Основната предпоставка за използване на електрическа кола е зареждането на батерията. Чистата електрическа кола има батерия като единствен източник на енергия, така че най-важните параметри на електрическата кола са капацитетът на батерията и възможностите за зареждане.
Зареждането може да стане по два начина. Първо, основата е интегрирано зарядно устройство, постоянно монтирано в автомобила (зареждане с променлив ток). Захранва се от външен източник на променлив ток и може да има различни изходи.
Вторият вариант е зареждането постоянен ток от специално бързо зарядно устройство (DC зареждане).
ЗАРЕЖДАНЕ НА AC
Всички електрически автомобили и щепселни хибриди имат възможност за зареждане с променлив ток. Благодарение на това, всяко от тези превозни средства може да се зарежда и от стандартна 230 V битова розетка, която се нарича Shuko.
Такова зареждане може да се извърши с максимална мощност от 2,2 до 2,4 kW. Това е ограничено от автоматизацията на превозното средство главно с цел предотвратяване на прегряване или пожар в линията в случай на свързване към инсталация, която не отговаря на всички изисквания за безопасност. Ако линията също е с добро качество, тя обикновено не е предназначена за непрекъсната консумация над 10 A.
Ето бележка на място: Общата идея е, че електрическата кола може да се зарежда от всеки контакт, включително трифазен. По принцип това е вярно и редица различни кабели и редуктори могат да бъдат закупени онлайн. От друга страна е необходимо да разгледаме предложенията на производителите на електрически автомобили дали продават такива кабели.
И те не продават вяра. Всички електрически превозни средства се предлагат стандартно с кабел за зареждане за стандартен контакт 230 V Shuko и по желание кабел за обществени зарядни с конектор тип 2 (Mennekes). От друга страна, той има щепсел тип 2 или тип 1, в зависимост от това какво е инсталирано на автомобила. Някои производители на автомобили също доставят този кабел като оборудване.
Трудността при използването на редукционни кабели към стандартни трифазни 400 V контакти е, че никога не знаете състоянието на инсталацията, към която ще свържете превозното средство. Ако е неправилно свързан или кабелите са с малък размер, гнездото може да е късо съединение или инсталацията да е претоварена от едната страна, което лесно може да доведе до пожар в къщата.
От друга страна, зарядното за кола ще бъде повредено, което не е нито приятна, нито евтина работа. Затова препоръчваме да използвате така наречената стена в случай на домашно зареждане. Той съдържа необходимата електроника, благодарение на която зарядното устройство в автомобила идентифицира захранването и също така съдържа защита. Освен това това трябва да е гаранция, че инсталирането му е извършено от експерт.
Стенните кутии могат да осигурят мощност до 43 kW, което съответства на трифазна връзка 63 A. Разбира се, особено при инсталиране в семейна къща, трябва да се има предвид, че в такъв случай собствениците доплащат за запазения капацитет в електроцентралите. Поради тази причина понастоящем повечето стенни кутии се произвеждат с мощност до 22 kW, съответстваща на трифазно захранване 32 A.
Ако приемем, че електрическият автомобил ще се зарежда у дома най-вече за една нощ, в случая на стеновата кутия с мощност 22 kW, стандартен електрически автомобил на новото Renault Zoe Z.E40 с батерия с капацитет 41 kWh ще се зарежда за около 2,5 часа . В случая на Tesla Model S с батерия от 85 kWh, това ще бъде около 4 до 4,5 часа. Това е разумно време и в двата случая, така че инвестицията в по-мощна кутия за стена или захранване би се изплатила само ако трябва да се зареждат повече електрически автомобили.
Що се отнася до зареждането с променлив ток, от домашния контакт на Schuko до кутиите за стена, вграденото зарядно устройство все още е вградено в играта. Батериите се нуждаят от постоянен ток за зареждане и точно за това трябва да се погрижи вграденото зарядно в този случай. И тук стигаме до много важен параметър, който трябва да се вземе предвид при закупуването на електрическа кола. Пример за това са VW e-UP или BMW i3 със стандартно вградено зарядно устройство с мощност само 3,6 kW (за по-мощен може да се доплати).
