Меню

Станция зарядки электромобилей мощность

Зарядные станции для электромобилей: типы, виды, особенности

Популярность электромобилей по всему миру постепенно набирает обороты. Развитие этой сферы автомобилестроения невозможно без создания станций зарядки.

Все существующие на сегодняшний день станции для зарядки электромобилей делятся на два вида:

  • AC, имеющие достаточно большой вес и объем, обеспечивающие время полной зарядки в течение 6-22 часов в зависимости от разных факторов;
  • DC – усовершенствованная технология, позволяющая уменьшить итоговую стоимость электромобиля для конечного потребителя.

Зарядные станции для электромобилей: типы, виды, особенности

В настоящее время происходит замещение устройств постоянного тока (AC) на станции переменного тока (DC) .

Кроме того, устройства можно классифицировать по типу установки. Они бывают:

  • настенными (для частных домов);
  • стационарными высокой мощности;
  • мобильными, которые по своим параметрам не особо отличаются от настенных.

Модели зарядных устройств

Ассортимент зарядных устройств для электромобиля постепенно расширяется. В данный момент на рынке наибольшим спросом пользуются следующие модели:

Зарядные станции для электромобилей: типы, виды, особенности

Зарядные станции для электромобилей: типы, виды, особенности

Зарядные станции для электромобилей: типы, виды, особенности

Зарядные станции для электромобилей: типы, виды, особенности

Зарядные станции для электромобилей: типы, виды, особенности

Зарядные станции для электромобилей: типы, виды, особенности

Зарядные станции для электромобилей: типы, виды, особенности

Это далеко не все зарядные станции для электромобилей, к тому же, не прекращается разработка новых устройств.

Дальнейшее развитие зарядных устройств

Естественно, что текущее состояние станция для подзарядки электромобилей нельзя считать окончательной точкой прогресса: работы по их модернизации постоянно ведутся.

Особого внимания заслуживается деятельность компании Volvo Car Corporation , завершившая разработку и проводящая испытания нового устройства, с помощью которого заправка батареи займет не более полутора часов при условии подключения к трехфазной сети. Оборудование можно будет использовать и для быстрой зарядки.

Зарядные станции для электромобилей: типы, виды, особенности

Со слов Леннарта Стегланда, вице-президента компании, задача по уменьшению времени зарядки является приоритетной, поскольку именно в этом и кроется секрет увеличения популярности электромобилей. Несомненный плюс нового прибора заключается в том, что он является встраиваемым. Однако возможность зарядки от обычной однофазной розетки всё равно сохранится, правда, потребуется для этого не менее 8 часов.

Компания Volvo – не единственная крупная корпорация, занимающаяся развитием зарядных устройств: ранее быстрые зарядники можно было увидеть от таких гигантов, как Tesla и Nissan.

Фото, видео и отзывы про электромобили на сайте https://ev-avto.ru/

Подписывайтесь на канал и делитесь с друзьями!

Источник



Подбор зарядной станции для электромобиля

Рано или поздно владелец электромобиля или управляющий общественной парковкой задумывается об установке стационарной зарядной станции. И тогда актуальным становится вопрос: какую модель выбрать? Чтобы ответить на него, надо определиться с основными критериями будущей эксплуатации выбираемой зарядной станции. Это, прежде всего:

  • Планируемая продолжительность заряда электромобиля.
  • Какие электромобили будут на ней заряжаться.
  • Какая электролиния подходит к месту установки станции.

Планируемая продолжительность заряда — это то время, которое автомобиль будет находиться на зарядной станции. Большей частью, она зависит от места установки станции. Если установка планируется в гараже, на парковке возле дома или офиса, то, скорее всего, электромобиль будет находится на одном и том же месте продолжительное время — от 6 до 12 часов и можно использовать более дешёвые станции с низкой мощностью. Так как даже однофазная станция мощностью 3,6 kW, установленная на парковке возле офиса, за 8 часов рабочего дня, пока электромобиль ожидает владельца, успеет почти полностью зарядить аккумулятор среднего электромобиля. Если же установка станции планируется возле дороги или магазина, где владелец электромобиля не планирует на долго задерживаться и будет подключиться к станции на непродолжительное время чтобы быстро восполнить заряд аккумулятора, то потребуется более мощная модель, способная зарядить электромобиль за полчаса-час.

