Современный мир входит в новую веху использования энергии в частности автомобильная промышленность переживает трансформацию на более экологический и эффективный вид энергии (электричество) и те, кто готов следовать этой тенденции задается вопросом как подобрать зарядную станцию для своего электромобиля, этому и будет посвящена статья.
В Норвегии было проведено исследование по распределению зарядных сессий. Исследование показало, что 80% зарядок происходит дома на постоянной основе, остальные 20% заряжают электроавто на работе, в местах свободного доступа с соответствующим оборудованием, платных зарядных станциях. Из данной статистики видно, что установка домашней станции более удобно и востребовано.
Виды зарядных станций
- Станции, заряжающие электромобиль переменным током (АС). Данный вид станций предназначен для использования: дома, многоквартирного дома, на работе, магазины/досуг.
- Станции, заряжающие электромобиль постоянным током (DC). Данный вид станций предназначен для использования: на заправке, аэропорт/вокзал, магазины/досуг.
Принцип работы станций
В основе зарядки электромобиля лежит связка из 4 основных компонентов участвующих в зарядке электромобиля.
- Электродвигатель – транспортное средство имеющее один и более электродвигателей.
- Аккумуляторы – они снабжают электродвигатель/ли энергией для их работы.
- Зарядное устройство – зарядное устройство в автомобиле которое инвертирует переменный ток поступающий от внешней зарядной станции в ток постоянный, который подается для зарядки аккумуляторов.
- Разъем для зарядки – производитель оснащает транспортное средство одним либо двумя разъемами для зарядки от станции переменного тока (АС) и постоянного тока (DC).
Режимы зарядки электромобилей
Электромобиль можно заряжать 4-мя видами подачи энергии, рассмотрим какие отличия между данными режимами зарядки.
Режим №1
Данный режим самый простой и в то же время самый не безопасный, в некоторых странах запрещен на законодательном уровне к использованию. Он предполагает прямое подключение кабеля к неспециализированной розетке 220В без устройства контроля заряда электромобиля. При такой зарядке есть риск перегрева кабеля, нестабильной подачи тока в случае перепадов напряжения, короткого замыкания в сети. Учитывая, что питание идет от обычной розетки, контакты которой рассчитаны на пропускной ток 16Ам (3,5 кВт), то в случае заряда электромобиля с емкостью аккумулятора 30 – 35 кВт*ч. зарядка будет длится около 10 – 12 часов, что не совсем удобно.
Режим №2
Данный режим предусматривает подключение все так же с неспециализированной розетки (220В 3,5 кВт) кабеля для подачи питания, НО уже с использованием устройства контроля питания. На инвертор электромобиля такой тип подключения приемлемый, но все же не обеспечивает максимальной защиты источника питания (розетки).
Режим №3
Данный режим является оптимальным для зарядки электромобиля, так как предполагает использование полноценной зарядной станции со специализированным гнездом для подключения кабеля либо со встроенным кабелем, прикрепленным к зарядной станции, со встроенным контролем заряда. Такая станция берет питание не из розетки, а из отдельной линии питания, благодаря чему ток заряда электромобиля значительно выше нежели в режимах заряда 1 и 2 описанных выше.
Такое решение является стационарным, станция монтируется на стену, либо на колону, откуда осуществляется подача энергии на транспортное средство. Выходной ток станции может составлять от 7,2 до 43 кВт в зависимости от подключения, от 1-фазной сети либо 3-фазной сети. Таким током электромобиль может полностью зарядиться от 30 минут до 4 часов в зависимости от емкости аккумулятора и пропускной способности инвертора в авто.
Режим №4
Данный режим применяется у зарядных станций, заряжающих постоянным током (DC), предполагает стационарное использование со специализированным присоединённым кабелем со встроенным контролем заряда. В таком режиме станция подает постоянный ток заряда на прямую в аккумулятор электромобиля минуя инвертор благодаря чему время полной зарядки сокращается до 30 минут током 50 кВт.
