряжение, то можно узнать мощность потребления, которая составит максимум 3,5 кВт.

Трехфазная розетка имеет в каждой из своих фаз 220В при тех же самых 16А. Получается, что мощность в случае её использования составит уже 10,5 кВт (220х3х16). Однако для установки в жилом доме такой розетки потребуется специальное разрешение, согласованный проект и проложенные кабели. Поэтому еще до покупки электрокара необходимо определиться со способом его зарядки и подготовиться к этой процедуре, которая станет регулярной.

Сколько тратят энергии электро-автомобили?

В среднем все электрические машины потребляют около 30 кВт-ч на каждые 160 километров пробега. К примеру, автомобиль Nissan LEAF, как заявляет производитель, потребляет 30 кВт-ч на 160 км. Другой популярный электромобиль Tesla Model S в среднем потребляет немного больше: 35 кВт-ч на 160 км пробега. Это связано с тем, что Тесла намного тяжелее и мощнее электрического Ниссана. Но, к примеру, электрический Chevrolet Spark потребляет всего 28 кВт-ч на 160 километров пути. К сожалению, пока не известные реальные данные комбинированного расхода энергии автомобиля BMW i3.

Но как нам кажется, эта машина станет лидером по экономичности, благодаря своим дорогостоящим технологиям. По предварительным данным автомобиль будет расходовать всего 26 кВт в час при пробеге в 160 км. 

!Так для примера, в России средняя стоимость 1 кВт-ч составляет 2,5 рубля (цены 2014 года). При среднем расходе энергии электрического автомобиля в 30 кВт-час на 160 км пробега, за 1км пробега машины, электрический силовой агрегат потребляет 0,19 кВт-ч. Поэтому если Вы приобретете электрический автомобиль, то при пробеге 25,000 в год (в среднем 68,4 км/день), Вы затратите на зарядку аккумуляторной батареи около 4750 кВт энергии. Умножив на тариф 1 кВт-ч энергии в Вашем городе или населенном пункте, Вы узнаете, сколько Вы будете тратить денежных средств на зарядку автомобиля.

Так умножив количество кВт-ч на среднюю стоимость электроэнергии в России, мы получим, что каждый год Вы будете тратить около 11,875 рублей для того, чтобы зарядить автомобиль (если заряжать машину от собственной электросети). Если заправлять автомашину на электрической заправке стоимость вырастет в 2,5 раза.

Какой расход у Tesla

Чтобы в этом разобраться, сначала необходимо понять, как вычисляется расход автомобилей Tesla, ведь здесь нельзя просто взять 100 километров и вычислить, сколько литров бензина или дизеля ушло на поездку. Или можно? На самом деле у Tesla есть измерение расхода электроэнергии, и для удобства сравнения его также указывают на 100 километров.

• Расход Tesla Model S — в среднем 16,4 кВт/100 км
• Расход Tesla Model 3 — в среднем 15 кВт/100 км
• Расход Tesla Model X — в среднем 15,7 кВт/100 км

Расход Tesla рассчитывается на каждый километр, эти данные можно посмотреть на приборной панели автомобиля. Для Model 3 он, как правило, варьируется от 120 Вт*ч/км до 170 Вт*ч/км. Расход электроэнергии очень сильно зависит от средней скорости движения и температуры, в которую используется автомобиль. Например, на морозе емкость батареи сокращается, а также во время езды свыше 100 км/ч или по принципу «газ в пол». Для сравнения с бензиновым/дизельным автомобилем возьмем за основу скорость 80 км/ч.

Расход электроэнергии Tesla иногда доходит до 200 Вт*ч/км, зависит от эксплуатации

Если взять емкость батареи Tesla Model 3 (не самой топовой) — она составляет 54 кВт*ч. При расходе около 120 Вт*ч/км мы получим запас хода почти 430 километров, а при 170 Вт*ч/км запас хода составит меньше 320 километров.

Первая зарядка — на автомойке!

Узнав все о розетках и кабелях, можно переходить к собственно зарядке. Первую заправку можно проделать (во всяком случае, в Беларуси) прямо на автомомойке автоцентра Peugeot, где есть «красная розетка» и понимание сотрудников.