В този случай е ненужно да се оразмерява домашната стена за висока производителност, ако вътрешното зарядно устройство не може да я използва. При пътуване ситуацията се променя значително, особено ако се планира пътуване извън обхвата на електрическата кола. При по-дълги пътувания никой не иска да отделя няколко часа за почивки за зареждане.
За тази цел се използват бързи зарядни устройства, които могат да заредят батерията на електрическа кола до 80% за около 20 до 30 минути. Но ако има повече време, може да се зарежда по-дълго. Например Hyundai IONIQ Electric се зарежда до 94% за около 40 до 45 минути, след което автоматичното спиране на зареждането. Както Nissan Leaf, така и e-NV200 позволяват 100% зареждане на бързото зарядно устройство, но зареждането над 95% е много бавно и е загуба на време.
Време за зареждане
Времето за зареждане зависи от няколко фактора. Основните са мощността на зареждане, капацитетът на батерията и степента на разреждане.
Може да се изчисли по проста формула: Разделете капацитета на батерията на мощността на зареждане. Така че, ако Hyundai IONIQ Electric 57 с 28 kWh се зарежда от зарядно устройство с мощност 50 kW, ще отнеме около 40 до 45 минути, за да се зареди напълно, ще отнеме около 9,5 часа, когато се зарежда от стандартен 3 кВт 3 кВт контакт. Тези изчисления се прилагат, когато батерията е изтощена; на практика времето за зареждане обикновено е по-кратко.
Има два вида конектори за зареждане с променлив ток на електрически автомобили. Тип 1 се използва главно от Nissan, Mitsubishi и няколко други производители. Той обаче постепенно изчезва и е заменен от по-универсалния тип 2 Mennekes в новите модели. Новият Nissan Leaf го има. Тип 2 набира все по-голяма сила и сега се използва от повечето електрически автомобили и plug-in хибриди. Също така се инсталира на всички бързи зарядни устройства в ролята на променливотоково зареждане. Използва се и от автомобилите на Tesla, но тук в станциите Supercharger се използва и за еднопосочно бързо зареждане.
В този контекст трябва да се припомни, че други електрически автомобили не могат (поне досега) да се зареждат от зарядни устройства на Tesla и кутии за стена.
КАБЕЛИ И КОНЕКТОРИ
При по-дълги пътувания енергията трябва да се изпомпва в автомобила възможно най-бързо. Въпреки че в момента електромобилността е въпрос на няколко години, няма единни стандарти за тяхното зареждане. Бързите зарядни устройства обикновено са оборудвани с три кабела, съвместими с всички стандартни контакти, използвани от нас: тип 2 Mennekes за променливо (AC) зареждане, CCS (комбинирана система за зареждане), т.е. съединител тип 2, пълен с чифт захранващи контакти за еднопосочни зареждане и CHAdeMO (Move Load).
По принцип всяко бързо зарядно устройство, с изключение на свръхбързото, позволява зареждане с 22 kW или 43 kW AC мощност. Такова зареждане зависи главно от работата на вътрешното зарядно устройство. Друг вариант е еднопосочното бързо зареждане, заобикаляйки вътрешното зарядно устройство. Захранващата част е инсталирана във външно зарядно устройство, така че автомобилът се грижи само за контрол на процеса на зареждане.
Възможността за бързо зареждане с постоянен ток е от съществено значение за електрическите автомобили, особено ако нямат вградено зарядно устройство с мощност най-малко 22 kW. За съжаление, вие също трябва да доплатите за тази функция на някои модели. Ако електрическият автомобил има само възможност за бавно зареждане до 3,6 kW, използването му е ограничено изключително до шофиране в града или наблизо в рамките на обхвата. Трябва да внимавате за това, когато купувате.
ЗАРЕДНИ СТАНЦИИ
При изграждането на мрежата от станции за бързо зареждане първи се обхващат основните пътни коридори, определени от европейското законодателство, които се характеризират с най-висок процент на транзитен трафик.
Като правило зарядните станции са разположени така, че разстоянието между тях да не е по-голямо от 60 км и така те да могат да се използват и в градската електромобилност. Така че, ако е възможно, те се намират в близост до градове или села. Разбира се, трябва да бъдат изпълнени повече условия, за да поставите бързо зарядно устройство.
