Меню

Что такое зарядное устройство электромобиля

Зарядные устройства для электромобилей: типы, скорость зарядки

Электромобиль в наши дни перестал быть фантастикой и превратился в реальное, ставшее привычным транспортное средство. Такой вид автомобиля весьма экономичен, ведь его не нужно заправлять дорогим бензином или дизельным топливом, которые к тому же загрязняют атмосферу. Однако батарею электромобиля необходимо заряжать, и именно об этом и пойдет речь далее. Мы узнаем все о том, что такое зарядное устройство электромобиля, какие бывают его виды, от чего зависит время зарядки и многое другое.

  1. Устройство электрокара
  2. Что такое зарядное устройство электромобиля
  3. От чего зависит скорость зарядки АКБ
  4. Методы зарядки и типы ЗУ для электромобилей
  5. Зарядка от бытовой розетки 220 вольт
  6. Зарядка от бензогенератора
  7. Зарядка от сети с напряжением 380 Вольт (одно- или трехфазная цепь)
  8. Быстрая зарядка постоянным током
  9. Беспроводная зарядка
  10. Наиболее распространенные способы зарядки
  11. Стоимость зарядных устройств
  12. Как часто придется заряжать электрокар
  13. Где и как можно зарядить электрический автомобиль
  14. Подведем итоги
  15. Зарядка для электромобиля: Видео

Устройство электрокара

Зарядное устройство

Если же говорить об электрокаре в целом, то он не имеет значительных отличий от обычных машин с ДВС. В основном разница – только в двигателе. И так как электромотор работает на электричестве, ему нужна емкая и мощная батарея вместо бака для жидкого топлива в обычных авто. В остальном же машины практически не имеют существенный различий. В электрокаре та же система подвески, кузов и так далее.

Многие электромобили построены на базе бензиновых машин. Это означает, что производитель просто устанавливает электромотор и батарею в обычный автомобиль вместо ДВС

Конечно, существует множество других тонкостей и незначительных конструктивных отличий.

Что такое зарядное устройство электромобиля

Электромобиль имеет, по сути, такую же батарею, как, например, ноутбук или мобильный телефон. Разница только в объеме и мощности. Это означает, что и для зарядки используется такое же зарядное устройство, как для любого другого гаджета. Разница только в мощности и силе зарядного тока. А также в том, что ЗУ для электрокаров имеют большие размеры, поэтому в карман или в рюкзак их не положишь. Также производители электрокаров используют свои уникальные разъемы. Но об этом мы поговорим ниже.

Зарядка (ЗУ) для электромобиля – это устройство, которое преобразует переменный ток высокого напряжения (220 вольт в однофазной цепи или 380 вольт в трехфазной) в постоянный ток с напряжением, соответствующим напряжению батареи машины. Такие ЗУ могут быть разного типа:

  • стационарные – настенные шкафы, стойки и так далее;
  • портативные устройства – можно возить с собой в багажнике электрокара.

Неважно, как выглядит или какого типа зарядка, в любом случае это всего лишь устройство, которое преобразует один вид электроэнергии в другой, соответствующий техническим параметрам электрокара.

Если говорить о визуальном представлении, то это некий гаджет, который подключается к источнику питания посредством обыкновенной бытовой розетки или к специальному разъему (в зависимости от того, как вы заряжаете свой автомобиль). С другой стороны устройство имеет соответствующий разъем для подключения к электромобилю. Так выглядит портативная зарядка.

Портативная зарядка

Стационарные устройства подключаются в сети электропитания посредством однофазной или трехфазной цепи. Здесь важно знать, что трехфазная цепь дает больше мощности, а это означает, что увеличивается и скорость зарядки батареи. По сути, это стационарная станция, которую можно установить в гараже. Такие же станции установлены и на электрозаправочных станциях и на стоянках для электрокаров.

Станция всегда подключена к электрической сети. А для подключения к машине имеется соответствующий шнур (электрокабель), на конце которого находится разъем для подключения к электромобилю.

Электрический кабель

В самом электромобиле также имеется встроенное оборудование, необходимое для зарядки батареи. Если проследить цепь от разъема для подключения ЗУ до батареи (внутри электромобиля), то наиболее важным компонентом здесь является контроллер силы тока и уровня заряда батареи.

Контроллер пропускает определенную максимальную силу тока и автоматически отключает подачу электроэнергии к батарее при достижении 100% уровня заряда. Также контроллер регулирует уровень заряда между секциями батареи, чтобы каждый элемент АКБ имел одинаковый уровень заряда, не перегревался, не закипал и не вышел из строя.

От чего зависит скорость зарядки АКБ

Скорость зарядки любой батареи, в том числе и электромобиля, зависит прежде всего от силы тока. Чем выше сила тока, тем выше скорость. Но здесь важно понимать, что быстрая зарядка значительно сокращает срок службы батареи. Поэтому производители стараются найти определенный баланс, создавая такие ЗУ, которые наносят минимальный вред АКБ и при этом способны заряжать батареи достаточно быстро.

Если говорить об обычных батареях, то они заряжаются током небольшой силы (в бытовых условиях максимум 2-3 ампера). И обычной бытовой розетки более чем достаточно для таких целей.

Зарядка от сети 220 Вольт

Но в электромобилях батарея довольно большая и мощная. Поэтому для ее зарядки требуется больше мощности. Сила тока в этом случае может достигать 60-80 ампер (при зарядке от станции постоянного тока сила тока достигает 250 Ампер). И такой силы тока обычная бытовая розетка выдать не способна. Поэтому скорость зарядки от бытовой розетки будет медленной.