Для этого, в розетку вставляется Mobile Connector, затем зеленым загорается индикатор. На противоположном конце кабеля имеется ручка с кнопкой, а также разъем Type 2. Нажимаем на эту кнопку, чтобы с водительской стороны в задней фаре открылась автоматически дверца, куда подключается разъем. Вставляем его – зарядка началась, о чем свидетельствуют три моргающих в фаре светодиода. В салоне, на мониторе можно получить информацию о силе тока (230В в нашем случае). За перегрузкой сети следить будет защита: если будет отмечаться падение напряжения при увеличении мощности, или же флуктуация его, то автоматически будет ограничена сила тока.

https://youtube.com/watch?v=qNgAYKUC8bU

Для новой проводки время достижения 16А небольшое. Достигнув их, начинается зарядка батареи на мощности 11 кВт. Для зарядки аккумулятора на ¼ потребуется ни много, ни мало – два часа. Для полной зарядки от этой розетку необходимо 8 часов.

Иллюминация отключается, если автомобиль во время зарядки закрыть, благодаря тому, что  в разъеме блокируется Mobile Connector

Очень неплохо, когда не нужно привлекать внимание

Проводя тесты, на автомобиле, после поездки по городу, проверяли скорость зарядки. Проводили это в гараже, используя розетку обычную (бытовую). Mobile Connector, вдруг моргнул красным. А это говорит об отсутствии заземления, без которого не будет зарядки

У нас, к слову, к этому важному фактору электрики относятся несерьезно, поэтому чаще бытовые розетки «занулены», что не позволяет заряжать электроавтомобиль. Но, даже, если розетка «в порядке» время зарядки от нее намного большее, чем от розетки «красной», поскольку ее максимальная мощность всего 3кВт

Больше тридцати часов автомобиль не сможет быть полезным, потому что, именно столько продлится его полная зарядка.

Как говорилось, в авто установлено одно устройство зарядное, если же прямо на заводе установить второе, тол можно увеличить максимальную мощность заряда вдвое, т.е. до 22 кВт. Дополнительно нужно будет установить устройство High Power Wall Connector, аналогичное стационарному Mobile Connector.

HPWC для американцев служит единственной альтернативой, в то время как в Европе имеется другое, с соответствующем кабелем и разъемом Type 2. К сожалению, сторонний кабель не позволяет открываться в автоматическом режиме лючку зарядки, и придется его открывать при помощи мобильного и соответствующего приложения или с центрального монитора. Зато появляется возможность зарядиться в течение четырех часов.

Действительно проблемой является скорее выделение соответствующей мощности при зарядке на 22 кВт. Если в месте стоянки возможности получить 22кВт нет, то нет и смысла в установке второго зарядного. Рекомендуется приобрести второй Mobile Connector, чтобы в гараже его использовать как стационарный

Запас хода

Запас хода EV зависит от количества и типа используемых батарей. Вес и тип транспортного средства, а также местность, погода и стиль вождения также оказывают влияние, как и на пробег традиционных автомобилей. 

• Свинцово-кислотные батареи являются наиболее доступными и недорогими. Они обычно имеют запас хода от 30 до 80 км.
• NiMH батареи имеют более высокую удельную энергию, чем свинцово-кислотная; прототип EV обеспечивают до 200 км запаса хода.
• Новые литиево-ионные аккумуляторы обеспечивают 320-480 км запаса хода на заряд. Литий также дешевле никеля.
• Никель-цинковая батарея дешевле и легче никель-кадмиевых батарей. Они также дешевле, чем литий-ионные батареи.

Поиск экономического баланса между производительностью, емкостью аккумулятора и весом, а также типом батареи и ее стоимостью зависит и от каждого производителя электрокара.

При использовании системы переменного тока или системы постоянного постоянного тока рекуперативное торможение может продлевать запас до 50% при экстремальных условиях движения без полной остановки. В противном случае, запас хода увеличивается примерно на 10-15% при городском вождении и совсем не увеличивается на шоссе.

