Разберем этот вопрос на основе Tesla Model S. В первую очередь, определяемся, где наш электромобиль будет находиться без движения самое продолжительное время. В основном, это ночью возле дома: вы спите – машина заряжается. И днем возле работы: пока вы занимаетесь делами.
Model S можно заряжать, не ожидая полной разрядки батареи до нуля, в любой момент автомобиль можно подключить к розетке для зарядки или дозарядки. Производитель рекомендует оставлять батарею подключенной для зарядки все время, пока вы не ездите. Поскольку она не имеет эффекта памяти, то не будет излишка зарядки, если вы оставите ее подключенной на длительное время. Оставлять батарею на зарядке важно зимой на лютом морозе. Тогда будет возможность включить климат-контроль и прогреть салон и батарею автомобиля от сети, не растрачивая на это энергию самой батареи.
Словом, у нас есть два места, где удобно заряжать батарею. Можно ли “протянуть переноску” из квартиры? Теоретически – да. Практически – нет. Во-первых, это опасно при плохой погоде в дождь или снег, во-вторых, зарядка от обычной розетки идет очень медленно. Чтобы нормально заряжать батарею электромобиля, нужно будет установить трехфазную “красную” розетку на месте парковки рядом с домом или работой – это первоочередная задача, об этом стоит позаботиться еще до покупки электромобиля.
Вольты, амперы и киловатты
Для начала – немного базовой информации про электрический ток. Емкость батареи электромобиля измеряется в киловатт-часах. В нашем случае емкость батареи составляет 85 кВтч. Теоретически она может отдать мощность в 85 кВт в течение одного часа или 85 часов отдавать мощность в 1 кВт. Для зарядки батареи нужно провести обратный процесс – подавать на нее 85 кВт в течение часа или 85 часов подавать 1 кВт. В реальности из-за потерь зарядка не всегда идет с одинаковой скоростью и показателями, но общий принцип такой.
Для быстрой зарядки нам понадобится мощное зарядное устройство с высокой пропускной способностью.
В обычной бытовой розетке номинальное напряжение 220 В и максимальная сила тока не больше 16 А. Умножаем напряжение на силу тока и получаем максимальную мощность потребления в 3,5 кВт.
Второй вариант розеток – трехфазные розетки с межфазным напряжением 380 В и напряжением каждой фазы 220 В. Такая розетка имеет те же 16 А тока, что с учетом трех фаз дает нам 220 В х 16 А х 3 = 10,5 кВт.
Чтобы установить трехфазную розетку в доме, вам необходимо будет сделать проект, согласование, проложить кабели, установить розетки. В каждом отдельном случае будет варьироваться срок, стоимость, доступность электрической мощности. Потому, прежде чем задуматься о покупке электромобиля, вам обязательно нужно понять для себя, как вы решите вопрос с зарядкой.
Для зарядки батареи электромобиля переменный ток сети превратится в постоянный при помощи зарядного оборудования, установленного внутри автомобиля. Базово в Tesla Model S установлено одно зарядное устройство мощностью 11 кВт, а дополнительно можно установить второе и получить мощность зарядки в 22 кВт.
В комплекте с машиной поставляется Mobile Connector – умный соединительный кабель. Для европейского рынка в комплекте есть два адаптера: один для обычной розетки и второй – для трехфазной.
В автомобиле располагается разъем зарядки Mennekes Type 2, главным преимуществом которого является возможность работать как с постоянным, так и с переменным током, в одно- или трехфазной сети. Также он существенно безопаснее обычных разъемов, поскольку процесс зарядки начинается лишь после того, как автомобиль с кабелем “договорятся” между собой про тип электрического тока и мощность зарядки.
Первая зарядка.
Когда мы разобрались с розетками и кабелями, можно приступать к зарядке. Открываем багажник, достаем Mobile Connector, вставляем в розетку. Индикатор загорается зеленым – все готов к зарядке. С противоположной стороны кабеля находится ручка с кнопкой и разъемом Type 2. Нажимаем кнопку на ручке, в задней фаре с водительской стороны открывается лючок, вставляем в него разъем, в фаре начинают мигать зеленым три светодиода – идет зарядка!
