Elektromobilių populiarumas nuolat auga, o kartu su juo didėja ir poreikis suprasti įkrovimo technologijas. Šiame straipsnyje detaliau panagrinėsime elektromobilių, ypač BMW i3, įkrovimo būdus, galingumus ir, svarbiausia, naudojamus jungčių tipus.
Kaip veikia elektromobilių įkrovimas?
Elektromobiliuose esančias baterijas galima įkrauti dviem būdais: prijungus jas prie elektros tinklo arba naudojant riedėjimo nuo kalno metu ir stabdant regeneruojamą energiją. Kadangi Lietuva yra lygumų kraštas, pastarasis įkrovimo būdas, idealiomis sąlygomis galintis grąžinti apie 10 proc. išnaudotos energijos, nėra toks aktualus. Dėl to visi elektromobilių savininkai privalo naudotis elektros energijos tiekėjų teikiamomis paslaugomis.
Įkrovimo taškai iš esmės skirstomi pagal galingumą (kilovatais). Bendroji taisyklė yra ta, kad kuo galingesnė įkrovos prieiga, tuo greičiau įkraunama elektromobilio baterija. Paprastai išskiriami trys įkrovimo lygiai:
- Lėtas krovimas (iki ~3 kW)
- Greitas krovimas (7-22 kW)
- Itin greitas krovimas (43-50 kW ir daugiau)
Kintamoji (AC) ir nuolatinė (DC) srovė
Lėtasis ir greitasis krovimas vyksta naudojant kintamąją elektros srovę (AC), o itin greitas - kintamąją (AC, iki 43 kW) arba nuolatinę (DC, iki 50 kW). Kadangi visų baterijų įkrovai turi būti naudojama nuolatinė (DC) srovė, buitiniame elektros tinkle naudojamą kintamąją srovę (AC) reikia konvertuoti į nuolatinę srovę.
Tą daro arba automobiliuose integruoti krovikliai (lėtojo ir greitojo įkrovimo atvejais), arba stacionariose stotelėse įrengti krovikliai (itin greito krovimo atveju).
Elektromobilių įkrovimo būdai
Lėtasis įkrovimas
Lėtasis įkrovimas yra labiausiai paplitęs ir lengviausiai prieinamas elektromobilių baterijų papildymo būdas. Tam naudojamas įprastas vienfazis (10-16 A) buitinis elektros kištukinis lizdas, iš kurio elektromobilis pasiima apie 3 kW galingumo srovę. Vienintelis reikalavimas - tvarkinga elektros instaliacija su įžeminimu.
Toks krovimas, priklausomai nuo baterijų talpos, užtrunka nuo 8 iki 12 valandų, t.y. geriausia automobilį krauti per naktį. Pavyzdžiui, „Tesla Model S" su 85 kWh talpos baterija tokiu būdu gali būti kraunama net iki 29 valandų. Šiuo įkrovimo būdu gali naudotis iš esmės visi elektra varomi automobiliai, tereikia specialaus laido, kuris parduodamas kartu su transporto priemone, tačiau gamintojos nerekomenduoja jo naudoti nuolatos.
Greitasis įkrovimas
Greitasis krovimas yra elektromobilių gamintojų rekomenduojamas ir ilgiausią baterijų tarnavimo periodą užtikrinantis būdas. Jis baterijų įkrovos laiką sutrumpina maždaug dvigubai (iki 3-6 valandų), nes naudojamas tas pats buitinis elektros tinklas, tačiau srovės stiprumas padidinamas iki 32 amperų.
Jei įsigyjate elektromobilį, kuris palaiko greitąjį įkrovimą (iki 7 kW), kartu su juo galite užsisakyti ir namų garaže ant sienos tvirtinamą greitojo įkrovimo dėžutę. Tarp elektromobilių, palaikančių šį greitojo įkrovimo būdą, yra „BMW i3" (7,4 kW), „Nissan Leaf" (6,6 kW galingumo kroviklis, jį reikia užsakyti papildomai) ir „Kia Soul" (6,6 kW). „Volkswagen e-Up!" turi 3,7 kW galios kroviklį, tačiau jo baterija yra mažiausios talpos, tad ji įkraunama greičiau. Naudojant trifazį įvadą, teoriškai galimas ir 22 kW galingumo krovimas (po 7 kW iš kiekvienos fazės), tačiau daugelis šiuo metu rinkoje esančių elektromobilių tokio krovimo tipo nepalaiko.
