Pasauliui pereinant prie atsinaujinančių energijos šaltinių, vis daugiau vairuotojų svarsto persėsti į elektrinę transporto priemonę. Tačiau dažną vairuotoją neramina technologinė elektromobilių pusė, ypač susijusi su įkrovimo stotelėmis. Šioje informacijos jūroje atrasti atsakymą į klausimą, kaip veikia įkrovimo stotelės, ką reiškia dokumentuose nurodomi terminai ir kiek užtrunka įkrauti elektromobilį, gali būti tikras iššūkis.
Elektromobilių Įkrovimo Principai: AC ir DC Srovės
Kalbant apie elektromobilio įkrovimą, itin svarbu paminėti dviejų tipų elektros sroves - kintamąją (AC) ir nuolatinę (DC). Elektra, kurią naudojame namuose, yra kintamoji (AC). Ji „atkeliauja“ iš tinklo ir mus pasiekia per buitinius kištukinius lizdus. Tačiau elektriniai prietaisai dažnai naudoja nuolatinę srovę (DC). Tam, kad prietaisas galėtų veikti, kintamoji srovė turi būti konvertuojama į nuolatinę - šis procesas įvyksta prietaiso viduje.
Elektromobilių įkrovimas vyksta panašiu principu. Kaip ir bet kurį kitą elektrinį įrenginį, elektromobilį galima įkrauti buitinio elektros lizdo (240 V) arba tinklo pagalba. Įkrovimo stotelė iš maitinimo šaltinio traukia elektros srovę (AC), kurią per laidą tiekia į transporto priemonę. Elektromobilyje esantis keitiklis šią paverčia į DC. Tiesa, šiame procese atsiranda ir keitimo nuostoliai, prarandamas įkrovimo greitis. Šios energijos pagalba elektromobilis gali be problemų nuvažiuoti iš taško A į B. Tam tikros įkrovimo stotelės gali tiekti DC energiją tiesiogiai į transporto priemonę, tokiu būdu įkraudamos ją be vidinio keitiklio pagalbos.
Įkrovimo Stotelių Tipai ir Galia
Priklausomai nuo galios, srovės bei jungties tipo, skiriasi ir įkrovimo stotelių charakteristikos. Trumpai tariant, įkrovimo stotelės yra skirstomos į tris tipus:
Lėto įkrovimo stotelės (1 lygis)
Iki 3,6 kW galios stotelės yra laikomos lėto įkrovimo. Pavyzdžiui, 40 kWh elektromobilio bateriją įkrauti gali užtrukti 13-18 valandų. Šis įkrovimo sprendimas pritaikytas elektromobilių įkrovimui naktį ar vietose, kur automobiliai paliekami įkrauti ilgam laikui.
Vidutinio (greito) įkrovimo stotelės (2 lygis)
Šios stotelės galia gali siekti nuo 3.8 iki 22 kW, todėl 40 kWh elektromobilio baterijos įkrovimo laikas svyruoja nuo 2 iki 11 valandų. Šios įkrovimo stotelės tiekia AC energiją tiesiogiai į elektromobilį. Dažnai sutiksite paprastesnę technologiją naudojančias 22kW galios miesto įkrovimo stoteles, dar kartais vadinamas "vidutinio greitumo". Įkrovimo stotelės namuose dažniausiai būna 3.7 kW ar 7.2 kW. Tai reiškia, kad 3.7 kW galios įkroviklis suteiks 24 km/h, o 7.2 kW - apie 48 km/h krovimo greitį. Viešosios įkrovimo stotelės būna nuo 11 kW iki 22 kW galios. Tai pasiekiama per 3-fazį galios srautą. Toks elektromobilių krovimo būdas užtikrina nuo 65 km/h iki 129 km/h įkrovimo greitį.
Greito ir itin greito įkrovimo stotelės (3 lygis / DC)
Nuo 24 iki 240 kW galios stotelės yra laikomos (itin) greito įkrovimo. Ši stotelė 40 kWh elektromobilio bateriją (iki 80%) gali įkrauti per mažiau nei valandą. Šio tipo stotelės konvertuoja energiją pačios ir į elektromobilį tiekia tik nuolatinę srovę DC. Tokios stotelės puikiai tinka komerciniam panaudojimui (prekybos centrų stovėjimo aikštelėse, degalinėse). Mieste arba autostradoje elektromobilį galima įkrauti itin greitai, pasinaudojus tam specialiai skirta "greito įkrovimo" stotele arba nuolatinės srovės įkrovimo stotele (DC charger), suteikiančia galimybę elektromobilį iki 80% įkrauti vos per 30-60 minučių arba net 15 minučių prie 300 kW ir didesnės galios. Pirmos kartos įkrovimo stotelių galia dažniausiai yra 50 kW (DC) arba 43 kW (AC).