Для полного заряда батареи от сети в 220 вольт может потребоваться до 24 часов. Но обычно большинство электрокаров заряжаются от бытовой розетки около 16 часов.

Чтобы ускорить зарядку, нужно повысить напряжение. А сделать это можно только при помощи трехфазной цепи питания. Но к этому вопросу мы вернемся ниже.

Существует максимальный показатель силы тока. Если превысить его, то это может привести не только к потере емкости батареи, но и к полному выходу из строя АКБ, а также к ее взрыву

Также на скорость влияет и емкость самой батареи. Соответственно, чем больше емкость АКБ, тем больше времени потребуется для ее заполнения.

Методы зарядки и типы ЗУ для электромобилей

Как уже было сказано выше, существуют разные зарядки для электромобилей. Отличия между ними заключаются не только в портативности, но и в различных схемах питания. А некоторые зарядки вообще работают без проводов.

Итак, существуют следующие типы ЗУ для электрокаров:

  • от бытовой розетки в 220 вольт;
  • от сети с напряжением 380 вольт. Может иметь два типа:
    • однофазная цепь;
    • трехфазная цепь;
  • постоянным током;
  • беспроводная;
  • от бензогенератора;
  • От солнечной батареи.

Зарядка от солнечной батареи

Последний вариант не самый эффективный, поэтому зарядка от солнечной батареи применяется некоторыми производителями электромобилей лишь для незначительного увеличения запаса хода.

Дело в том, что для эффективной зарядки АКБ электрокара солнечная панель должна иметь очень большие размеры и внушительный вес (даже с учетом современных технологий). Но автомобиль имеет некоторые ограничения по размерам. И так как батареи как правило размещают на крыше авто, то таких размеров достаточно лишь для незначительной подзарядки.

Конечно, возможность полностью зарядить электромобиль при помощи солнечной панели имеется. Для этого вам потребуется оставить машину под прямыми солнечными лучами на несколько дней.

Остальные типы ЗУ более эффективны, но также имеют определенные различия между собой. Поэтому давайте разберем их подробнее.

Зарядка от бытовой розетки 220 вольт

Зарядка электромобиля от розетки 220 В осуществляется посредством подключения портативного зарядного устройства, которое подсоединяется к сети электропитания посредством обычной вилки. Такое ЗУ прилагается в комплекте с автомобилем, имеет относительно небольшие габариты и вес, благодаря чему его всегда можно возить с собой в багажнике авто.

Это самый старый и универсальный способ зарядки электромобиля, так как обычную бытовую розетку можно найти практически где угодно. Но при этом скорость зарядки является самой медленной, так как бытовая сеть с напряжением 220 вольт не способна выдать большую силу тока, необходимую для быстрого заполнения током батареи.

Но есть и положительный момент. Такой метод является щадящим для батареи, так как ёмкость АКБ в этом случае будет сохраняться максимально длительный срок.

Зарядка от бензогенератора

Зарядка от бензогенератора

Зарядка электромобиля от бензогенератора схожа по своему принципу на зарядку от бытовой розетки. Дело в том, что бензиновый генератор вырабатывает тот же переменный ток, напряжение которого зависит от диодного моста и конечной схемы преобразования тока.

В России и странах СНГ бензогенераторы вырабатывают 220 вольт, как и в бытовой розетке. Но мощность в том случае зависит уже от типа генератора. Как правило, такие устройства значительно уступают бытовым электросетям, так как бензогенератор имеет определенные ограничения.

Наибольшим распространением пользуются генераторы мощностью от 600 Вт до 2 кВт. Для сравнения, бытовая розетка может выдать максимальную мощность около 4 кВт

Конечно, существуют и более мощные бензиновые генераторы, однако они встречаются довольно редко, да и стоимость их весьма высока. В любом случае зарядить электромобиль таким способом вполне возможно, но скорость зарядки будет напрямую зависеть от мощности генератора. В этом случае применяются все те же портативные ЗУ.

Зарядка от сети с напряжением 380 Вольт (одно- или трехфазная цепь)

Зарядка электромобиля от 380 В способна значительно сократить время. При помощи повышения напряжения увеличивается и мощность сети, а также сила тока. Но важно понимать, что портативные ЗУ не рассчитаны на такое напряжение. Поэтому потребуется устанавливать стационарное зарядное устройство, которое будет подключено к сети с напряжением 380 вольт. При этом подключение можно выполнить двумя типами:

  • однофазная схема;
  • трехфазная схема.

Второй вариант способен обеспечить большей мощностью и ускорить процедуру полной зарядки АКБ. Разница между этими схемами заключается лишь в том, что однофазная цепь питания использует только одну фазу (линию) с напряжением 380 вольт. Во втором же случае используется три линии, подключенные параллельно. При этом напряжение остается неизменным, но мощность сети возрастает втрое. Следовательно, значительно возрастает и максимальная сила тока.

Подобные зарядные установки уже имеют свои коннекторы для подключения к электромобилю. При этом для разных стран используются различные стандарты:

  • В США и странах Азии используется тип разъема J Максимальная мощность, передаваемая таким коннектором, ограничена 7,4 кВт. Данный разъем имеет пять контактов.

Разъем на пять контактов

  • Mennekes – применяется в европейских странах, в том числе в России и странах СНГ. Имеет семь контактов. Максимальная передаваемая мощность может достигать 43 кВт при условии трехфазной цепи питания или 7,4 кВт в условиях однофазной цепи. Максимальная сила тока не должна превышать 63 Ампера, а напряжение – не более 400 вольт.