Типы разъемов в режимах заряда
В зависимости от режима заряда электромобиля, предопределяются типы разъемов подключаемых в зарядную станцию – электромобиль. В данной связке режим №1 отсутствует.
Режим №2
В данном режиме подключение осуществляется следующим образом:
В качестве источника питания выступает обычная силовая розетка (домашняя).
В качестве потребителя (электромобиль/электроскутер) подключаются разъемы двух видов тип 1 и тип 2.
Режим №3
В данном режиме подключение осуществляется следующим образом:
В качестве источника питания выступает зарядная станция с розеткой тип 2, либо присоединённым кабелем с разъемом тип 1 или тип 2.
В качестве потребителя (электромобиль) подключаются разъемы двух видов тип 1 и тип 2.
Режим №4
В данном режиме подключение осуществляется следующим образом:
В качестве источника питания выступает зарядная станция с присоединённым кабелем типов: тип 2, CHAdeMO, Combo 2.
Время зарядки самых популярных электромобилей в мире.
- Время указано ориентировочное и не может являться критерием принятия решения.
- Время заряда приведено для конкретных модификаций и может изменяться в зависимости от температуры батареи, состояния электрической сети и других факторов.
- Тип разъема может меняться в зависимости от конкретной версии и рынка для которого выпущено авто.
Защитные устройства и дополнительное оборудование к зарядной станции
По регламенту при установки зарядной станции дополнительно нужно установить средства защиты такие как: автоматический выключатель (для защиты от тепловых перегрузок короткого замыкания) и УЗО (устройство защитного отключения) для защиты человека от поражения электрическим током. Данные устройства защиты следует разместить в электрораспределительном щите, либо в корпусе зарядной станции, если место под них предусмотрено конструктивно.
Требования к автоматическому выключателю
В 1-фазной сети автоматический выключатель должен быть на 1 наминал больше по току нежели зарядная станция с кривой отключения «С».
Пример. Если зарядная станция 1-фазная на 3,7 кВт (16 Ампер), тогда автоматический выключатель должен быть на 20 Ампер с кривой отключения «С».
Пример. Если зарядная станция 3-фазная 11 кВт (16 Ампер), тогда автоматический выключатель должен быть 3-ф на 20 Ампер с кривой отключения «С».
Требования к УЗО
Устройство защитного отключения должно быть на 1 наминал больше чем автоматический выключатель с током утечки 30 мА и типом сработки по току утечки «В».
Пример. Если зарядная станция 1-фазная на 3,7 кВт (16 Ампер), то автоматический выключатель должен быть 1-ф на 20 Ампер с кривой отключения «С», а УЗО на 25 Ампер с током утечки 30 мА и типом сработки по току утечки «В».
Пример. Если зарядная станция 3-фазная на 11 кВт (16 Ампер) ,то автоматический выключатель должен быть 3-ф на 20 Ампер с кривой отключения «С», а УЗО на 25 Ампер с током утечки 30 мА и типом сработки по току утечки «В».
Дополнительно
В зависимости от модели и производителя в зарядных станциях могут быть предусмотрены следующие функции:
- Управление станциями через программируемый логический контроллер (ПЛК) и сетевыми компонентами, GPRS-модемом и т. д. применяется в групповых структурах подключения станций, например, подземный паркинг на который выделяется определенная мощность кВт энергии, но количество подключаемых станций суммарной мощностью больше чем выделено (ПЛК), будет распределять равномерно мощность между всеми станциями так, чтобы не превышать выделенный лимит. Весь объем данных по всем станциям поступают на центральный компьютер, где отображается статус каждой станции, а также метрики потребления, местонахождения, состояния напряжения и т.д.
- Возможность ограничения мощности.
- Возможность доступа к зарядке по карте-ключ радиочастотной идентификации.
- Возможность блокировки устройства с помощью ключа.