EV (включая автобусы и грузовики) могут использовать прицепы и прицепы-толкатели с батареями, чтобы продлить запас хода, если это необходимо, без дополнительного веса при нормальной эксплуатации на коротких расстояниях. Разряженные аккумуляторные прицепы могут быть заменены заряженными на маршруте.

Такие BEV могут стать гибридными автомобилями в зависимости от типа транспорта и типа автомобилей и трансмиссии.

• Модель Tesla S с аккумулятором 85 кВтч имеет дальность хода 510 км. 
• Электрический автомобиль BYD e6 с батареей 60 кВтч имеет дальность около 300 км.
• Бестселлер Nissan Leaf 2016 года с батареей емкостью 30 кВт/ч имеет запас хода 172 км.

Вы можете понять, как используются и располагаются АКБ в электрокаре по видео:

https://youtube.com/watch?v=kYuowXDTQDU

Зарядка электромобиля Nissan Leaf. Основные сведения

Все модели Nissan Leaf оборудованы разъёмами для обычного и ускоренного восполнения заряда ВВБ. Новые версии оснащаются разъёмами CHAdeMO. Однако его применение не всегда возможно. К примеру, в некоторых городах станции зарядки недоступны, поэтому приходится пользоваться бытовой сетью.

Потребление при зарядке Nissan Leaf

Зарядное устройство, идущее в комплекте с авто, предусмотрено для зарядки от сети. Но такой шнур способен пропускать только 12 Вольт. Из-за этого требуется много времени на зарядку.

Исправить недостаток призвано дополнительное устройство, рассчитанное на 220V. Однако его цена доходит до 2000$. Наиболее разумным является использование трёхфазных розеток (380 Вольт).

При зарядке электромобиля в среднем потребление составляет от 9 до 15 кВт энергии. При этом на полное восполнение заряда уходит порядка 80 кВт*ч.

Как заряжается аккумулятор

Как правильно заряжать ВВБ? Для этого в Ниссан Лиф предусмотрены:

• стандартное устройство для зарядки (от домашней сети);
• системы ускоренного восполнения SuperCharge;
• американские устройства;
• станции быстрой зарядки.

Зарядка штатным зарядным устройством

Стандартный комплект для зарядки находится в отделении багажника в кейсе, с надписью Zero Emission. Этот способ подойдёт для дома, если Вы хотите зарядить батарею своими руками.

Для старта процедуры восполнения заряда открываем крышку разъёмов и подключаем устройство к сети. На нём загорится зелёный светодиод, сигнализирующий о готовности.

Далее зарядное устройство соединяется с соответствующим портом. В данном случае с SAE J1772. Когда батарея зарядится, загорятся все 3 светодиода. Для полного восстановления заряда уходит около 8 часов.

Штатное зарядное устройство

Стоимость зарядки автомобиля Nissan Leaf на 100 км пробега

Чтобы рассчитать стоимость зарядки, необходимо совершить несколько простых действий. При езде следите за тратой энергии на 100 км, ведь так можно узнать среднее значение. Далее стоимость одного киловатта энергии умножается на Ваш расход. Получается сумма, необходимая для 100 км пробега.

Американские зарядные устройства

При покупке автомобиля из Америки возникнут проблемы, с решением которых затягивать не нужно. Такие машины заряжаются через разъём, заточенный для сетей США. Чтобы пользоваться им в наших условиях, необходима небольшая модернизация.

Смысл переделки заключается в установке новой вилки, при этом датчик температуры трогать нельзя, так как он контролирует нагрев проводки.

Зарядная станция ускоренного типа

Установка стоит приблизительно 1000 евро, поэтому его приобретение лишено смысла. Намного выгоднее воспользоваться станциями в общественных местах. Найти их поможет приложение PlugShare, которое покажет все доступные станции в Вашем регионе. Для этого посмотрите карту электрозаправок России и других стран.

Время зарядки от такой станции составляет около часа для новых моделей. Старые версии Лифа увеличивают время зарядки до 3 часов.

Быстрые зарядки SuperCharge

Порт быстрой зарядки SuperCharge – универсальный вариант, когда Вам необходимо срочно подзарядить авто. Данное устройство имеет большой размер, увеличенное сечение кабеля. Для его использования необходим другой порт зарядки.