Зарядка Mennekes

Для организации такой зарядной станции вам потребуется разрешение от городских властей и городских электросетей.

Быстрая зарядка постоянным током

Зарядка электрокара постоянным током – это самый мощный и быстрый способ, так как такая схема питания позволяет достичь наибольшей силы тока. Максимальное значение может колебаться в пределах 125 ампер. Для подключения к такой станции используется коннектор типа CHAdeMO.

Читайте также:  Блок питания для ноутбуков Asus N76VJ 19V 4 74A 5 5 2 5мм

Коннектор типа CHAdeMO

Подобные станции устанавливаются на специализированных зарядных станциях и стоянках. Максимальное напряжение не должно превышать 500 вольт, а мощность – 62 кВт. Существуют комбинированные зарядные станции и соответствующими коннекторами (CCS combo 2).

CCS combo 2

Такой тип ЗУ способен выдать самые высокие показатели:

  • мощность 0 до 100 кВт;
  • сила тока – до 200 ампер;
  • напряжение – до 500 вольт.

При всех своих достоинствах, при зарядке электромобиля данным способом срок службы батареи значительно снижается. Поэтому использовать его стоит только в крайних случаях, когда время не терпит, а батарея автомобиля разряжена.

Беспроводная зарядка

Некоторые производители электромобилей занимаются разработками беспроводных зарядных станций. Их работа заключается в том, чтобы специальная платформа генерировала мощное электромагнитное поле. Автомобиль также оснащается специальным устройством (катушкой), которое способно преобразовывать магнитное поле в электроэнергию. В этом случае автомобилю достаточно просто заехать на соответствующую платформу и стоять на ней до полной зарядки АКБ.

На данный момент существуют беспроводные ЗУ, которые способны выдавать максимум 20 кВт, что довольно много для такого типа. Однако разработчики на этом не останавливаются, и уже ведутся работы над созданием беспроводной зарядной станции с мощностью до 50 кВт.

Главное преимущество данного типа ЗУ заключается в его универсальности: вам не нужны провода и разъемы для подключения к автомобилю.

Наиболее распространенные способы зарядки

Популярный способ зарядки

Наибольшим распространением в наше время в европейских странах, в том числе в России и странах СНГ, пользуются зарядки от бытовых розеток, так как именно этим способом можно зарядить свой электрокар в гаражных условиях.

Если же говорить об электрозаправочных станциях, то в этом случае чаще используются цепи трехфазного питания. Также трехфазные зарядки можно устанавливать и в гаражах, получив предварительно разрешение от городских электросетей.

Зарядные станции с постоянным током встречаются довольно редко, в основном в США и странах Азии, а также некоторых европейских государствах. Устанавливать их в гараже нет смысла, так как они портят батарею. И если вы оставляете машину на ночь в гараже, то лучше зарядить батарею от обычной розетки или установить ЗУ с трехфазным питанием.

Стоимость зарядных устройств

В наше время можно купить практически любую зарядку для электромобиля, как портативную, так и стационарную. Стоимость будет зависеть от производителя и мощность устройства. А выбор осуществляется по типу разъема и способу подключения (трехфазная или однофазная цепь).

Зарядную станцию мощностью в 22 кВт при подключении к трехфазной цепи в Москве можно приобрести по стоимости около 257 000 рублей. Быстрая зарядная станция прямого тока стоит около 2 500 000 рублей. Сумма может значительно варьироваться в зависимости от производителя и мощности устройства

Многие энтузиасты собирают зарядки самостоятельно, а также переделывают ЗУ, увеличивая их мощность и, следовательно, эффективность. Но переделка зарядки требует соответствующих знаний в радиоэлектронике.

Как часто придется заряжать электрокар

Как часто заряжать авто

Как уже говорилось выше, оборудование для зарядки электромобилей влияет только на скорость зарядки батареи. Но ответ на вопрос, как часто придется заряжать автомобиль, зависит только от манеры езды и ежедневного пробега. Кроме этого, многое зависит от самой батареи и оптимизаций, которые указываются в технических характеристиках.

Также немаловажным является и запас хода авто. Ведь некоторые автомобили могут проезжать на одном заряде не больше 100 км, другие – свыше 500 км. Поэтому однозначного ответа просто нет. Одни электрокары нужно заряжать несколько раз в день (в зависимости от пробега и манеры езды), другие смогут ездить несколько дней.

Где и как можно зарядить электрический автомобиль

В наше время сети электрозаправочных станций активно развиваются, постоянно устанавливаются новые точки, специализированные стоянки для электрокаров и так далее.

На данный момент многие АЗС уже оборудованы специальными ЗУ для электромобилей. Кроме этого, при наличии портативной зарядки вы сможете зарядить свой автомобиль в любом месте, где есть доступ к бытовой розетке. Многие придорожные кафе и гостиницы разрешают подключить электромобиль для зарядки, естественно, за отдельную плату.

Подведем итоги

Учитывая темпы развития электромобилей, можно сделать вывод, что это перспективный вид транспорта. А постоянно развивающиеся сети электрозаправок в скором времени позволят без ограничений ездить не только в пределах города, но и на загородных трассах. Более того, благодаря наличию портативных ЗУ уже сегодня можно сделать остановку на ночь и зарядить батарею в придорожной гостинице.

