Как мы уже рассказывали, производители наплодили столько типов зарядок для электромобилей, что впору проводить сравнение электромобилей с обычными машинами. Пока авто с двигателем внутреннего сгорания делятся по типу потребляемого горючего (бензин, дизель, газ), то электромобили, хоть и ездят на одном и том же “топливе”, но заряжаются по-разному.
В предыдущем материале можно ознакомиться с типами зарядных станций и разъемов.
Важно понимать, что тяговая батарея в электромобиле использует постоянный ток. А в нашей электрической сети используется переменный ток. Таким образом, в случае использования зарядной станции переменного тока применяется бортовое зарядное устройство электромобиля, которое преобразует переменный ток зарядной станции в постоянный, которым и заряжается тяговая батарея. В этом случае, скорость зарядки электромобиля определяется мощностью бортового зарядного устройства. Обычно данный параметр указывается производителем электромобиля.
Например, используется станция мощностью 22 кВт, а бортовое зарядное устройство имеет мощность 3.3 кВт, в случае тяговая батарея электромобиля будет заряжаться мощностью 3.3 кВт. Для определения времени, необходимого для зарядки конкретного электромобиля переменным током, следует разделить полезную емкость тяговой батареи на мощность бортового зарядного устройства. В реальной жизни времени потребуется чуть больше, т. к. процесс зарядки литий-ионных аккумуляторов не линеен и в процессе зарядки возникают небольшие потери.При зарядке электромобиля от станции постоянного тока всей процедурой преобразования занимается сама станция. Сегодня станции переменного тока принято называть зарядными станциями стандартной зарядки. А станции постоянного тока – комплексами экспресс-зарядки или быстрыми зарядными станциями.
Режимы зарядки и кабели
Допустимые режимы зарядки описаны в разделе 1 стандарта IEC 62196, который определяет следующие возможные варианты:
Mode 1 – зарядка переменным током от бытовой сети;
Mode 2 – зарядка переменным током от бытовой сети с использованием системы защиты внутри кабеля;
Mode 3 – одно- или трехфазная зарядка переменным током с использованием специального разъема, в котором реализована система защиты и контроля за ходом зарядки электромобиля;
Mode 4 – быстрая зарядка постоянным током.
Режим Mode 1 последнее время практически не применяется на серийных электромобилях, т. к. не обеспечивает требуемого уровня безопасности.
Режим Mode 2 представляет собой штатный кабель для зарядки электромобиля от бытовой сети, поставляемый с любым серийным электромобилем.
«Коробочка» на снимке и есть система защиты. Она следит за тем, чтобы была хорошая «земля», чтобы не было короткого замыкания и перегрева кабеля. Например, для американского Chevrolet Volt или Nissan Leaf купить переходник “как на iPhone” не получится, придется заменить этот кабель на европейский. На одном конце такого кабеля расположена бытовая розетка, на другом разъем Типа 1 или Типа 2
Режим Mode 3 предполагает использование зарядной станции переменного тока и специального одно- или трехфазного кабеля. При зарядке электромобиля процесс коммуникаций с зарядной станцией осуществляется посредством сигнальных контактов в разъемах.
При этом раздел 2 стандарта IEC 62196 описывает два типа применяемых разъемов:
Режим Mode 3 Тип 1 — однофазные разъемы. Максимальная допустимая мощность 1х32А, 7.2 кВт. Другое название данного разъема SAE J1772.
Режим Mode 3 Тип 2 — трехфазные разъемы. Другое распространенное название такого разъема «Mennekes» — по названию разработавшей его компании. Максимальная допустимая мощность 3х64А, 43 кВт.
Зарядные станции переменного тока, применяемые в Украине и Европе используют разъем Тип 2. Однако при этом, с помощью таких зарядных станций возможно заряжать электромобили, оборудованые как разъемом Тип 2, так и разъемом Тип 1. Осуществление такой зарядки возможно за счет кабеля. На снимках ниже представлены кабели «Тип 2 – Тип 1» и «Тип 2 – Тип 2».