Toks rezultatas pasiekiamas dėl miesto infrastruktūros galimybių (didelės galios elektros įvadas) bei specialios įkrovimo stotelės, kuri galingų keitiklių pagalba gali elektromobilį "pamaitinti" itin greitai. Tokia įranga yra brangi ir reikalauja didelių investicijų į infrastruktūrą (paprastai nuo 30 000 Eur ir daugiau).
Įkrovimo Kabeliai ir Jungtys
Priklausomai nuo įkrovimo stotelės tipo skiriasi ir įkrovimo kabeliai. Tam, kad galėtumėte tinkamai įkrauti savo elektromobilį, turėtumėte žinoti, kokią jungtį naudoja jūsų transporto priemonė. Elektromobilio įkrovimo kabeliai yra skirstomi priklausomai nuo įkrovimo tipo - AC arba DC.
Kintamosios srovės (AC) jungtys
- Type 1 vienfazė jungtis yra dažniausiai naudojama Amerikos bei Japonijos rinkos elektromobilių įkrovimui. Kitaip dar vadinama SAE J1772.
- Type 2 jungtis arba IEC 62196-2 yra populiaresnė Europoje, naudojama vienos arba trijų fazių įkrovimui. Ji yra laikoma Europos standartu. Šio tipo jungtį dažniausiai sutiksite ten, kur elektromobilį galėsite palikti ilgesniam laikui (namų arba darbo stovėjimo aikštelėje).
Nuolatinės srovės (DC) jungtys
- CCS (angl. „combined charging system“) naudoja kombinuotą įkrovimo sistemą, pritaikomą tiek AC (Type 2), tiek DC jungtims. Tai vienas populiariausių variantų, naudojamų tiek Europos, tiek Amerikos rinkose. CCS skirta įkrauti BMW, Jaguar, VW, Audi, Porsche, Ford ir kitus elektromobilių modelius. Didžiausia CCS galia yra 350 kW nuolatinės srovės.
- CHAdeMO (angl. „Charge de Move“) yra greitojo įkrovimo jungtis, dažnai naudojama Japonijos gamintojų, tokių kaip Nissan, Toyota, Mitsubishi, Subaru. Tačiau pritaikoma ir tokiems Prancūzų gamybos modeliams kaip Citroen arba Peugeot.
- Tesla jungtys yra naudojamos tik Tesla elektromobiliams įkrauti. Tesla „Supercharger“ įkroviklio maksimali galia yra 1250 kW nuolatinės srovės. Tiesa, Tesla įkrovimo stotelėse taip pat yra CCS kištukai, juos galima naudoti tik su adapteriu.
Elektromobilį galima įkrauti ir naudojant adapterį - įrenginį, kuris leidžia pakeisti jungties standartą. Tačiau adapterių naudojimas nėra rekomenduojamas. Papildoma jungtis tarp EV ir įkrovimo stotelės padidina gedimų tikimybę ir gali kelti pavojų jūsų saugumui.
Elektromobilių Įkrovimo Režimai
Elektromobilių įkrovimas turi 4 režimus:
- 1 režimas (Mode 1) apibūdina elektromobilio įkrovimą be jokios papildomos įrangos. Šiuo būdu elektromobilis yra prijungiamas prie buitinio kištukinio lizdo naudojant standartinį laidą.
- 2 režimo (Mode 2) būdu elektromobilis taip pat yra prijungiamas prie buitinio kištukinio lizdo. Tačiau šiuo atveju į jungiamąjį kabelį yra integruota valdymo piloto funkcija bei apsaugos nuo elektros svyravimų sistema, kuri užtikrina papildomą vairuotojų ir automobilio saugumą.
- 3 režimas (Mode 3) apibūdina įkrovimą naudojant kintamosios srovės (AC) stotelę. Type 2 įkrovimo jungtis naudoja būtent 3 režimą elektromobiliams įkrauti.
- 4 režimas (Mode 4) apibūdina įkrovimą naudojant nuolatinės srovės (DC) stotelę.
Apsaugos Standartai Įkrovimo Stotelėms
Tiek IP, tiek IK yra europinio standarto, tarptautiniu mastu pripažinti reitingai, nurodantys apsaugos laipsnį.