На първо място трябва да има необходимия капацитет на електропровода и подходящо място за изграждане на паркоместа със стойка за зареждане.
Предложението за допълнителни услуги, като освежителни напитки, санитарни съоръжения, Wi-Fi връзка или ресторанти, също не е за пренебрегване. Зареждането обаче отнема няколко десетки минути и потребителят може да използва смислено това време. Зарядните устройства обикновено са проектирани с двойка места за паркиране.
По-новите станции за зареждане позволяват съвместно зареждане в комбинация с AC + DC, така че едното превозно средство може да се зарежда едновременно с променлив ток чрез тип 2 Mennekes, а другото с еднопосочни CCS или CHAdeMO. В някои оживени места и възли операторите заливат мрежата от зарядни станции, като добавят допълнителни стойки за зареждане, така че превозните средства със същите конектори да могат да се зареждат едновременно.
Интересен тип зарядно устройство, което беше пуснато в експлоатация в началото на 2018 г. в Братислава, е GridBooster. Това е първото зарядно устройство от този тип. Неговата особеност е, че използва допълнителна батерия, която бавно се зарежда, когато зарядното устройство е неактивно и тази енергия след това може да се използва за зареждане на автомобили.
Освен от мрежата, батерията може да се зарежда и от възобновяеми източници, като по този начин се спестяват разходи. GridBooster има чифт стойки за зареждане и позволява едновременно зареждане на до четири превозни средства (2 × AC + 2 × DC). Батерията е с капацитет 52 kWh. Благодарение на него зарядното устройство ще позволи зареждане с мощност до 100 kW, докато 50 kW идва от батерията. По време на писането обаче този режим все още не е работил.
РАЗРЕШЕНИЕ И ПЛАЩАНИЯ
Как работи зареждането от гледна точка на инфраструктурата? Ако те са безплатни зарядни станции, не е необходимо да бъдат упълномощени. Въпреки това често се използва оторизация на RFID карта. Такава система работеше преди зареждане, например на зарядни устройства ZSE. Нямаше такса за зареждане, но беше необходимо да имате карта за достъп от ZSE.
GreenWay има такса за зареждане и за оторизация може да се използва RFID карта, мобилен телефон или гореща линия. Станциите за зареждане са свързани с интернет най-вече чрез безжична 3G мрежа или кабел. Тази връзка се използва за дистанционно управление и наблюдение, както и за оторизация. След като пристигнете в зарядното устройство, първо трябва да влезете, използвайки горните методи, след проверка да изберете типа на съединителя, който ще се зарежда. След като свържете конектора, всичко, което трябва да направите, е да потвърдите началото на зареждането.
Зарядното устройство комуникира с автомобила чрез кабел и задава вида и мощността на зареждането. Ако всичко е наред, зареждането ще започне и конекторът ще се заключи автоматично, така че да не може да се разкачи по време на зареждане. Когато автомобилът е зареден, зареждането се изключва и съединителят се отключва, за да може да се използва от някой друг. Ако зареждането трябва да бъде прекъснато, разрешете отново, за да може зарядното устройство да изключи кабела. След това зарядното устройство изключва зареждането и отключва кабела.
Някои превозни средства трябва да бъдат отключени или кабелът също може да бъде отключен със специален бутон. След това просто се изважда и съхранява обратно в стойката. Точките за зареждане са запазени и могат да стоят върху тях само по време на зареждане, независимо дали е електрическа кола, така че мястото трябва да се освободи веднага след зареждането. Това е едно от нещата, което принадлежи към неписаните правила на електротехник.
Предимството на създаването на акаунт при отделни оператори е, освен по-ниската цена, и възможността за контрол на зареждането чрез мобилен телефон, възможността за резервиране на точка за зареждане и оторизация, ако например шофьорът забрави картата за достъп . Ако случайно участва в преговорите, той може също да използва мобилния телефон, за да спре дистанционното зареждане, за да освободи зарядното устройство за друг потребител. Освен това приложението съдържа информация дали определена зарядна станция работи или не. И обикновено тук ще намерите преглед на вашите такси и фактури.
Nissan Leaf на зарядно устройство. Снимка: Nissan