Зарядка для электромобиля: Видео

Источник



Зарядные станции для электромобилей: типы и их особенности

Популярность электромобилей по всему миру постепенно набирает обороты. Развитие этой сферы автомобилестроения невозможно без создания станций зарядки электромобилей. » src=»https://ev-avto.ru/sites/all/modules/wysiwyg/plugins/break/images/spacer.gif» title=» »/>Зарядные станции для электромобилей и их классификация

Подзарядка электроавто

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

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

Два вида зарядки электроавтомобилей

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

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 для электромобиля

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

  • ClipperCreek HCS-40 – одна из самых востребованных станций. Причина её популярности кроется в её универсальности, поскольку она подходит для многих популярных авто, включая БМВ и3, Ford Focus Electric, Ford C-Max и др. Устройство оборудовано индикаторами, дающими возможность узнать об уровне заряда и возможных неполадках в его работе. Прибор рассчитан на работу с напряжением 208-240В при силе тока 32А. Стоимость его составляет чуть больше 560$.

Зарядная станция ClipperCreek HCS-40

  • Terra 53 и Terra 23 – стационарные модели, отличающиеся мощностью заряда (50 и 20 квт), разработанные шведско-швейцарским концерном. Устройства имеют следующие преимущества: во-первых, состоят из нескольких силовых модулей (если один выйдет из строя, система автоматически перенастроится на другой режим работы), во-вторых, программное обеспечение может быть обновлено удаленно, что облегчает модернизацию приборов, в-третьих, при работе они не создают много шума, что немаловажно при размещении их в общественных местах.

Зарядная станция Terra 53

  • Aerovironment RS EV. Марка заслужила на рынке достойную репутацию (компания занимается изготовлением зарядных устройств уже более 20 лет). Данное зарядное устройство относится к категории мощных (240 В и 30А), в результате чего с его помощью получится зарядить автомобиль примерно в 5 раз быстрее, чем при использовании стандартного шнура, поставляемого в комплекте. Большим плюсом является солидный срок гарантии, равный 3 годам. Цена – около 800$.

Зарядная станция Aerovironment RS EV

  • Siemens Versicharge 30. Компанию Siemens нельзя назвать новичком в сфере электроники. Инженерами фирмы было разработано зарядное устройство, способное зарядить любую машину меньше, чем за 4 часа. Есть опция и длительной зарядки, которая может пригодиться, когда транспортное средство ставится заряжаться на всю ночь. Весит агрегат чуть больше 7 кг, имеет светодиод, позволяющий определить, насколько заряжен аккумулятор, стоит 499 американских долларов.

Зарядная станция Siemens Versicharge 30

  • GE WattStation. Этот зарядник выглядит очень стильно и даже несколько футуристично. 5,5-метровый шнур сворачивается кольцом и аккуратно убирается в специально предназначенный для него паз. Прибор имеет надежную прочную конструкцию, дающую возможность использования его при плохих погодных условиях (во время дождя, снега и т. д.). Оснащается кронштейном для удобного крепления к стене и кнопкой для полного выключения, сводящего на нет возможность потребления электроэнергии в режиме ожидания. Батарея авто от WattStation зарядится за 4-8 часов, стоит агрегат 440$.

Зарядная станция GE WattStation

  • Juicebox Pro 40A – компактный аппарат, стоимостью 610 долларов. Его допускается использовать с абсолютно любым источником питания. Помимо своих небольших размеров, Juicebox оснащен Wi-Fi, через который можно подключиться к серверу компании и управлять зарядником удаленно.

Зарядная станция Juicebox Pro 40A

  • Leviton EVB32-M8L EVR-Green 320 – надежное, долговечное и безопасное в эксплуатации зарядное устройство с 5,5-метровым кабелем, рассчитанное на 32А. В случае сбоя при зарядке процесс возобновляется в автоматическом режиме.

Зарядная станция Leviton EVB32-M8L EVR-Green 320

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: так, получасовое его применение позволит проехать порядка 80 км.

Устройство от Volvo Car Corporation

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.

Видео в тему

Источник

Топ типов зарядных устройств и разъемов для электромобиля

Оглавление

  1. Типы зарядных станций
  2. Стандарты зарядок в Европе и США
  3. Level 1
  4. Level 2
  5. Level 3
  6. Mode1
  7. Mode 2
  8. Mode 3
  9. Mode 4
  10. Типы разъемов зарядных кабелей
  11. Европейские разъемы для зарядных устройств
  12. Американские разъемы для зарядных устройств
  13. Альтернативные способы зарядки электромобилей

Задумывались ли вы над тем, почему современные электромобили стоят дороже аналогичного по характеристиками бензинового автомобиля? Любая новая технология в начале массового производства стоит дороже схожей по показателям, но настроенной на выпуск в больших количествах. Массовость выпуска комплектующих снижает себестоимость товара. Следующий фактор — унификация. Большинство современных автомобилей используют запчасти совместимые с большинством автомобилей. Уже никого не удивляет одинаковый формат свечей зажигания или строение камер сгорания двигателя, размерность колес или ширина горловины топливного бака. Технологии прошли ряд испытаний на живучесть в суровой конкурентной борьбе и проверку временем.

Как в свое время автомобили на углеводородах эволюционировали в современный традиционный вид транспорта, так и электромобили сейчас проходят жесткий этап естественного отбора. Производители, с оглядкой друг на друга, пытаются создать наиболее эффективную технологию использования электричества для приведения все тех же четырех колес в движение. Уникальная технология — штучный товар с претензией на лидерство.

Читайте также:  Куплю зарядное устройство для смартфона

Не стал исключением и такой важный аксессуар современного электромобиля, как зарядное устройство. При покупке электромобиля, покупателю необходимо знать, с каким типом устройства ему придется иметь дело, где его можно подключить и как правильно использовать.

Чтобы разобраться во множестве современных зарядок и принципах их работы мы подготовили обзор современных зарядных устройств.