IP apsaugos kodas
IP kodas parodo įkrovimo stotelės gaubto suteikiamą apsaugą nuo įvairiausių svetimkūnių, tokių kaip nešvarumai arba vanduo. Šį kodą sudaro du skaitmenys. Pirmasis nurodo apsaugos lygį nuo kietų pašalinių objektų patekimo į įrenginio vidų (nuo 0 iki 6). Antrasis - nuo įvairių formų drėgmės (nuo 0 iki 8). Pavyzdžiui, IP66 apsaugos laipsnis reiškia, kad prietaisas yra visiškai atsparus dulkių ir stipriam vandens poveikiui, todėl gali būti drąsiai montuojamas lauke.
IK apsaugos standartas
IK apsaugos standartas parodo elektros gaubtų apsaugos nuo išorinių mechaninių poveikių laipsnį. IK yra matuojamas džauliais ir apibrėžiamas skaičiumi nuo 0 iki 10. Pavyzdžiui, aukščiausias IK 10 standartas apsaugo nuo 20 džaulių jėgos smūgio. Tai atitinka jėgą, kurią sukeltų iš 40 cm aukščio nukritęs 5 kg objektas.
Veiksniai, Lemiantys Elektromobilio Įkrovimo Laiką
Elektromobilio įkrovimo laiką lemia keli pagrindiniai faktoriai. Suvokdami šiuos kintamuosius, galėsite geriau planuoti savo keliones ir optimizuoti įkrovimo procesą.
- Kroviklio galia ir automobilio prijungimas: Jūsų EV įkrovimo laikas priklauso nuo įkroviklio galios, automobilio prijungimo tipo ir įkrovimo stotelei tiekiamos galios. Faktinis įkrovimo greitis nustatomas pagal mažiausią iš šių trijų greičių.
- Baterijos talpa: Elektromobilio energijos šaltinis - dažniausiai automobilio dugne sumontuotas didelės talpos ličio jonų akumuliatorius, sudarytas iš daugybės mažų baterijos elementų (celių). Kuo didesnė akumuliatoriaus talpa (matuojama kWh), tuo ilgiau reikės įkrauti, bet ir ilgiau važiuosite. Didesnės baterijos įkraunamos tuo pačiu galios lygiu ilgiau. Transporto priemonės su didelėmis baterijomis paprastai yra suderinamos su galingesniais įkrovikliais, kad kompensuotų jų padidėjusį dydį.
- Maksimali transporto priemonės įkrovimo norma: Transporto priemonės akumuliatorių galite įkrauti tik maksimaliu įkrovimo greičiu, kurį transporto priemonė gali priimti. Nors viešosios stotelės gali turėti 22 kW galią, ne visi elektromobiliai yra pritaikyti tokiai galiai ir krausis lėčiau, jei jų vidinis keitiklis palaiko mažesnę galią.
- Įkrovimo būsena (SoC): Įkrovimo būsena (SoC) reiškia EV akumuliatoriaus įkrovą. Kad akumuliatorius laikui bėgant neblogėtų, geriausia neleisti SoC būti per žemai arba per aukštai. Ekspertai rekomenduoja išlaikyti savo EV įkrautą nuo 10% iki 90%.
- Išorinė temperatūra: EV baterija geriausiai veikia nuo 20 iki 30 laipsnių Celsijaus. Šaltu oru akumuliatorius turi įkaisti, kad būtų galima tinkamai įkrauti. Aukščiausios klasės prekių ženklų, tokių kaip Tesla, išankstinis pašildymas įgalintas greitam įkrovimui, kas kainuoja energijos, bet greičiau sugrąžina į kelią.
- Dinaminis galios valdymas: Dinaminio valdymo atveju krovimo galią gali riboti pastato sunaudojamos galios kiekis. Pavyzdžiui, prijungus biure daug kondicionierių, įkrovimas gali vykti lėčiau.
Kokios elektromobilių priežiūros išlaidos?
Optimalios Įkrovimo Praktikos ir Dažni Mitai
Norint pilnai išnaudoti elektromobilį ir užtikrinti jo akumuliatoriaus ilgaamžiškumą, svarbu žinoti apie teisingas įkrovimo praktikas ir atskirti faktus nuo mitų.