Itin greitas krovimas
Trečiasis būdas - itin greitas krovimas. Šį standartą palaikančių automobilių baterijos nuo 0 proc. iki 80 proc. gali būti užpildomos per maždaug 30 minučių (įkrovimas virš 80 proc. vyksta žymiai lėčiau, tad didėja laiko sąnaudos). Toks krovimo būdas galimas tik naudojantis itin greito įkrovimo stotelėmis. Šiuo metu Lietuvoje veikia kelios tokios stotelės (pvz., Vilniuje, Vievyje ir Elektrėnuose), ir jų skaičius palaipsniui didės. Kol kas vartotojams už sunaudotą elektros energiją mokėti nereikia.
Itin greitas įkrovimas kintamąja srove (AC) vykdomas iki 43 kW galingumu, tačiau jį šiuo metu palaiko tik „Renault Zoe" elektromobilis, kuris mūsų rinkoje neparduodamas. Visi BMW, „Kia", „Nissan" ir VW modeliai palaiko itin greito krovimo standartą ir specialiose stotelėse gali būti kraunami naudojant nuolatinę srovę (DC) iki 50 kW galingumu. Projektinė tokių stotelių galia siekia daugiau nei 100 kW, tad ateityje, tobulėjant baterijų technologijoms, įkrovos galingumas galės būti padidintas. „Tesla" elektromobiliai naudoja savą „Supercharger" standartą ir unikalias 120 kW įkrovos stoteles. Žadama, jog viena tokių stotelių jau netrukus bus pastatyta Kaune.
Elektromobilių įkrovimo jungčių tipai
Nepaprastai svarbu pažymėti, kad skiriasi ne tik elektromobilių įkrovos būdai, bet ir naudojami jungčių tipai. Šiuo metu egzistuoja dvi skirtingos stovyklos dėl įkrovimo standartų:
- Vienoje barikadų pusėje yra „Nissan", „Kia", „Mitsubishi", „Peugeot" ir „Citroën". Jie lėtajam ir greitajam įkrovimui (AC) naudoja amerikietišką („Type 1") SAE J1772 jungtį, dar vadinamą „Yazaki" jungtimi, o itin greitam įkrovimui (DC) - japonišką JASO („CHAdeMO").
- Kitoje pusėje - BMW, „Volkswagen" ir „Daimler" koncernai. Jie savo ruožtu pasikliauja europietiškomis („Type 2") „Mennekes" (AC krovimas) ir „Combined Charging System", arba CCS (DC krovimas) jungtimis.
BMW i3 įkrovimo lizdas ir suderinamumas
BMW i3, kaip ir kiti Europos gamintojų elektromobiliai, lėtajam ir greitajam AC krovimui naudoja „Type 2" (Mennekes) jungtį, o itin greitam DC krovimui - CCS jungtį.
Lėtojo ir greitojo krovimo atvejais didelių problemų neiškyla, nes jiems naudojami kartu su elektromobiliais parduodami kabeliai. O štai itin greito įkrovimo stotelės gali turėti tik vieną iš jungčių („CHAdeMO" ar CCS), arba abi. Tai iš esmės priklauso nuo stotelę įrengiančios įmonės - naudojama srovė yra vienoda, skiriasi tik programiniai įkrovimo protokolai ir pačios kabelių jungtys.
Pavyzdžiui, šiuo metu Vilniuje esanti itin greito įkrovimo stotelė palaiko tik „CHAdeMO" standartą, tad VW ir BMW elektromobilių savininkai ja naudotis negali. Tuo tarpu Vievyje bei Elektrėnuose esančios stotelės palaiko visus tris standartus: AC iki 43 kW („Mennekes"), bei DC iki 50 kW („CHAdeMO" ir CCS). Nors skelbiama, kad vienu metu šiose stotelėse galima krauti du elektromobilius (naudojant AC ir DC srovę), tačiau bandant krauti BMW i3 ir „Nissan Leaf", stotelė BMW baterijas AC režimu pildyti atsisakė.
Standartizavimo svarba
Dėl tokių nevienodų įkrovimo tipų ir standartų labiausiai kenčia vartotojai. Šios problemos sprendimo iniciatyvos ėmėsi Europos Komisija, dar 2013 metų sausio 24 dieną paskelbusi, kad visoje Europoje turės būti naudojamas europietiškas „Type 2" („Mennekes", o kartu - ir CCS) tipo kištukas.
Tad „CHAdeMO" standartą palaikančios gamintojos palaipsniui privalės prisitaikyti prie Europos Komisijos nustatytų reikalavimų. Tai nereiškia, kad bus panaikinta egzistuojanti „CHAdeMO" įkrovimo struktūra - šiuo metu šio tipo įkrovos stotelių yra daugiausia, o pagrindinis ją naudojantis elektromobilis - „Nissan Leaf" - yra populiariausias pasaulyje. Vis dėlto, suvienodinus įkrovimo standartus ir naudojamų jungčių tipus, didžiausią naudą gaus būtent elektromobilių vairuotojai ir savininkai.
tags: #bmw #i3 #krovimo #lizdas