Типы зарядных станций

Любое зарядное устройство призвано наполнять батарею электромобиля постоянным током. Большинство зарядных устройств преобразовывают переменный ток сети в постоянный. Но существуют специальные станции, которые за считанные минуты передают постоянный ток станции напрямую в батарею, без преобразователя. Процесс зарядки может занимать разное время в зависимости от мощности устройства и его пропускной способности. На время подзарядки также влияют сила тока, емкость батареи и напряжение в сети.

Современные электрокары заряжаются в среднем за 2-3 часа от специальной зарядной станции или за 8-10 часов от сети переменного тока от стационарной розетки.

Стандарты зарядок в Европе и США

На сегодня существует несколько стандартов зарядных станций. Наибольшую распространенность в мире получили европейские и американские зарядные типы.

В США принято использовать три разновидности зарядок в зависимости от уровня мощности :

Level 1

Такие устройства заряжают электромобили от сети переменного тока силой до 16А и напряжением 120 В при подключении к обычной бытовой розетке. Поскольку они способны обеспечивать не более 3 кВт мощности, время для заполнения батареи может занимать 8-12 часов.

В настоящее время такой тип зарядок уже не выпускается. Адаптер первого уровня идет в комплекте с электромобилем и представляет собой кабель с обычной вилкой на одном конце и специальным коннектором типа J1772 — на другом.

Level 2

Зарядные устройства этого типа вырабатывают 7 кВт мощности, при силе тока 30А и напряжении 240 Вольт. Для полного заряда батареи электромобиля требуется около 20-22 кВт.ч и примерно 4-6 часов часа времени. Однако, не все модели авто могут адекватно воспринять такую мощность.

Level 3

Для наполнения батареи до 80% от зарядки третьего самого мощного (50кВт) уровня требуется не более получаса, поскольку она способна выдавать напряжение от 300 до 600 В и силу тока 100 А. Наполнение такой батареи можно сравнить с наполнением стаканов водой из пожарного шланга: заполнив стаканы на 80% вам потребуется существенно снизить мощность потока, осторожно заполняя до краев оставшиеся 20%, для чего вам потребуется пять-восемь раз больше времени.

Европейская классификация зарядок подразделяется на режимы или modes.

Mode1

Соответствует американскому “Первому уровню” и способна отдавать 240 Вольт с силой тока 16 Ампер. Время зарядки длится 10-12 часов.

Mode 2

При схожем напряжении с Mode 1 , сила тока в таких зарядках возрастает до 32 Ампер. Второй режим способен обеспечить 6-8 часов зарядки батареи.

Mode 3

Более мощная (43 кВт) зарядка такого типа отдает трёхфазный переменный ток силой 63А. Устройства этого типа обеспечивают полный заряд батареи за 3-4 часа.

Mode 4

Быстрая зарядка этого типа использует постоянный ток мощностью 240 кВт с напряжением 600 В при силе до 400 А. Для заполнения 80% ёмкости аккумулятора обычного электрокара требуется не более получаса времени.

Чаще всего можно встретить зарядки 1 и 2 уровня. Некоторые PHEV-автомобили не поддерживают зарядку от устройства третьего и четвертого режима в связи с недостаточным объемом батареи, за исключением Mitsubishi Outlander PHEV, который способен поддерживать скоростные типы зарядных устройств.

Типы разъемов зарядных кабелей

Так же, как не существует единого стандарта для зарядных устройств, нет единого разъема для всех электромобилей. Будущему владельцу электромобиля следует знать несколько основных европейских и американских разъемов. В последнее время на многих европейских заправках появились разъемы для американских автомобилей и наоборот.

Европейские разъемы для зарядных устройств

Mennekes

Разработчик электротехники компания Mennekes в 2013 году внедрила новый стандарт разъемов в Европе. Это тип соответствует зарядке Type 2 и считается самым распространённым в Европе. Он используется для однофазной сети мощностью до 7,4 кВт. или для трёхфазной с напряжением 380В с поддержкой мощности заряда до 43,5 кВт. Модифицированная в США версия этого разъема позволяет также заряжать автомобили Tesla с мощностью 120 кВт. Самыми распространенными автомобилями, использующими такой тип разъема являются:

  • Renault Zoe,
  • Hyundai Ioniq,
  • Opel Ampera-e,
  • Tesla Model S и Model X.

CHAdeMО

Этот стандарт “быстрых” зарядных станций был принят в 2010 году после объединения автоконцернов Nissan, Mitsubishi, Subaru и Toyota в ассоциацию под названием CHAdeMO — CHArge de MOve (от фр. “заряжай для движения”). Автомобили, выпущенные до 2018 года могли подключаться к зарядным станциям постоянного тока мощностью 50-200 кВт для заполнения батареи на 80% за полчаса. После 2018 года ассоциация “апгрейдила” стандарт до версии CHAdeMO 2.0, позволяющей распоряжаться мощностью до 400 кВт. Аналогичный объем 80% доступен водителю всего за 10-15 минут.

Наиболее популярные электромобили этих брендов, использующих этот тип зарядки в Европе:

  • Nissan Leaf 1.1,
  • Citroen ё-Berlingo,
  • Renault ZOE ZE,
  • Smart ED,
  • Mercedes-Benz B250E.

