Premisa de bază pentru utilizarea unei mașini electrice este încărcarea bateriei. O mașină electrică curată are ca baterie singura sursă de energie, astfel încât cei mai importanți parametri ai unei mașini electrice sunt capacitatea bateriei și opțiunile de încărcare.
Încărcarea poate avea loc în două moduri. În primul rând, baza este un încărcător integrat instalat permanent în vehicul (încărcare AC). Este alimentat de o sursă externă de curent alternativ și poate avea ieșiri diferite.
A doua opțiune este încărcarea curent continuu de la un încărcător rapid special (încărcare DC).
ÎNCĂRCARE AC
Toate mașinile electrice și hibrizii conectabili au opțiunea de încărcare cu curent alternativ. Datorită acestui fapt, fiecare dintre aceste vehicule poate fi încărcat și de la o priză de uz casnic standard de 230 V, denumită Shuko.
O astfel de încărcare poate avea loc cu o putere maximă de 2,2 până la 2,4 kW. Acest lucru este limitat de automatizarea vehiculului, în principal pentru a preveni supraîncălzirea sau incendiul în linie în cazul conectării la o instalație care nu îndeplinește toate cerințele de siguranță. Dacă linia este de asemenea de bună calitate, de obicei nu este concepută pentru un consum continuu mai mare de 10 A.
Iată o notă pe loc: Ideea generală este că mașina electrică poate fi încărcată de la orice priză, inclusiv trifazată. În principiu, acest lucru este adevărat și o serie de cabluri și reductoare diferite pot fi achiziționate online. Pe de altă parte, este necesar să ne uităm la ofertele producătorilor de mașini electrice dacă vând astfel de cabluri.
Și nu vând credință. Toate vehiculele electrice sunt dotate standard cu un cablu de încărcare pentru o priză Shuko standard de 230 V și opțional un cablu pentru încărcătoare publice cu un conector tip 2 (Mennekes). Pe de altă parte, are o fișă tip 2 sau tip 1, în funcție de ceea ce este instalat pe vehicul. Unii producători auto furnizează, de asemenea, acest cablu ca echipament.
Dificultatea utilizării cablurilor de reducere la prizele trifazate standard de 400 V constă în faptul că nu știți niciodată starea instalației la care veți conecta vehiculul. Dacă este conectat incorect sau cablurile sunt subdimensionate, soclul poate fi scurtcircuitat sau instalația poate fi supraîncărcată pe o parte, ceea ce poate duce cu ușurință la incendiu.
Pe de altă parte, încărcătorul auto va fi deteriorat, ceea ce nu este nici o afacere plăcută, nici ieftină. Prin urmare, vă recomandăm să folosiți așa-numita cutie de perete în cazul încărcării la domiciliu. Conține componentele electronice necesare, datorită cărora încărcătorul din vehicul identifică sursa de alimentare și conține, de asemenea, protecție. În plus, ar trebui să fie o garanție că instalarea sa a fost efectuată de un expert.
Cutiile de perete pot furniza o putere de până la 43 kW, ceea ce corespunde unei conexiuni trifazate de 63 A. Desigur, mai ales atunci când se instalează într-o casă familială, trebuie luat în considerare faptul că într-un astfel de caz, proprietarii plătesc suplimentar pentru capacitatea rezervată în centrale. Și din acest motiv, cele mai multe cutii de perete sunt fabricate în prezent cu o putere de până la 22 kW, corespunzătoare unei surse de alimentare trifazată de 32 A.
Presupunând că mașina electrică va fi încărcată acasă mai ales peste noapte, în cazul cutiei de perete de 22 kW, o mașină electrică standard a noului Renault Zoe Z.E40 cu o baterie cu o capacitate de 41 kWh va fi încărcată în aproximativ 2,5 ore . În cazul modelului Tesla S cu baterie de 85 kWh, acesta va dura aproximativ 4 până la 4,5 ore. Acesta este un moment rezonabil în ambele cazuri, așa că investiția într-o cutie de perete mai puternică sau o sursă de alimentare ar putea fi răsplătită doar dacă ar trebui încărcate mai multe mașini electrice.
Când vine vorba de încărcarea de curent alternativ, de la priza de acasă Schuko până la cutii de perete, încărcătorul încorporat este încă încorporat în joc. Bateriile au nevoie de curent continuu pentru încărcare și tocmai acest lucru trebuie să aibă grijă încărcătorul încorporat în acest caz. Și aici ajungem la un parametru foarte important, care trebuie luat în considerare la cumpărarea unei mașini electrice. Un exemplu este VW e-UP sau BMW i3 cu un încărcător încorporat standard cu o putere de numai 3,6 kW (pentru unul mai puternic se poate plăti suplimentar).