Greitojo įkrovimo poveikis baterijai
Egzistuoja daug mitų apie teisingą elektromobilio įkrovimą, ypač dėl vadinamųjų "greito įkrovimo" (DC tipo) įkrovimo stočių ir jų poveikio elektromobilio baterijai. Tiesa paprastesnė - DC tipo nuolatinės srovės (nuo 50kW ir galingesnės) įkrovimo stotys neigiamos įtakos akumuliatoriaus ilgaamžiškumui turi, bet pernelyg mažai, kad teisingai eksploatuojant elektromobilį pajustumėte apčiuopiamą skirtumą. Tai liudija keletas atliktų mokslinių eksperimentų ir daugybė praktinių pavyzdžių per 10 metų laikotarpį.
Elektromobilio akumuliatoriui įtakos tikrai turi temperatūra įkrovimo metu ir kiek ilgai tokių sąlygų jis veikiamas. Svarbiau yra žinoti ne su kokia įranga, bet kaip teisingai arba tiksliau - iki kokio lygio ir kada įkrauti. Šių dienų elektromobilių modeliai turi visas būtinas kontrolės sistemas, siekiant apsaugoti automobilio energijos šaltinį ir užtikrinti garantiją, nepriklausomai nuo vartotojų įpročių. Kartais galite pastebėti, jog elektromobilį įkraunate mažesniu galingumu nei įprastai - tai įprasta apsaugos funkcija. Jums tikrai nereikia baimintis ar keisti taikomą tvarką/įpročius.
Akumuliatoriaus įkrovimo lygis (30-70/90%)
Elektromobilio akumuliatorių gyvenimo laiką techniškai labiau prailgintų dažnas įkrovimas "vidutinio greitumo" įkrovimo stotele, neskubant įkrauti ir minimaliai veikiant elektromobilio baterijų temperatūrą. Tokio teigiamo rezultato pasieksite dažniau įkraudami būtent iki 22kW galios įkrovimo stotelėse, o tai ypač patogu atlikti namuose arba darbovietėje, prie prekybos centrų ar kitur. Jei neplanuojama ilga kelionė, rekomenduojama palaikyti akumuliatoriui patį sveikiausią įkrovimo lygmens "režimą" tarp 30-70% energijos. Jei esate ne namuose ir nesiimate automobilio, turėtumėte laikyti automobilį prijungtą prie elektros tinklo, bet nustatyti įkrovą iki 90%. Tai neleis akumuliatoriui perkrauti.
Tenka girdėti ir ne visai teisingos informacijos, kad neva elektromobilį būtina įkrauti/iškrauti pilnai. Šiai dienai tai yra visiškas mitas, galintis turėti tam tikros žalos akumuliatoriui. Beveik galima būtų teigti priešingai: jei laikysitės elementarios taisyklės 30-70% ir elektromobilį įkraudinėsite nedidelėmis "porcijomis", kiek galima dažniau prieš važiavimą - tokio automobilio akumuliatoriaus talpa beveik nepasikeis arba nepasikeis ištisus metus. Nesileidžiant į techninius klausimus, paprasta taisyklė būtų tokia - drąsiai elektromobilį įkraukite (prijunkite ir atjunkite nuo įkrovimo stotelės) tiek dažnai, kaip jums patogu. Pavyzdžiui, grįžote iš parduotuvės, kurioje užtrukote vos 20 minučių, o jūsų automobilio akumuliatoriaus talpos pakanka grįžti namo ir nesiekia žemiau 30% iškrovimo lygio - atjunkite nuo įkrovimo stotelės, laukti nebūtina. Taip pat, protinga būtų atidėti elektromobilio įkrovimą vėlesniam laikui, vengiant įkrauti vos grįžus po ilgos kelionės (kai aukšta elektromobilio akumuliatoriaus temperatūra).
Namų įkrovimo būdai
Namie įkrauti elektromobilį galite 2 būdais: specialiai įrengta įkrovimo stotele arba vadinamuoju "avariniu" įkrovikliu nuo 230V tinklo. Automobilio gamintojo pateikiamą "avarinį" įkroviklį rasite automobilio bagažinėje ir jo pagalba elektromobilį, priklausomai nuo modelio, įkrausite per vidutiniškai 8-12 valandų. Saugumo sumetimais namuose rekomenduojama tik išskirtiniais atvejais elektromobilį įkraudinėti iš 230V tinklo ir dažniau naudotis tam tikslui sukurtomis namų 11-22kW, 7.4kW arba minimalios 3,7kW galios "wallbox" stotele. Specialiai tam skirta įkrovimo stotelė padės elektromobilį teisingai įkrauti vidutiniškai 5 kartus ir net iki 8 kartų greičiau nei iš buitinio lizdo.