Американские разъемы для зарядных устройств

SAE J1772

Это тип разъема был создан в 2009 году американскими разработчиками из организации SAE, которые создали 5-точечный разъём стандарта J1772 для зарядки электромобилей от однофазной бытовой сети переменного тока 220В мощностью до 7,2 кВт. Вначале формат был широко распространен в США и Японии, однако после выпуска некоторых европейских моделей появился в Европе. После обновления до уровня SAE Combo 3 типа такие зарядные устройства могут заряжать электрокары током мощностью от 90 до 240 кВт при силе 450 и 600 А. Этот стандарт разъемов используют такие популярные электрокары и гибриды:

Источник

Зарядные устройства для электромобилей характеристики

Электромобиль в наши дни перестал быть фантастикой и превратился в реальное, ставшее привычным транспортное средство. Такой вид автомобиля весьма экономичен, ведь его не нужно заправлять дорогим бензином или дизельным топливом, которые к тому же загрязняют атмосферу. Однако батарею электромобиля необходимо заряжать, и именно об этом и пойдет речь далее. Мы узнаем все о том, что такое зарядное устройство электромобиля, какие бывают его виды, от чего зависит время зарядки и многое другое.

  1. Устройство электрокара
  2. Что такое зарядное устройство электромобиля
  3. От чего зависит скорость зарядки АКБ
  4. Методы зарядки и типы ЗУ для электромобилей
  5. Зарядка от бытовой розетки 220 вольт
  6. Зарядка от бензогенератора
  7. Зарядка от сети с напряжением 380 Вольт (одно- или трехфазная цепь)
  8. Быстрая зарядка постоянным током
  9. Беспроводная зарядка
  10. Наиболее распространенные способы зарядки
  11. Стоимость зарядных устройств
  12. Как часто придется заряжать электрокар
  13. Где и как можно зарядить электрический автомобиль
  14. Подведем итоги
  15. Зарядка для электромобиля: Видео

Устройство электрокара

Зарядное устройство

Если же говорить об электрокаре в целом, то он не имеет значительных отличий от обычных машин с ДВС. В основном разница – только в двигателе. И так как электромотор работает на электричестве, ему нужна емкая и мощная батарея вместо бака для жидкого топлива в обычных авто. В остальном же машины практически не имеют существенный различий. В электрокаре та же система подвески, кузов и так далее.

Многие электромобили построены на базе бензиновых машин. Это означает, что производитель просто устанавливает электромотор и батарею в обычный автомобиль вместо ДВС

Конечно, существует множество других тонкостей и незначительных конструктивных отличий.

Что такое зарядное устройство электромобиля

Электромобиль имеет, по сути, такую же батарею, как, например, ноутбук или мобильный телефон. Разница только в объеме и мощности. Это означает, что и для зарядки используется такое же зарядное устройство, как для любого другого гаджета. Разница только в мощности и силе зарядного тока. А также в том, что ЗУ для электрокаров имеют большие размеры, поэтому в карман или в рюкзак их не положишь. Также производители электрокаров используют свои уникальные разъемы. Но об этом мы поговорим ниже.

Зарядка (ЗУ) для электромобиля – это устройство, которое преобразует переменный ток высокого напряжения (220 вольт в однофазной цепи или 380 вольт в трехфазной) в постоянный ток с напряжением, соответствующим напряжению батареи машины. Такие ЗУ могут быть разного типа:

  • стационарные – настенные шкафы, стойки и так далее;
  • портативные устройства – можно возить с собой в багажнике электрокара.

Неважно, как выглядит или какого типа зарядка, в любом случае это всего лишь устройство, которое преобразует один вид электроэнергии в другой, соответствующий техническим параметрам электрокара.

Если говорить о визуальном представлении, то это некий гаджет, который подключается к источнику питания посредством обыкновенной бытовой розетки или к специальному разъему (в зависимости от того, как вы заряжаете свой автомобиль). С другой стороны устройство имеет соответствующий разъем для подключения к электромобилю. Так выглядит портативная зарядка.

Портативная зарядка

Стационарные устройства подключаются в сети электропитания посредством однофазной или трехфазной цепи. Здесь важно знать, что трехфазная цепь дает больше мощности, а это означает, что увеличивается и скорость зарядки батареи. По сути, это стационарная станция, которую можно установить в гараже. Такие же станции установлены и на электрозаправочных станциях и на стоянках для электрокаров.

Станция всегда подключена к электрической сети. А для подключения к машине имеется соответствующий шнур (электрокабель), на конце которого находится разъем для подключения к электромобилю.

Электрический кабель

В самом электромобиле также имеется встроенное оборудование, необходимое для зарядки батареи. Если проследить цепь от разъема для подключения ЗУ до батареи (внутри электромобиля), то наиболее важным компонентом здесь является контроллер силы тока и уровня заряда батареи.

Контроллер пропускает определенную максимальную силу тока и автоматически отключает подачу электроэнергии к батарее при достижении 100% уровня заряда. Также контроллер регулирует уровень заряда между секциями батареи, чтобы каждый элемент АКБ имел одинаковый уровень заряда, не перегревался, не закипал и не вышел из строя.

От чего зависит скорость зарядки АКБ

Скорость зарядки любой батареи, в том числе и электромобиля, зависит прежде всего от силы тока. Чем выше сила тока, тем выше скорость. Но здесь важно понимать, что быстрая зарядка значительно сокращает срок службы батареи. Поэтому производители стараются найти определенный баланс, создавая такие ЗУ, которые наносят минимальный вред АКБ и при этом способны заряжать батареи достаточно быстро.

Если говорить об обычных батареях, то они заряжаются током небольшой силы (в бытовых условиях максимум 2-3 ампера). И обычной бытовой розетки более чем достаточно для таких целей.