Станция зарядки

При большой мощности для зарядки обязательно следите за температурой ВВБ. Её перегрев выведет из строя всю высоковольтную систему Ниссан Лиф. Ремонт обойдётся дорого.

Станции Supercharger для подзарядки Тесла

Станции Supercharger предназначены для ускоренной подзарядки запаса энергии необходимой для движения электромобиля. На данных станциях время зарядки tesla model s на 100% занимает 75 минут, на половину до 20 минут и 40 минут для заряда на 80%. Подзарядка осуществляется с мощностью 120 кВт, в то время как предусмотренная мощность базового инвертора подзарядки равна 10 кВт, а дополнительного составляет 20 кВт. Сеть станций Superchargers можно найти в Северной Америке и Европе. Они работают на солнечных батареях и предлагают своим клиентам бесплатную зарядку. Режим работы 7 дней в неделю и 24 часа в сутки. К сожалению, в России отсутствуют такие места подзарядки, однако это не означает, что у владельца будут особые сложности с так называемой заправкой электромобиля.

Самостоятельная подзарядка электромобиля

Реальным решением задачи как заряжать tesla model s в России является самостоятельная так называемая заправка автомобиля. От вида зарядных устройств и розеток зависит, сколько заряжается tesla model s. Электромобиль укомплектован зарядным устройством для получения постоянного тока из переменного, который доступен в любой розетке.

Пяти контактная красная розетка на 16 ампер IEC 60309 Red позволяет зарядить машину на 55 кВт за час, при условии использования усилителя мощности. Розетка поддерживает трехфазный ток с напряжением в 380 вольт. Её можно подключить в личном гараже или найти на заправочных станциях или авто мойках, так как используемое ими оборудование в основном предусматривает подключение к розетке на 380 вольт. Главное условие получить разрешение персонала воспользоваться ею.

Другой возможный вариант — заправка на станциях Type 2, которые можно найти и в России. Для этого необходимо приобрести кабель, с переходниками, позволяющий осуществить подключение электромобиля для последующей подзарядки. Время зарядки tesla model s на 100% в данном случае займет всего лишь 4 часа. Помимо кабеля в продаже имеются и сами зарядные Type 2, которые владелец автомобиля может установить в любом удобном для себя месте. Полную заправку за 1,5 часа обеспечивает станция ChaDeMo. Она редко встречается на дорогах России, однако доступна для приобретения.

Кабель для зарядки машины, предоставляемый в стандартной комплектации Тесла, разработанной для европейского автомобильного рынка, предоставляет возможность подпитки электромобиля от обычной евро розетки на 220 вольт. Это наиболее длительный способ, который занимает целые сутки для полной зарядки электромобиля.

Способы и типы зарядки электромобилей

Электрокары в настоящее время всё же распространены пока ещё не так, как транспортные средства с двигателями, работающими на бензине или дизельном топливе, поэтому производители продолжают работать над совершенствованием технологии зарядки.

Зарядка электромобиля возможна одним из четырех способов:

1. С помощью обыкновенной розетки с напряжением 220 В. Правда, данный вариант используется всё реже ввиду своей ненадежности.
2. От бытовой электросети, через которую проходит переменный ток. Этот способ более предпочтителен, чем предыдущий, поскольку кабель, покупаемый вместе с машиной, имеет внутри специальную защиту.
3. Трехфазная зарядка, являющаяся самой безопасной. Её основное преимущество – возможность полного контроля над процессом.
4. Быстрая зарядка электрокара. Разработаны зарядные станции, позволяющие за короткий промежуток времени (примерно за полчаса) подзарядить батарею. У способа есть как сильные, так и слабые стороны. У некоторых моделей (например, Nissan Leaf) аккумулятор можно зарядить на 80% за 30 минут, однако последующая полная зарядка в таком случае займет чуть больше времени, чем обычно.

Для жителей стран с теплым климатом разрабатывается вариант зарядки от солнечных батарей и ветровых генераторов.