При использовании зарядной станции режима Mode 3 нужно обязательно обращать внимание на то, какая имеется фактически доступная мощность. Обычно эта информация указывается на конкретной станции (наклейка) или в системе коммерческого оператора. Большинство публично-доступных зарядных станций режима Mode 3 имеют максимальную мощность 22 кВт.
Режим Mode 4 предполагает использование зарядных станций постоянного тока. Сегодня существует два вида таких станций – CHAdeMO и CCS (Combined Charging System). Альтернативные названия CHAdeMO – System A, CCS – COMBO2, System C. Также разъем CHAdeMO еще часто называют Yazaki, по имени компании разработчика. Обобщающие термины – комплексы экспресс-зарядки или быстрые зарядные станции.
CHAdeMO — изначально японская разработка, сегодня применяется на электромобилях Nissan, Mitsubishi Motors и Kia.
CCS – европейская разработка, применяется на электромобилях BMW и VAG.
CHAdeMO и CCS используют разные виды разъемов и коммуникационных протоколов. Даже технически CHAdeMO использует CAN, а CCS — PLC для обмена данными между зарядной станцией и электромобилем. Тем не менее сегодня на рынке представлены комплексы экспресс-зарядки в которых оба этих стандарта совмещены в одном устройстве.
CHAdeMO и CCS используют разные виды разъемов и коммуникационных протоколов. Даже технически CHAdeMO использует CAN, а CCS — PLC для обмена данными между зарядной станцией и электромобилем. Тем не менее сегодня на ранке представлены комплексы экспресс-зарядки в которых оба этих стандарта совмещены в одном устройстве.
Обе разновидности режима Mode 4 подразумевают максимальную мощность до 100 кВт, однако практически на рынке сегодня представлено оборудование с мощностями 20, 44 и 50 кВт.
Технически режим Mode 4 позволяет зарядить тяговую батарею электромобиля до 100%, однако физически зарядка последних примерно 20% емкости требует существенно больше времени, т. к. идет балансировка ячеек (отдельных аккумуляторов тяговой батареи). В этой связи большинство станций настроены на заряд тяговой батареи до 80% ее емкости для оптимизации временных затрат.
В реальной жизни, в летних условиях, зарядка например Nissan Leaf от 0 до 80% займет 31 минуту.
Особняком в ряду серийно выпускаемых электромобилей стоит Tesla Motors. Компания развивает собственную сеть комплексов экспресс-зарядки – Tesla Superchager.
Это закрытый (проприетарный) стандарт Tesla Motors зарядки постоянным током, станции совместимы только с электромобилями производства Tesla Motors. Сегодня Tesla Supercharger имеет мощность 120 кВт.
Как рассказал Автогику эксперт по электромобилям, основатель компании elmob.co Захар Пашун, выбирая электромобиль в Украине, важно понимать, в каком режиме он будет использоваться.
– Нужно знать, будет ли это, в основном, передвижение по межгороду или, наоборот – чисто городская езда. Если использовать электромобиль для города, то можно смело брать любое авто – проблем с зарядкой не будет. Если же планируете экономно ездить на нем в Одессу, Львов или куда-нибудь еще по стране, то обратите внимание на то, чтобы у нее был тип 2 (Mennekes), либо возможность использовать переходник (как в Nissan Leaf), – говорит Захар. – Все современные электромобили подходят для эксплуатации в Киеве (и Украине в целом). Для них существуют специальные переходники, которые позволяют заряжаться практически на любой зарядке (кроме тех, что предназначены исключительно для “заправки” Tesla). Самым оптимальным и экономичным способом зарядки электромобилей в Украине является обычная розетка на 220 В. Она заряжает машину на 20-30 км за час подключения к сети. Этого вполне достаточно для города. Электромобиль заряжается от бытовой сети, пока ты спишь ночью, либо днем рядом с офисом, пока ты отвечаешь на звонки и почту.
По материалам: e-line-ev.com