Читайте также:  Зарядка устройства Поддержание заряда аккумулятора Инструкция по эксплуатации Blackberry Passport

Зарядка от сети 220 Вольт

Но в электромобилях батарея довольно большая и мощная. Поэтому для ее зарядки требуется больше мощности. Сила тока в этом случае может достигать 60-80 ампер (при зарядке от станции постоянного тока сила тока достигает 250 Ампер). И такой силы тока обычная бытовая розетка выдать не способна. Поэтому скорость зарядки от бытовой розетки будет медленной.

Для полного заряда батареи от сети в 220 вольт может потребоваться до 24 часов. Но обычно большинство электрокаров заряжаются от бытовой розетки около 16 часов.

Чтобы ускорить зарядку, нужно повысить напряжение. А сделать это можно только при помощи трехфазной цепи питания. Но к этому вопросу мы вернемся ниже.

Существует максимальный показатель силы тока. Если превысить его, то это может привести не только к потере емкости батареи, но и к полному выходу из строя АКБ, а также к ее взрыву

Также на скорость влияет и емкость самой батареи. Соответственно, чем больше емкость АКБ, тем больше времени потребуется для ее заполнения.

Методы зарядки и типы ЗУ для электромобилей

Как уже было сказано выше, существуют разные зарядки для электромобилей. Отличия между ними заключаются не только в портативности, но и в различных схемах питания. А некоторые зарядки вообще работают без проводов.

Итак, существуют следующие типы ЗУ для электрокаров:

  • от бытовой розетки в 220 вольт;
  • от сети с напряжением 380 вольт. Может иметь два типа:
    • однофазная цепь;
    • трехфазная цепь;
  • постоянным током;
  • беспроводная;
  • от бензогенератора;
  • От солнечной батареи.

Зарядка от солнечной батареи

Последний вариант не самый эффективный, поэтому зарядка от солнечной батареи применяется некоторыми производителями электромобилей лишь для незначительного увеличения запаса хода.

Дело в том, что для эффективной зарядки АКБ электрокара солнечная панель должна иметь очень большие размеры и внушительный вес (даже с учетом современных технологий). Но автомобиль имеет некоторые ограничения по размерам. И так как батареи как правило размещают на крыше авто, то таких размеров достаточно лишь для незначительной подзарядки.

Конечно, возможность полностью зарядить электромобиль при помощи солнечной панели имеется. Для этого вам потребуется оставить машину под прямыми солнечными лучами на несколько дней.

Остальные типы ЗУ более эффективны, но также имеют определенные различия между собой. Поэтому давайте разберем их подробнее.

Зарядка от бытовой розетки 220 вольт

Зарядка электромобиля от розетки 220 В осуществляется посредством подключения портативного зарядного устройства, которое подсоединяется к сети электропитания посредством обычной вилки. Такое ЗУ прилагается в комплекте с автомобилем, имеет относительно небольшие габариты и вес, благодаря чему его всегда можно возить с собой в багажнике авто.

Это самый старый и универсальный способ зарядки электромобиля, так как обычную бытовую розетку можно найти практически где угодно. Но при этом скорость зарядки является самой медленной, так как бытовая сеть с напряжением 220 вольт не способна выдать большую силу тока, необходимую для быстрого заполнения током батареи.

Но есть и положительный момент. Такой метод является щадящим для батареи, так как ёмкость АКБ в этом случае будет сохраняться максимально длительный срок.

Зарядка от бензогенератора

Зарядка от бензогенератора

Зарядка электромобиля от бензогенератора схожа по своему принципу на зарядку от бытовой розетки. Дело в том, что бензиновый генератор вырабатывает тот же переменный ток, напряжение которого зависит от диодного моста и конечной схемы преобразования тока.

В России и странах СНГ бензогенераторы вырабатывают 220 вольт, как и в бытовой розетке. Но мощность в том случае зависит уже от типа генератора. Как правило, такие устройства значительно уступают бытовым электросетям, так как бензогенератор имеет определенные ограничения.

Наибольшим распространением пользуются генераторы мощностью от 600 Вт до 2 кВт. Для сравнения, бытовая розетка может выдать максимальную мощность около 4 кВт

Конечно, существуют и более мощные бензиновые генераторы, однако они встречаются довольно редко, да и стоимость их весьма высока. В любом случае зарядить электромобиль таким способом вполне возможно, но скорость зарядки будет напрямую зависеть от мощности генератора. В этом случае применяются все те же портативные ЗУ.

Зарядка от сети с напряжением 380 Вольт (одно- или трехфазная цепь)

Зарядка электромобиля от 380 В способна значительно сократить время. При помощи повышения напряжения увеличивается и мощность сети, а также сила тока. Но важно понимать, что портативные ЗУ не рассчитаны на такое напряжение. Поэтому потребуется устанавливать стационарное зарядное устройство, которое будет подключено к сети с напряжением 380 вольт. При этом подключение можно выполнить двумя типами:

  • однофазная схема;
  • трехфазная схема.

Второй вариант способен обеспечить большей мощностью и ускорить процедуру полной зарядки АКБ. Разница между этими схемами заключается лишь в том, что однофазная цепь питания использует только одну фазу (линию) с напряжением 380 вольт. Во втором же случае используется три линии, подключенные параллельно. При этом напряжение остается неизменным, но мощность сети возрастает втрое. Следовательно, значительно возрастает и максимальная сила тока.

Подобные зарядные установки уже имеют свои коннекторы для подключения к электромобилю. При этом для разных стран используются различные стандарты:

  • В США и странах Азии используется тип разъема J Максимальная мощность, передаваемая таким коннектором, ограничена 7,4 кВт. Данный разъем имеет пять контактов.