În acest caz, nu este necesar să dimensionați caseta de perete de acasă pentru performanțe ridicate dacă încărcătorul intern nu o poate utiliza. Când călătoriți, situația se schimbă semnificativ, mai ales dacă este planificată o călătorie dincolo de raza de acțiune a mașinii electrice. Pentru călătorii mai lungi, nimeni nu vrea să petreacă câteva ore pe pauze de încărcare.
În acest scop sunt utilizate încărcătoare rapide, care pot încărca bateria unei mașini electrice la 80% în aproximativ 20 până la 30 de minute. Dar dacă există mai mult timp, se poate încărca mai mult. De exemplu, Hyundai IONIQ Electric se încarcă la 94% în aproximativ 40 până la 45 de minute, apoi automatul oprește încărcarea. Atât Nissan Leaf, cât și e-NV200 permit încărcarea 100% pe încărcătorul rapid, dar încărcarea peste 95% este foarte lentă și este mai mult o pierdere de timp.
TIMP DE INCARCARE
Timpul de încărcare depinde de mai mulți factori. Cele de bază sunt puterea de încărcare, capacitatea bateriei și rata de descărcare.
Poate fi calculat conform unei formule simple: Împărțiți capacitatea bateriei la puterea de încărcare. Deci, dacă Hyundai IONIQ Electric 57 cu 28 kWh este încărcat de la un încărcător de 50 kW, va dura aproximativ 40 până la 45 de minute pentru a se încărca complet, va dura aproximativ 9,5 ore când va fi încărcat de la o priză standard de 3 kW și 3 kW. Aceste calcule se aplică atunci când bateria este descărcată; în practică, timpul de încărcare este de obicei mai scurt.
Există două tipuri de conectori pentru încărcarea de curent alternativ la mașinile electrice. Tipul 1 este utilizat în principal de Nissan, Mitsubishi și de alți câțiva producători. Cu toate acestea, dispare treptat și este înlocuit de modelul mai universal 2 Mennekes în noile modele. Noul Nissan Leaf îl are. Tipul 2 câștigă teren și este acum utilizat de majoritatea mașinilor electrice și de hibrizii conectabili. Este, de asemenea, instalat pe toate încărcătoarele rapide în rolul de încărcare AC. Este folosit și de vehiculele Tesla, dar aici la stațiile Supercharger este folosit și pentru încărcarea rapidă într-un singur sens.
În acest context, trebuie reamintit faptul că alte mașini electrice nu pot (cel puțin până acum) să fie încărcate pe încărcătoarele și cutiile de perete Tesla.
Cabluri și conectori
Pentru călătorii mai lungi, energia trebuie pompată în vehicul cât mai repede posibil. Deși electromobilitatea este în prezent o chestiune de câțiva ani, nu există un standard uniform pentru încărcarea acestora. Încărcătoarele rapide sunt de obicei echipate cu trei cabluri, compatibile cu toate prizele standard utilizate de noi: Mennekes tip 2 pentru încărcare alternativă (AC), CCS (Sistem de încărcare combinat), adică un conector tip 2, completat cu o pereche de contacte de alimentare pentru unidirecțional încărcare și CHAdeMO (Mutare încărcare).
Practic, fiecare încărcător rapid, cu excepția celor ultra-rapide, permite încărcarea cu o putere de 22 kW sau 43 kW AC. O astfel de încărcare depinde în principal de performanța încărcătorului intern. O altă opțiune este încărcarea rapidă într-un singur sens, ocolind încărcătorul intern. Piesa de alimentare este instalată într-un încărcător extern, astfel încât vehiculul se ocupă doar de controlul procesului de încărcare.
Posibilitatea încărcării rapide DC este esențială pentru mașinile electrice, mai ales dacă acestea nu au un încărcător încorporat cu o putere de cel puțin 22 kW. Din păcate, trebuie să plătiți suplimentar pentru această funcție pe unele modele. Dacă mașina electrică are doar posibilitatea de a încărca lent până la 3,6 kW, utilizarea sa se limitează exclusiv la conducerea în oraș sau în apropiere în raza de acțiune. Trebuie să fiți atenți la acest lucru atunci când cumpărați.
Stații de încărcare
La construirea rețelei de stații de încărcare rapidă, principalele coridoare rutiere definite de legislația europeană, care se caracterizează prin cea mai mare rată a traficului de tranzit, sunt primele acoperite.
De regulă, stațiile de încărcare sunt amplasate astfel încât distanța dintre ele să nu fie mai mare de 60 km și astfel încât să poată fi utilizate și în electromobilitatea urbană. Deci, dacă este posibil, acestea sunt situate lângă orașe sau sate. Desigur, trebuie îndeplinite mai multe condiții pentru a plasa un încărcător rapid.