АККУМУЛЯТОР

Электромобили уже имели триумф сто лет назад, в первые десятилетия 20 века, но в тех электромобилях использовались намного более тяжелые и менее мощные аккумуляторы и им не доставало сегодняшних компьютерных систем управления и современных технологий безопасности.

Отличительной чертой новых электромобилей являются их «Системы аккумулирования энергии»( “Energy Storage Systems” ESS)- литий-ионные аккумуляторы.

Tesla Motors представила концепт модели Roadster 2008 за 100 000$, который доказывал правильность выбора в пользу литий-ионных батарей. В нем использовалось почти 7000 частиц, собранных в модули.

Другие автопроизводители, подстраивают литий-ионные аккумуляторы под себя, но сейчас, в общей сложности, все они используют энергию литий-ионных аккумуляторов.

Скорость зарядки таких батарей зависит от того, сколько накопленной энергии киловатт-часов имеет блок, насколько мощное бортовое зарядное устройство и от того, какое количество энергии поступает из сети, к которой подключен автомобиль.
Кроме того, у всех электромобилей есть рекуперативное торможение, которое захватывает энергию при торможении и направляет ее назад в аккумулятор. К сожалению, энергии, которая вернулась, недостаточно для того, чтобы привести автомобиль в движение, а значит ( несмотря на некоторые слухи), нет такого электромобиля, который бы работал по принципу «вечного двигателя».

Поэтому для подзарядки электромобиль можно подключить к стандартной американской 120-вольтной сети или же любой другой электросети в мире, но это самый медленный способ. Даже подзарядка среднеразмерной 16 кВт-ной батареи Mitsubishi i-MiEV может занимать до 20 часов. Полностью разряженная батарея Model S мощностью 85 кВт будет заряжаться несколько дней, если подключить ее к обычной электросети.

Таким образом, пока некоторые довольствуются 120 вольтами, есть простое приспособление с причудливым названием «Electric Vehicle Supply Equipment» на 240 вольт. Такие блоки варьируются в цене от нескольких сотен долларов до нескольких тысяч, отличаются они силой тока, тем самым меняя фактическую мощность и скорость зарядки.

И все же зарядка от домашней электросети переменного тока не так проста, как кажется, даже если вы нашли самый мощный EVSE который только есть в продаже.

Производители установили максимальный порог мощности, которую может принимать электромобиль, и этим препятствием является бортовое зарядное устройство, через которое, как через соломинку, электромобиль пытается «всасывать» энергию.

Помимо этого, в случае необходимости, есть общественные быстрые зарядные станции DC, мощностью обычно 480 вольт, хотя специальная зарядная станция Tesla Supercharger более эффективна- она может восполнить 80% заряда всего за 20 минут. Некоторые электромобили могут принимать DC (Direct Current-«постоянный ток») и обойти переход от 120 вольт на 240, которые также известны как уровень 1 и уровень 2.

В батарею также встроено программное обеспечение Battery Management System (BMS), которое контролирует расход энергии и зарядку. Литий-ионные аккумуляторы нуждаются в такой программе, и именно она не позволила еще ни одной батарее быстро израсходовать весь свой потенциал.

С одной стороны, система предотвращает полный разряд частиц, с другой стороны переизбыток энергии. Цель состоит в том, чтобы создать максимальный срок годности (намного больше, чем у батареи в ноутбуке и не меньше, чем продолжительность жизни двигателя внутреннего сгорания, хотя некоторый процент сохранения энергии со временем будет утрачиваться).

Инженеры консервативных взглядов могут утверждать, что аккумулятор имеет определенное количество энергии, которое может поступать до тех пор, пока батарея не разрядится полностью. На самом деле, если заряд электромобиля уже на нуле, то у него все еще достаточно энергии, чтобы управлять автомобилем, но это обязательно скажется не его долговечности.

Для лучшей работы аккумуляторам, также как и людям нужно поддержание постоянной оптимальной температуры. Конечно, они смогут работать как жарким летом, так и холодной зимой, но запас хода от этого немного ухудшится. Кроме того, производители могут охладить или подогреть устройства для регулировки температуры. Считается, что лучше, или по крайней мере, дешевле, использовать жидкое охлаждение, но некоторые транспортные средства обходятся и без него.