Если рассматривать типы электромобилей, которые будут заряжаться на выбираемой зарядной станции, то наиболее важные для нас показатели это:

  • тип разъёма;
  • тип тока заряда;
  • мощность зарядного устройства на борту электромобиля.

А в подходящей к месту установки зарядной станции электролинии нас будут интересовать:

  • количество фаз;
  • доступная сила тока.

Эти пять показателей практически полностью смогут описать необходимую нам модель. Давайте пройдёмся по выбранным показателям и разберёмся насколько они важны и как именно повлияют на наш выбор.

Тип разъёма.

В настоящий момент не существует какого-либо одного международного стандарта коннекторов для заряда электромобилей. В США в качестве базового принят TYPE-1, Tesla использует свой собственный тип разъёмов, в Европе разъёмы типа TYPE-2, японские электромобили оснащаются разъёмами CHAdeMO, а в Китае используют собственный тип — GB/T. Поэтому, первым показателем, который надо занести в список характеристик станции будет тип коннектора на вашем электромобиле или тех электромобилях, которые будут заряжаться на станции. К слову сказать, это актуально для тех станций, которые оснащены встроенным кабелем с разъёмом для заряда. Если же вы устанавливаете станцию не с интегрированным кабелем, а с розеткой, то заряжаться на ней теоретически сможет любой электромобиль при использовании зарядного кабеля с подходящими коннекторами на разных концах. Такие кабели, как правило владельцы электромобилей возят с собой.

Тип тока заряда

Все электромобили подразделяются на два больших класса: заряжающиеся постоянным током, поступающим из зарядной станции напрямую в аккумулятор электромобиля и заряжающиеся переменным током, который преобразуется в постоянный штатным зарядным устройством на борту электромобиля, после чего выпрямленный постоянный ток поступает в аккумулятор. Как правило, заряд электромобиля постоянным током происходит быстрее, так как в этом случае доступная мощность определяется стационарной зарядной станцией. В случае же заряда переменным током, мощность заряда определяется штатным зарядным устройством электромобиля.

Читайте также:  Определить мощность необходимую для поддержания неизменной температуры расплавленного никеля 1453

Мощность зарядного устройства на борту электромобиля

На сегодняшний день большая часть электромобилей оснащена штатными зарядными устройствами с мощностью 3,6 или 7,2 kW и именно такую мощность электромобиль будет забирать из зарядной станции, даже если последняя будет способна выдать 11 или 22 kW. Соответственно, при выборе подходящей зарядной станции, смотрим на мощность штатного зарядного устройства обслуживаемого электромобиля: если оно 3,6 kW, то выбирать станцию с мощностью 22 kW нет смысла. Она просто не будет использоваться на полную мощность. Если вы выбираете зарядную станцию для дома — поинтересуйтесь у друзей и знакомых, какой мощности бортовые зарядные устройства установлены на их электромобилях (на случай, если они придут к вам в гости «подзарядиться»), если вы выбираете зарядную станцию для общественной парковки в бизнес-центре или жилом доме, то имеет смысл выбирать модель с запасом по мощности, чтобы соответствовать возможностям заряда наиболее мощных электромобилей.

Доступная сила тока

Теперь перейдём от электромобиля к месту его установки. Редко когда зарядная станция ставится непосредственно у мест генерации электричества на ГЭС или АЭС и, скорее всего, доступная для зарядной станции мощность ограничена подходящей линией. Проверьте сколько кВт выделено на ваш дом (парковку/гараж) и решите, сколько из них вы готовы выделить из общего потребления на заряд электромобиля. Так, например, если у вас выделено 15 кВт на дом, при этом используется электрокотел, электроплита, чайник и прочее электрооборудование с большим потреблением электроэнергии, то модели зарядных станций на 22 kW, скорее всего, не для вас. Модели с мощностью в 11 kW использовать будет можно, но только в ночное время, когда другие крупные потребители не активны. А вот модели с мощностью в 7,2 или 3,6 kW не перегрузят вашу сеть даже во время пиковых нагрузок в вечернее время.