Разъем на пять контактов

  • Mennekes – применяется в европейских странах, в том числе в России и странах СНГ. Имеет семь контактов. Максимальная передаваемая мощность может достигать 43 кВт при условии трехфазной цепи питания или 7,4 кВт в условиях однофазной цепи. Максимальная сила тока не должна превышать 63 Ампера, а напряжение – не более 400 вольт.

Зарядка Mennekes

Для организации такой зарядной станции вам потребуется разрешение от городских властей и городских электросетей.

Быстрая зарядка постоянным током

Зарядка электрокара постоянным током – это самый мощный и быстрый способ, так как такая схема питания позволяет достичь наибольшей силы тока. Максимальное значение может колебаться в пределах 125 ампер. Для подключения к такой станции используется коннектор типа CHAdeMO.

Коннектор типа CHAdeMO

Подобные станции устанавливаются на специализированных зарядных станциях и стоянках. Максимальное напряжение не должно превышать 500 вольт, а мощность – 62 кВт. Существуют комбинированные зарядные станции и соответствующими коннекторами (CCS combo 2).

CCS combo 2

Такой тип ЗУ способен выдать самые высокие показатели:

  • мощность 0 до 100 кВт;
  • сила тока – до 200 ампер;
  • напряжение – до 500 вольт.

При всех своих достоинствах, при зарядке электромобиля данным способом срок службы батареи значительно снижается. Поэтому использовать его стоит только в крайних случаях, когда время не терпит, а батарея автомобиля разряжена.

Беспроводная зарядка

Некоторые производители электромобилей занимаются разработками беспроводных зарядных станций. Их работа заключается в том, чтобы специальная платформа генерировала мощное электромагнитное поле. Автомобиль также оснащается специальным устройством (катушкой), которое способно преобразовывать магнитное поле в электроэнергию. В этом случае автомобилю достаточно просто заехать на соответствующую платформу и стоять на ней до полной зарядки АКБ.

На данный момент существуют беспроводные ЗУ, которые способны выдавать максимум 20 кВт, что довольно много для такого типа. Однако разработчики на этом не останавливаются, и уже ведутся работы над созданием беспроводной зарядной станции с мощностью до 50 кВт.

Главное преимущество данного типа ЗУ заключается в его универсальности: вам не нужны провода и разъемы для подключения к автомобилю.

Наиболее распространенные способы зарядки

Популярный способ зарядки

Наибольшим распространением в наше время в европейских странах, в том числе в России и странах СНГ, пользуются зарядки от бытовых розеток, так как именно этим способом можно зарядить свой электрокар в гаражных условиях.

Если же говорить об электрозаправочных станциях, то в этом случае чаще используются цепи трехфазного питания. Также трехфазные зарядки можно устанавливать и в гаражах, получив предварительно разрешение от городских электросетей.

Зарядные станции с постоянным током встречаются довольно редко, в основном в США и странах Азии, а также некоторых европейских государствах. Устанавливать их в гараже нет смысла, так как они портят батарею. И если вы оставляете машину на ночь в гараже, то лучше зарядить батарею от обычной розетки или установить ЗУ с трехфазным питанием.

Стоимость зарядных устройств

В наше время можно купить практически любую зарядку для электромобиля, как портативную, так и стационарную. Стоимость будет зависеть от производителя и мощность устройства. А выбор осуществляется по типу разъема и способу подключения (трехфазная или однофазная цепь).

Зарядную станцию мощностью в 22 кВт при подключении к трехфазной цепи в Москве можно приобрести по стоимости около 257 000 рублей. Быстрая зарядная станция прямого тока стоит около 2 500 000 рублей. Сумма может значительно варьироваться в зависимости от производителя и мощности устройства

Многие энтузиасты собирают зарядки самостоятельно, а также переделывают ЗУ, увеличивая их мощность и, следовательно, эффективность. Но переделка зарядки требует соответствующих знаний в радиоэлектронике.

Как часто придется заряжать электрокар

Как часто заряжать авто

Как уже говорилось выше, оборудование для зарядки электромобилей влияет только на скорость зарядки батареи. Но ответ на вопрос, как часто придется заряжать автомобиль, зависит только от манеры езды и ежедневного пробега. Кроме этого, многое зависит от самой батареи и оптимизаций, которые указываются в технических характеристиках.

Также немаловажным является и запас хода авто. Ведь некоторые автомобили могут проезжать на одном заряде не больше 100 км, другие – свыше 500 км. Поэтому однозначного ответа просто нет. Одни электрокары нужно заряжать несколько раз в день (в зависимости от пробега и манеры езды), другие смогут ездить несколько дней.

Где и как можно зарядить электрический автомобиль

В наше время сети электрозаправочных станций активно развиваются, постоянно устанавливаются новые точки, специализированные стоянки для электрокаров и так далее.

На данный момент многие АЗС уже оборудованы специальными ЗУ для электромобилей. Кроме этого, при наличии портативной зарядки вы сможете зарядить свой автомобиль в любом месте, где есть доступ к бытовой розетке. Многие придорожные кафе и гостиницы разрешают подключить электромобиль для зарядки, естественно, за отдельную плату.

Подведем итоги

Учитывая темпы развития электромобилей, можно сделать вывод, что это перспективный вид транспорта. А постоянно развивающиеся сети электрозаправок в скором времени позволят без ограничений ездить не только в пределах города, но и на загородных трассах. Более того, благодаря наличию портативных ЗУ уже сегодня можно сделать остановку на ночь и зарядить батарею в придорожной гостинице.

Зарядка для электромобиля: Видео

Источник