În primul rând, trebuie să fie disponibile capacitatea necesară a liniei electrice și un loc adecvat pentru construirea de locuri de parcare cu suport de încărcare.
Oferta de servicii suplimentare, cum ar fi băuturi răcoritoare, facilități sanitare, conexiune Wi-Fi sau restaurante, nu este, de asemenea, neglijabilă. Cu toate acestea, încărcarea durează câteva zeci de minute, iar utilizatorul poate folosi în mod semnificativ acest timp. Încărcătoarele sunt de obicei proiectate cu o pereche de locuri de parcare.
Stațiile de încărcare mai noi permit co-încărcarea în combinație cu AC + DC, astfel încât un vehicul să poată fi încărcat simultan cu curent alternativ prin Mennekes tip 2 și celălalt cu CCS sau CHAdeMO unidirecțional. În unele locații și noduri aglomerate, operatorii inundă rețeaua stațiilor de încărcare prin adăugarea de suporturi de încărcare suplimentare, astfel încât vehiculele cu aceiași conectori să poată fi încărcate în același timp.
Un tip de încărcător interesant, care a fost pus în funcțiune la începutul anului 2018 în Bratislava, este GridBooster. Acesta este primul încărcător de acest tip. Particularitatea sa este că folosește o baterie suplimentară, care se încarcă încet atunci când încărcătorul este inactiv, iar această energie poate fi apoi utilizată pentru a încărca mașinile.
Pe lângă rețeaua de alimentare, bateria poate fi încărcată și din surse regenerabile, economisind astfel costuri. GridBooster are o pereche de suporturi de încărcare și permite încărcarea simultană a până la patru vehicule (2 × AC + 2 × DC). Bateria are o capacitate de 52 kWh. Datorită acestuia, încărcătorul va permite încărcarea cu o putere de până la 100 kW, în timp ce 50 kW provin de la baterie. Cu toate acestea, acest mod nu funcționa încă în momentul scrierii.
AUTORIZARE ȘI PLĂȚI
Cum funcționează încărcarea din punct de vedere al infrastructurii? Dacă sunt stații de încărcare gratuite, nu trebuie să fie autorizate. Cu toate acestea, autorizarea cardului RFID este adesea utilizată. Un astfel de sistem a funcționat înainte de încărcare, de exemplu, pe încărcătoarele ZSE. Nu a fost percepută nicio taxă pentru încărcare, dar a fost necesar să aveți un card de acces de la ZSE.
GreenWay are o taxă pentru încărcare și un card RFID, un telefon mobil sau o linie fierbinte pot fi utilizate pentru autorizare. Stațiile de încărcare sunt conectate la Internet, în mare parte prin intermediul unei rețele 3G wireless sau prin cablu. Această conexiune este utilizată pentru control și monitorizare de la distanță, precum și pentru autorizare. După ce ajungeți la încărcător, trebuie să vă conectați mai întâi folosind metodele de mai sus, după verificare, selectați tipul de conector care va fi încărcat. După conectarea conectorului, nu trebuie decât să confirmați începutul încărcării.
Încărcătorul comunică cu vehiculul printr-un cablu și setează tipul și puterea de încărcare. Dacă totul este în regulă, încărcarea va începe și conectorul va fi blocat automat, astfel încât să nu poată fi deconectat în timpul încărcării. Când vehiculul este încărcat, încărcarea este oprită și conectorul este deblocat, astfel încât să poată fi folosit de altcineva. Dacă încărcarea trebuie întreruptă, autorizați din nou pentru a permite încărcătorului să deconecteze cablul. Încărcătorul oprește încărcarea și deblochează cablul.
Unele vehicule trebuie deblocate sau cablul poate fi deblocat și cu un buton special. Este apoi pur și simplu extras și depozitat înapoi în suport. Punctele de încărcare sunt rezervate și pot sta pe ele numai în timpul încărcării, indiferent dacă este vorba de o mașină electrică, astfel încât locul trebuie să fie eliberat imediat după încărcare. Acesta este unul dintre lucrurile care aparțin regulilor nescrise ale unui electrician.
Avantajul înființării unui cont la operatorii individuali este, pe lângă prețul mai mic, și posibilitatea de a controla încărcarea prin intermediul unui telefon mobil, posibilitatea de a rezerva un punct de încărcare și autorizația dacă, de exemplu, șoferul uită cardul de acces . Dacă se întâmplă să fie în negocieri, poate folosi și telefonul mobil pentru a opri încărcarea de la distanță pentru a elibera încărcătorul pentru alt utilizator. În plus, aplicația conține informații despre dacă o anumită stație de încărcare funcționează sau nu. Și, de obicei, veți găsi aici o prezentare generală a taxelor și facturilor dvs.
Nissan Leaf pe un încărcător. Foto: Nissan