Поскольку опасения по поводу изменения климата и выбросов углерода усиливаются, мир становится свидетелем смены парадигмы в автомобильном секторе. Электромобили (EV), которые когда-то считались отдаленным будущим, быстро становятся основным продуктом на наших дорогах. Их рост, вызванный достижениями в области технологий, нормативно-правовой поддержкой и повышением осведомленности потребителей, представляет собой значительный шаг в направлении устойчивого транспорта. В связи с растущим распространением электромобилей понимание процесса зарядки электромобилей стало жизненно важным. В отличие от обычных автомобилей, которые требуют простой остановки на заправочной станции, электромобилям нужна специальная зарядная инфраструктура. Информация о зарядке электромобилей — от того, какие существуют типы зарядных устройств для электромобилей, до того, сколько времени занимает зарядка, — может помочь владельцам электромобилей оптимизировать использование своего автомобиля и уменьшить «беспокойство по поводу запаса хода».
Зарядка электромобиля (EV) — это процесс, при котором аккумуляторная батарея электромобиля пополняется, что позволяет ему накапливать, а затем использовать эту энергию для своей работы. Этот процесс включает в себя подключение вашего электромобиля к зарядному устройству, которое, в свою очередь, подключено к электрической сети. Это похоже на зарядку вашего смартфона или ноутбука; вы подключаете его, ждете, пока зарядится батарея, а затем используете устройство. Однако, в отличие от этих небольших устройств, емкость аккумулятора электромобиля значительно больше, и, как следствие, время зарядки значительно больше.
Значение зарядки электромобилей выходит далеко за рамки простого обеспечения движения автомобиля. Он играет решающую роль в общем удобстве использования и удобства владения и эксплуатации электромобиля. Важнейшим понятием здесь является запас хода: расстояние, которое электромобиль может преодолеть на одном заряде. Этот диапазон напрямую зависит от процесса зарядки. Следовательно, чем быстрее и доступнее процесс зарядки, тем дальше и гибче можно использовать транспортное средство.
Понимание процесса зарядки также становится критически важным для смягчения беспокойства по поводу дальности , то есть опасения, что электромобиль разрядится до того, как достигнет зарядной станции. Владельцы электромобилей могут лучше планировать свои поездки и решать такие проблемы, зная, как работает зарядка электромобилей, где расположены зарядные станции и сколько времени занимает процесс зарядки.
В целом, зарядку электромобиля можно разделить на зарядку переменным током (AC) и постоянным током (DC). Зарядка переменным током является наиболее распространенным типом зарядки, подходящим для домашних и рабочих зарядных устройств. Это включает в себя использование переменного тока от вашей домашней или рабочей сети, которую бортовое зарядное устройство автомобиля затем преобразует в постоянный ток для зарядки аккумулятора. В зависимости от выходной мощности зарядка переменным током может быть медленной или быстрой.
Медленная зарядка переменным током обычно осуществляется через стандартную розетку, и для полной зарядки электромобиля может потребоваться несколько часов. Это часто делается на ночь дома. С другой стороны, для быстрой зарядки переменным током используется специализированный зарядный блок с более высокой выходной мощностью, что сокращает время зарядки.
Зарядка постоянным током, также известная как быстрая зарядка , обеспечивает значительно более быструю зарядку. В отличие от зарядки переменным током, зарядные устройства постоянного тока преобразуют энергию до того, как она достигнет автомобиля, что позволяет подавать ее непосредственно к аккумулятору. Этот процесс существенно сокращает время зарядки, позволяя достичь 80% заряда всего за 20-30 минут. Зарядные станции постоянного тока обычно располагаются на остановках для отдыха на шоссе и в общественных пунктах зарядки, что облегчает поездки на дальние расстояния.
Вы, вероятно, знаете о таких факторах, как тип используемого зарядного устройства и температура, которые влияют на зарядку ваших мобильных устройств и ноутбуков. Точно так же есть несколько факторов, влияющих на время, необходимое для перезарядки аккумуляторов электромобиля. Вот самые распространенные.
Размер аккумуляторной батареи электромобиля напрямую влияет на время, необходимое для полной зарядки автомобиля. Подобно тому, как большой резервуар для воды наполняется дольше, батарея большего размера требует больше времени для зарядки. Аккумуляторы электромобилей измеряются в киловатт-часах (кВтч), причем более крупные модели часто имеют емкость 75 кВтч и более. Таким образом, в то время как большая батарея может обеспечить больший запас хода, она также требует более длительного времени зарядки, особенно при использовании зарядных устройств меньшей мощности (уровень 1 или уровень 2).
Выходная мощность зарядной станции, измеряемая в киловаттах (кВт), является еще одним важным фактором, влияющим на время зарядки электромобиля. Чем выше выходная мощность, тем быстрее будет заряжаться электромобиль. Например, зарядное устройство уровня 1 с выходной мощностью около 1,5 кВт будет заряжать электромобиль относительно медленно. Напротив, быстрое зарядное устройство постоянного тока, обеспечивающее выходную мощность до 150 кВт и более, может заряжать электромобиль значительно быстрее.
Тип зарядного устройства для электромобиля также играет важную роль в определении времени зарядки. Зарядные устройства уровня 1 используют стандартную бытовую мощность и являются самыми медленными, обычно для полной зарядки электромобиля требуется много часов. Зарядные устройства уровня 2, в которых используется источник более высокого напряжения (часто от специальной цепи), могут зарядить электромобиль за несколько часов. Быстрые зарядные устройства постоянного тока представляют собой самый быстрый вариант зарядки и могут пополнить аккумулятор электромобиля до 80% всего за 20 минут. Однако доступность и стоимость могут быть ограничивающими факторами для быстрых зарядных устройств уровня 2 и постоянного тока.