Количество фаз

Другим параметром, определяющим подходящую вам модель зарядной станции «сверху», является количество фаз в подходящей к месту установки электролинии. Тут всё просто: если походит трёхфазная линия — имеет смысл выбирать трёхфазную станцию, вы сможете заряжать электромобиль быстрее и при более низких токах. Если вам доступна только однофазная линия, значит выбираем из однофазных моделей. У большинства производителей можно подключить трёхфазную зарядную станцию и к однофазной сети, но делать так и покупать станцию «на вырост» стоит только в том случае, если в ближайшее время у вас планируется модернизация электросети и будет возможность заменить однофазную линию на трёхфазную. В противном случае вы никогда не сможете использовать всех возможностей станции, за которые заплатили.

Пример

Давайте рассмотрим пример подбора зарядной станции. Допустим, владелец электромобиля проживает в частном доме и ему нужна зарядная станция для установки в гараже. Электромобиль будет заряжаться длительное время — с вечера до утра. Выделенная мощность на домохозяйство 15 кВт, три фазы по 25 А на фазу. Владелец ездит на MINI Cooper S E Countryman ALL4 (бортовая зарядная станция мощностью 3,7 kW/16 A при 230 V) иногда к нему в гости приезжают друзья на электромобилях MINI Cooper S E Countryman ALL4 (16 A, 230 V, 3.7 kW) и Smart For-Two ED (22 kW) (32 A 400 V, 22 kW). Подходящая к дому линия — трёхфазная. Исходя из данных вводных можно выбрать две различных станции:

  • Для владельца электромобиля подходит станция с интегрированным зарядным кабелем, с коннектором Type-2, работающая от однофазной сети, с зарядным током 16 А, которая не будет сильно нагружать домовую электросеть и сможет зарядить электромобиль владельца за 6-8 часов. То есть, поставив вечером свой даже полностью разряженный MINI на зарядку, к утру владелец будет иметь полностью заряженную батарею и максимально доступный пробег. Указанным требованиям соответствует, например, зарядная станция EVlink Wallbox EVH2 3.7 kW (EVH2S3P0CK) от Schneider Electric. Такую зарядную станцию, благодаря её низкому рабочему току, можно установить без каких либо изменений в электросети дома, на линию обыкновенной розетки.

Источник

Зарядка электротранспорта

Заряд электромобиля и скорость заряда аккумуляторов

Если Вы хотите приобрести электромобиль, то наверняка планируете производить его зарядку от обычной розетки дома или на работе. Требования к зарядке электромобиля среднего размера аналогичны электрическим параметрам электроплиты, которая при напряжении сети 220 В требует силу тока 40 А, имея мощность 9,6 кВт. В большинство среднеразмерных электромобилей встраивают 6,6 кВт зарядное устройство, способное зарядить аккумуляторную батарею за время от 4 до 5 часов (6,6 кВт определяется умножением 220 В на 30 А).

Мощность бортового зарядного устройства часто ограничена стоимостью, размерами или проблемой тепловыделения. При наличии трехфазной сети переменного тока, доступной, к слову, на большинстве территории Европы, бортовое зарядное устройство можно сделать меньше, чем при двухфазной системе. Например, компания Renault производит компактные трехфазные бортовые зарядные устройства, мощность которых варьируется от 3 до 43 кВт.

По всему миру неуклонно растет количество зарядных станций для электромобилей, которые поделены на три категории исходя из своих параметров:

Категория 1. Подключение к обычной бытовой розетке 230 В,

Читайте также:  Смартфоны с повышенной мощностью

6 А (115 В, 15 А в Америке). Это однофазное подключение имеет около 1,5 кВт мощности, а время зарядки составляет от 7 до 30 часов в зависимости от размера аккумуляторной батареи. Категория 1 соответствует требованиям ночной зарядки электровелосипедов, скутеров, электроколясок и подключаемых гибридных автомобилей с мощностью, не превышающей 12 кВт*ч.