Viešojo įkrovimo ypatumai
Viešose įkrovimo stotelėse viską sprendžia įkrovimo stotelių operatorius (Charging Point Operator - CPO) arba krovimo paslaugų teikėjas (eMobility Service Provider - eMSP) - dažniausiai jie turi savo mokėjimo sprendimą su programėle ar kortele, kuris yra toks pats visoms to operatoriaus stotelėms šalyje. Mieste arba autostradoje elektromobilį įkrauti galite itin greitai, pasinaudojus "greito įkrovimo" stotele, kuri suteikia galimybę elektromobilį iki 80% įkrauti vos per 30-60 minučių.
Įkrovimo stotelės pasirinkimas namams
Kokią stotelę pasirinkti, priklauso nuo jūsų poreikių, įvado galios, finansinių galimybių ir elektromobilio tipo. Rekomenduojame rinktis infrastruktūrą su integruotu įkrovimo kabeliu arba lizdu (Type 2), kurių galia siekia nuo 3,7 iki 22 kW (vidutinio įkrovimo stotelę). Renkantis atkreipkite dėmesį į elektromobilio srovės keitiklio galią. Ją sužinoti galite pasiteiravę elektromobilio pardavėjo. Esminis kriterijus yra su jūsų elektromobilio vidiniu keitikliu suderinamas stotelės galingumas (kW), neviršijant turimo elektros galios rezervo. Galingumą rekomenduojama tikslingai parinkti pagal automobilio specifikacijas, siekiant maksimaliai optimizuoti įkrovimo laiką ir tuo pat metu nepermokėti už tai, ko nereikia. Dažnu atveju jums prireiks 11 kilovatų (trifazis) arba 7 kilovatų (vienfazis) įkrovimo stotelės, priklausomai nuo automobilio modelio. Žinoma, kartais tenka įkrovimo stotelės galią derinti arba koreguoti priklausomai nuo jūsų namo/biuro elektros įvado galios (turimų kilovatų rezervo). Tiesa ta, jog renkantis 7-22kW galingumo mode 3 standarto įkrovimo stotelę - įranga techniškai skiriasi nedaug, o tai reiškia, kad nėra didelio skirtumo, ar už įkrovimo įrangą sumokėsite daug, ar mažai. Pagrindinę funkciją - įkrauti elektromobilį greitai - atliks vienodai gerai tiek brangi, tiek pigesnė stotelė. Brangesnė įranga paprastai skiriasi moderniu dizainu, integruota vartotojo sąsaja, pavyzdžiui, informaciniu ekranu, realiu laiku rodančiu įkrovimo duomenis. Asmeniniam naudojimui rekomenduojame tiesiog pasirinkti jūsų akiai patrauklų gaminį.
Apytikslis Elektromobilių Įkrovimo Laikas
Žemiau pateikta lentelė rodo apytikslį elektromobilių įkrovimo laiką, priklausomai nuo baterijos dydžio ir šaltinio galios. Kintamoji elektros srovė (AC) tiekiama buitiniame elektros tinkle, o daugeliui elektrinių prietaisų įkrauti yra reikalinga nuolatinė elektros srovė (DC). Lėto arba vidutinio įkrovimo atveju srovės pakeitimas iš kintamosios į nuolatinę vyksta vidinio kroviklio pagalba, kuris yra įmontuotas elektromobilyje. Greito įkrovimo stotelėse elektromobilis yra įkraunamas iš nuolatinės srovės (DC), o tai reiškia, kad kintamoji srovė į nuolatinę keičiama įkrovimo stotelėje, o ne elektromobilyje esančiame kroviklyje.
| Kroviklis | AC/DC | Galia | 30 kWh baterija | 60 kWh baterija | 90 kWh baterija |
|---|---|---|---|---|---|
| Schuko 16A | AC | 3.7kW | 8 val. | 16 val. | 24 val. |
| Schuko 32A | AC | 7.2kW | 4 val. | 8 val. | 12 val. |
| 1-fazis 16A | AC | 3.6kW | 8 val. | 16 val. | 24 val. |
| 1-fazis 32A | AC | 7.2kW | 4 val. | 8 val. | 12 val. |
| 3-fazis 16A | AC | 11kW | 3 val. | 6 val. | 9 val. |
| 3-fazis 32A | AC | 22kW | 1.5 val. | 3 val. | 4.5 val. |
| DC greitasis krovimas | DC | 50kW | 40 min. | 80 min. | 120 min. |
| Tesla Supercharger | DC | 120kW | 15 min. | 30 min. | 45 min. |
tags: #auto #greito #pakrovimo #laikas