Каждая модель электромобиля имеет определенную скорость приема заряда, что означает, что они могут обрабатывать только определенное количество энергии в процессе зарядки. На этот показатель в основном влияет бортовое зарядное устройство автомобиля. Например, если в автомобиле есть бортовое зарядное устройство с максимальной мощностью 7 кВт, оно не будет заряжаться быстрее даже при подключении к зарядному устройству с более высокой выходной мощностью. Это делает скорость приема транспортного средства критическим фактором в его общей скорости зарядки.
Состояние аккумулятора электромобиля в начале зарядки может повлиять на скорость, с которой он заряжается. В большинстве электромобилей используются литий-ионные батареи, которые быстрее всего заряжаются, когда они почти разряжены, и замедляются, когда они становятся более полными. Этот процесс, часто называемый «кривой зарядки», предназначен для защиты аккумулятора от повреждений. Как правило, скорость зарядки достигает максимума примерно до 80% емкости аккумулятора, после чего скорость зарядки значительно падает. Поэтому для самой быстрой зарядки часто лучше начинать зарядку, когда уровень заряда батареи низкий, и останавливаться на уровне около 80%, если время имеет значение.
Уровень 1 Зарядка (стандартная розетка)
Зарядка уровня 1 является самой простой формой зарядки электромобиля и может выполняться с использованием стандартной бытовой электрической розетки на 120 вольт (в США). Этот тип зарядки не требует какого-либо специального оборудования, кроме кабеля EVSE (оборудование для питания электромобилей), которое обычно поставляется с автомобилем. Зарядка уровня 1 относительно медленная, обеспечивая дальность действия около 2-5 миль в час. Например, Nissan Leaf с батареей емкостью 40 кВтч может занять более 20 часов, чтобы полностью зарядиться из пустого состояния с помощью зарядки уровня 1. Несмотря на медленный темп, преимущество зарядки уровня 1 заключается в ее повсеместности и удобстве — можно использовать практически любую доступную розетку.
Зарядка уровня 2 (домашние и общественные зарядные станции)
Зарядка уровня 2 работает при более высоком напряжении, обычно 240 вольт, и поэтому заряжает электромобиль намного быстрее, чем зарядка уровня 1. Этот тип зарядки требует специально установленной зарядной станции и может обеспечить дальность действия от 10 до 60 миль в час. Время зарядки зависит от выходной мощности конкретного зарядного устройства уровня 2 и скорости приема электромобиля. Например, для полной зарядки Tesla Model 3 Long Range с батареей емкостью 75 кВтч может потребоваться около 4-6 часов с использованием зарядного устройства уровня 2 более высокого класса. Зарядные устройства уровня 2 распространены в жилых, рабочих и общественных местах для зарядки, обеспечивая хороший баланс скорости и доступности.
Быстрая зарядка постоянного тока (нагнетатели)
Быстрая зарядка постоянным током, также называемая уровнем 3 или Supercharging, обеспечивает самый быстрый вариант зарядки. Этот метод зарядки может обеспечить запас хода до 100 миль всего за 20 минут при оптимальных условиях. Однако для быстрой зарядки постоянным током требуется специализированное мощное зарядное оборудование и совместимый автомобиль. Не все электромобили могут справиться с большой выходной мощностью быстрых зарядных устройств постоянного тока. Также стоит отметить, что частое использование быстрой зарядки постоянным током может повлиять на долгосрочное состояние батареи из-за тепла, выделяемого во время процесса. Несмотря на эти предостережения, быстрая зарядка постоянным током невероятно полезна для длительных поездок, значительно сокращая время зарядки по сравнению с зарядными устройствами уровня 1 или 2.
При сравнении этих систем становится ясно, что зарядка уровня 1 является самой медленной, но она также требует минимальной настройки и может выполняться практически в любом месте, где есть розетка. Зарядка уровня 2 обеспечивает значительное увеличение скорости, что делает ее практичной для повседневного использования, хотя для нее требуется специальное зарядное устройство для электромобилей и установка. Быстрая зарядка постоянным током — это самый быстрый метод, предлагающий быструю и мощную зарядку, но он дороже, менее доступен и не все электромобили совместимы. Каждая система играет свою роль, и выбор оптимальной системы для данной ситуации зависит от состояния батареи электромобиля, продолжительности пребывания в определенном месте и наличия инфраструктуры зарядки.
Навигация по ландшафту электромобилей и их зарядной инфраструктуры поначалу может показаться сложной задачей. Однако понимание основных элементов зарядки электромобилей, от различных факторов, влияющих на время зарядки, до различных типов доступных систем зарядки, позволит вам принимать обоснованные решения и оптимизировать работу с электромобилем. Поскольку будущее технологии зарядки электромобилей продолжает развиваться с такими разработками, как беспроводная зарядка и солнечная зарядка, настало захватывающее время для владельцев электромобилей или потенциальных покупателей. Планируете ли вы длительные поездки или ежедневные поездки на работу, быструю зарядку или ночные пополнения, помните, что для каждого сценария есть решение. Итак, не торопитесь, оцените свои привычки вождения и найдите идеальное зарядное устройство для электромобиля, соответствующее вашим потребностям. Примите переход к устойчивому транспорту и наслаждайтесь путешествием!
Эта статья была составлена с использованием технологии искусственного интеллекта, а затем проверена, проверена и отредактирована членом нашей редакционной группы.