Категория 2. Двухполюсное подключение, 230 В, 30 А; время зарядки среднеразмерного электромобиля составляет от 4 до 5 часов. Зарядные станции этой категории являются наиболее распространенным как в домашних, так и в общественных условиях. Такая станция имеет мощность около 7 кВт, что вполне достаточно для 6,6 кВт бортового зарядного устройства электромобиля. Стоимость материалов и установки этой станции составляет порядка $750. Но все же при зарядке в домашних условиях ее не следует проводить одновременно с другими энергопотребляющими мероприятиями, такими как приготовление еды на электроплите или стирка в большой стиральной машине.

Категория 3. Быстрое зарядное устройство постоянного тока; 400-600 В, до 300 А; служит для ультрабыстрой зарядки в обход бортового зарядного устройства путем подачи питания непосредственно к аккумуляторной батарее. Зарядные устройства третьей категории обеспечивают мощность до 120 кВт, что позволяет зарядить литий-ионный аккумулятор до 80% в течение 30 минут. Потребляемая мощность сопоставима с пятью домохозяйствами.

Standard Range AGM Deep Cycle Range AGM Gellyte Range GEL
свинцово-кислотные аккумуляторы аккумуляторы для газового котла гелевые аккумуляторы 12 вольт 100 ач и 200 ач
10 — 12 лет / 600 циклов 10 — 12 лет / 700 циклов 10 — 12 лет / 750 циклов
универсальная серия AGM для глубоких разрядов AGM универсальная серия GEL

В 1990-е и 2000-е годы производители электромобилей предприняли совместные усилия по разработке универсального порта для зарядки, это привело к появлению SAE J1772, 5-клеммного разъема для переменного тока с возможностью передачи данных. Недостатком этого порта является время зарядки, соответствующее второй категории, то есть длящееся несколько часов.

Производители электромобилей соглашаются, что будущее электротранспорта лежит в быстрой зарядке. В то время как вторая категория зарядных станций может обеспечить около 40 км пробега за час зарядки, ультрабыстрая зарядка постоянным током заполнит аккумулятор до 80% всего лишь за 30 минут. Это позволяет избавить электромобиль от славы “пригородной” машины и позиционироваться как туристическое транспортное средство, что сейчас активно и используется в маркетинге.

Впервые ультрабыстрая зарядка постоянным током была разработана в Японии для Nissan Leaf и Mitsubishi MiEV и получила название CHAdeMO; этот стандарт состоит из 2 разъемов — один двухклеммный непосредственно для зарядки постоянным током, а второй – для передачи данных через CAN-BUS. Стандарт CHAdeMO был разработан в 2008 году такими компаниями как TEPCO (Токийская энергетическая компания), Nissan, Mitrubishi, Fuji Heavy Industries и Toyota. Этот разъем заряжает аккумуляторную батарею напряжением 500 В и током 125 А, что образует мощность на уровне 62,5 кВт. CHAdeMO расшифровывается как “CHArge on the MOve”, что в переводе с английского — «зарядка на ходу». Сам разъем можно увидеть на рисунке 1.

Заряд электромобиля и скорость заряда аккумуляторов

Рисунок 1: Штепсель стандарта CHAdeMO, разработанный в Японии в 2008 году. Электромобили Nissan и Mitsubishi используют именно эту технологию для ультрабыстрой зарядки. CHAdeMO использует постоянный ток напряжением 500 В и силой 125 А, что обеспечиват до 62,5 кВт мощности.

Несмотря на то что разъем CHAdeMO неплохо зарекомендовал себя, на Западе его не поддержали, ссылаясь на «технические проблемы». О реальных причинах такого неприятия мы можем только догадываться, но факт остается фактом — Сообщество автомобильных инженеров (англ. Society of Automotive Engineers — SAE) отвергло CHAdeMO.