В салоне Tesla Model S на экране показывается напряжение сети, тип и сила тока. В процессе зарядки ток постепенно увеличивается, при этом идет контроль напряжения. Как только будет выявлено падение напряжения при увеличении мощности или его колебании, сила тока будет ограничена. Сработает защита от перегрузки сети. При зарядке от трехфазной розетки, на максимальных для этого типа розетки 16 А, зарядка будет идти на мощности 11 кВт. Полная зарядка от такой розетки будет длиться около 8 часов.
Скорость зарядки от обычной розетки будет в четыре раза медленнее, чем у трехфазной розетки, поскольку максимальная мощность в данном случае всего 3 кВт. А полная зарядка займет больше 33 часов. Кроме того, обычная розетка обязательно должна иметь заземление, иначе Mobile Connector моргнет четыре раза красным диодом, сигнализируя про отсутствие заземления, без которого процесс зарядки не начнется. Очень часто при монтажных работах или в старых электросетях можно встретить незаземленные или “зануленные” розетки.
Так что наличие розетки в стене еще не гарантирует возможность от нее зарядиться.
Если хотите заряжаться дома быстрее, чем это позволяет трехфазная розетка, нужно установить дополнительное зарядное оборудование High Power Wall Connector(HPWC). Или дополнительно установить в автомобиль второе зарядное устройство, к уже установленному ранее. В этом случае максимальная мощность зарядки будет 22 кВт, что позволить зарядить автомобиль полностью за 4 часа.
Впрочем, самая большая проблема с зарядкой на 22 кВт – это выделение соответствующей мощности. Если нет возможности получить в месте зарядки 22 кВт, дополнительное зарядное устройство в машину не будет смысла и заказывать. Чаще всего в дороге зарядка будет от обычной розетки (обязательное условие – наличие заземления) или трехфазной розетки. Даже если вдруг найдете розетку с мощностью 22 кВт, то 4 часа – для зарядки днем слишком много, а при зарядке ночью разница в 4 или 8 часов не будет иметь значения.
Как это ни странно, но в городе электрозаправки владельцу электромобиля не нужны. Запас хода составляет 300-350 км. Зимой в худшем случае он опускается до 200 км. Если у вас есть трехфазная розетка или HPWC, вечером вы ставите автомобиль на зарядку, а утром у вас всегда будет “полный бак”. В случае с обычной розеткой полной зарядки может и не получиться. Особенно зимой. Потому лучшая электрозаправка – это трехфазная розетка у вас дома.
Можно ли нормально эксплуатировать электромобиль, если у вас нет гаража или места на парковке? Без особых проблем, за исключением трех моментов – нужно найти и договориться, где ставить свой электромобиль на зарядку, долго ждать завершения зарядки, протирать кабель от пыли и грязи, прежде чем положить его назад в багажник.
Какие расходы
Расход энергии в электромобилях измеряется в ватт-часах на километр. С учетом того, что зарядное устройство не имеет КПД 100, а батарея в нормальном режиме, чтобы продолжить срок службы и иметь возможность пользоваться рекуперативным торможением, заряжается только до 90%, то полная зарядка батареи на 85 кВтч потребует около 100 кВтч. Если взять реальный, пессимистический запас хода в 300 км, то на каждые 100 км пробега расходуется около 30 кВтч.
В пересчете на деньги по тарифу на электроэнергию для физлиц, каждые 100 км обойдутся примерно в 18,90 грн.
О чем нужно помнить
- зарядка от обычной розетки требует настоящего заземления и длится больше суток
- для нормальной эксплуатации нужна трехфазная розетка в гараже или на стоянке, которая позволит зарядиться полностью за ночь (8 часов)
- второстепенное зарядное устройство в автомобиле и HPWC особой роли не играют, лучше купить второй Mobile Connector и использовать его как стационарный
- без постоянного места с электророзеткой пользоваться электромобилем очень неудобно
- без быстрых электрозаправок мощностью от 50 кВт и выше на трассах далекие поездки проблематичны.
Источник: autolubitel.org
Ну и еще один полезный ролик на тему правильной зарядки электромобиля