Marin GEL Range Deep Cycle GEL Range Solar GEL Range
аккумулятор для электромотора аккумуляторы глубокого разряда аккумуляторы для солнечных батарей
10 — 12 лет / 800 циклов 10 — 12 лет / 800 циклов 10 — 12 лет / 800 циклов
для электромоторов лодок и катеров для глубоких циклических разрядов для солнечных электростанций

После долгих задержек, в 2012 году, SAE разработал свой собственный стандарт ультрабыстрой зарядки постоянным током, известный также как Combo Charging System (CСS). Задержка в принятии стандарта мешала развитию инфраструктуры CHAdeMO, и поговаривают, что эти действия были преднамеренными.

Чтобы сохранить совместимость с зарядкой второй категории, CCS был создан на основе существующего стандарта J1772 путем добавления к нему дополнительного двухклеммного разъема для постоянного тока. Во время зарядки от сети переменного тока CCS работает аналогично своему родителю, используя клеммы для переменного тока и для передачи данных, которые включают в себя информацию для регулировки напряжения, скорости зарядки и момента окончания зарядного процесса. Ультрабыстрая зарядка постоянным током использует тот же протокол связи, но уже другие зарядные клеммы. На рисунке 2 показаны штепсели и разъемы для зарядки переменным и постоянным током.

Заряд электромобиля и скорость заряда аккумуляторов

Рисунок 2: SAE J1772 Combo Charging System (CCS). CCS совместим со второй категорией зарядки при использовании верхнего круглого разъема, а для третьей категории необходимо дополнительно подключать и второй разъем с клеммами для постоянного тока. SAE J1772 делит зарядку на 4 уровня:

Уровень 1: переменный ток, 120 В, 12-16 А, до 1,92 кВт

Уровень 2: переменный ток, 240 В, 80 А, 19,2 кВт

Уровень 3: постоянный ток, 200-500 В, до 80 А (40 кВт)

Читайте также:  Симисторные регуляторы мощности что это

Уровень 4: постоянный ток, 200-500 В, до 200 А (100 кВт)

Стандарт SAE Combo или CCS де-факто является мировым стандартом для зарядки второй и третьей категории, так как его в 2011 году поддержали такие автопроизводители как Audi, BMW, Daimler, Ford, General Motors, Porshe и Volkswagen. Chevy Spark, выпущенный в 2013 году, стал первым электромобилем с поддержкой SAE Combo. В связи с этим ведутся разговоры о прекращении использования CHAdeMO. Для совместимости некоторые электромобили с CHAdeMO, например, новые Nissan Leaf, дополнительно оборудуются разъемом SAE J1772, способным производить зарядку второй категории. Некоторые же производители зарядных устройств, в том числе и ABB, размещают оба зарядных разъема на своих устройствах.

Компания Tesla Motors имеет собственное мнение насчет стандартов зарядки и решила пойти по пути создания уникальной системы. Их эксклюзивная «Суперзарядка» заполняет аккумуляторную батарею до 80% в течение 40 минут, обеспечивая этим дальность пробега в 270 км. В то время как некоторые игроки рынка электромобилей критикуют Tesla за создание собственного стандарта зарядки, другие вполне понимают их желание возглавить это направление. Tesla ведет переговоры c Nissan и BMW, предлагая этим автопроизводителям присоединиться к своему стандарту, но в то же время и разрабатывает адаптер, который позволял бы заряжать на их зарядных станциях электромобили с разъемами CHAdeMO и SAE J1772.

Trojan Marine RV AGM Deep Cycle Trojan GEL Deep Cycle
тяговые лодочные аккумуляторы 12 вольт Тяговые аккумуляторы agm Аккумуляторы для поломоечных машин
10 — 12 лет / 700 циклов 10 — 12 лет / 600 циклов 10 — 12 лет / 800 циклов
для речного и морского траспорта для электромоторов, солнечных электростанций, высоких нагрузок

Зарядка Tesla S85 с помощью «суперзарядки» стартует с 375 В и 240 А, потребляя 90 кВт. По мере зарядки аккумуляторной батареи напряжение повышается до 390 В, а ток падает примерно до 120 А. Соответственно, первоначальная мощность зарядного устройства в 85-90 кВт имеет скорость зарядки лишь немного выше С-рейтинга [BU-402] 1С, и то, такое воздействие не особо продолжительное, вскоре С-рейтинг опускается до 0,8С, а затем дальше снижается, защищая аккумуляторную батарею от вредного воздействия ультрабыстрой зарядки [BU-401a].

Противостояние трех несовместимых систем зарядки явно не входит в планы производителей электромобилей, но вина за эту ситуации лежит на них самих, ведь вполне можно было бы принять уже имеющуюся технологию или не задерживать разработку новых стандартов. Tesla захватила лидерство в сфере электротранспорта со своей собственной технологией зарядки, и в данный момент вкладывает большие средства в развитие эксклюзивной сети “суперзарядок”, услуги которых полностью бесплатны. Стоит отметить, что и другие производители электромобилей предлагают бесплатную зарядку, по крайней мере сейчас. Существующее несоответствие имеет сходство с железнодорожным транспортом в 1800-х годах, когда железнодорожные компании имели различную ширину колеи для своих поездов. Также вспоминаются противостояния различных форматов виниловых пластинок или видеокассет.

BMW хоть и использует стандарт CСS, ограничил его максимальную мощность с более чем 50 кВт до 24 кВт. По их мнению, 24 кВт зарядная система дешевле, легче и проще в установке. Хоть 50 кВт и будут заряжать быстрее, это преимущество распространится лишь на недолгое время полностью исправного состояния аккумуляторной батареи. Износ будет особенно заметен с небольшой аккумуляторной батареей BMW i3, а также в случаях ее преклонного возраста или других аномалий. Тесты показывают, то 50 кВт зарядное устройство заполняет аккумуляторную батарею до 80% за 20 минут, 24 кВт же делает это примерно за 30 минут.

Удвоение мощности не сокращает время зарядки в два раза, зависимость в этом случае не линейная. Основной причиной существования мощных зарядных устройств являются размеры аккумуляторных батарей. Например, BMW i3 комплектуется 22 кВт*ч аккумуляторной батареей в сравнении с 85 кВт*ч монстром в Tesla S85. Обе зарядные системы будут поддерживать зарядный С-рейтинг на уровне около 1С при быстрой зарядке, чтобы сдержать излишний износ.

Быстрая зарядка постоянным током сложна тем, что необходимо оценивать состояние аккумуляторный батареи и применять безопасные параметры. Холодный аккумулятор должен заряжаться меньшим током в сравнении с теплым, также уменьшение зарядного тока необходимо при высоком внутреннем сопротивлении и при неспособности балансировочной цепи компенсировать несоответствие элементов. (Смотрите BU-410: Зарядка аккумуляторных батарей в условиях высоких и низких температур.)

Ультрабыстрая зарядка постоянным током не предназначена для полного заполнения аккумуляторной батареи, необходимо лишь обеспечить транспортное средство энергией, достаточной для достижения следующей зарядной станции. Использование зарядки второй категории является более предпочтительным для ежедневного использования.

В таблице 3 приведено время зарядки при использовании различных ее категорий. Полученные данные могут не совпадать с афишированными в рекламе, так как расчеты основаны на зарядке полностью разряженной аккумуляторной батареи до 100%, в то время как некоторые производители электромобилей считают аккумулятор полностью заряженным при 80%. Время зарядки также снижается, так как со временем доступная емкость уменьшается.

Категория 1
Через розетку
1,5 кВт
240 В
6 А

Категория 2
Двухполюсное подключение
6,6 кВт*
240 В
30 А**

Категория 3
Быстрая зарядка постоянным током
20-120 кВт
400-600 В
до 300 А

Источник

Adblock
detector