С каждым днем все больше людей задаются вопросом покупки электромобилей и правильно, экологически чистый транспорт входит в моду. Многих отпугивает время зарядки электромобилей и запас хода и пока первое больше или равно, по времени, второму широкую аудиторию электромобили не охватят. Прогресс в свою очередь не стоит на месте и он ведет к уменьшению времени зарядки и увеличению запаса хода. Мы подробно рассмотрим возможности и перспективы инфраструктуры электромобилей на сегодняшний день.
- Как заряжать электромобиль.
- Где заряжать электромобиль.
Как заряжать электромобиль.
С первого взгляда может показаться, что тут все просто, как с телефоном или ноутбуком. Подключаешь один конец в электромобиль, ну а другой в сеть, но электромобили привередливые к электросетям.
Автопроизводители пекутся о безопасности и сохранности батарей, по этому зарядка не начнется без заземления. Также обязательно нужно использовать поставленный производителем устройство согласования, как раз такой, как у ноутбука, в простонародии «кирпич».
«Кирпич» — блок питания электромобиля Он как раз и следит за мощностью электричества, поступающего в батарею.
В итоге, все не так сложно, подключаем к заземленной розетке блок питания и заряжаемся.
Будьте готовы потратить около 8 часов на зарядку электромобиля от бытовой электросети
Вообще все просто, станции зарядки уже запитаны и заземлены как надо, приехал воткнул штекер и ждешь.
Но и это еще не все, со слов Илона Маска, они планируют развернуть сеть СТО для электромобилей, где будет возможность заменить батарею на заряженную и продолжить движение, потратив не больше 5 минут. Но не хочется отдавать свою батарею взамен непонятной и возможно подпорченной, наверняка будет контроль входящих батарей и система оценки, то есть вы получите батарею аналогичную вашей.
Сколько заряжать электромобиль.
Время которое вам придется потратить на зарядку своего электромобиля высчитывается чисто математически. У нас есть объем батареи (возьмем ) 16кВт*ч, то есть что бы её зарядить нам нужно потратить 16 часов подавая ток мощностью 1 кВт, либо 1 час мощностью 16 кВт. Дальше нам нужно узнать сколько Ватт дает электросеть используя формулу:
Ватт=Ампер*Вольт
В обычной розетке 220 вольт, а проводка и предохранители рассчитаны выдавать силу тока в 16 ампер (Сила тока может отличаться) как раз за этим и следит блок питания описанный выше. По сути можно брать и больший ампераж, но в этом случае «выбьет пробки». Получается, что блок питания и регулирует время зарядки батареи электромобиля.
220*16=3520 Ватт = 3,5 кВт
16 кВт/3,5 кВт = 4,5 часа время зарядки батареи объемом 16 кВт*ч. Номинально это так, но на деле времени потратится немного больше из-за сопротивления проводников. Разница около 5%.
На самом блоке написана сила тока и в большинстве случаев они питаются от трех фаз и тут в расчет нужно брать 380 вольт. Считаем по формуле приведенной выше и вычитаем 5%.
Где заряжать электромобиль.
Электромобиль можно зарядить от обычной бытовой сети и на станциях зарядки электромобилей. Полная , все зависит от доступности инфраструктуры в вашем регионе или районе. Последнее время крупные торговые центры выделяют специальные места на парковке для электромобилей, со станцией зарядки.
Вы можете поставить электромобиль на зарядку и отправиться за покупками или сходить в кино, удобно. Можете установить станцию зарядки у себя в гараже, что обойдется вам от 150 000 до 1 000 000 руб. тут уже нужно выбирать от потребностей.
С каждым днем количество зарядных станций увеличивается, и автопроизводители активно в этом участвуют.
Разработан стандарт зарядных станций для электромобилей, и они начали появляться в США и Европе. Рассмотрим важный вопрос: как, сколько по времени и, в особенности, где заряжать автомобильный аккумулятор современного электромобиля на примере США и Европы?
Как заряжать электромобиль: устройство аккумулятора
Как и для большинства технических вопросов ответ зависит от многих параметров. Автомобильные аккумуляторы, будь то никель-металл-гидридные или литий-ионные, состоят из множества ячеек с большой емкостью. Парадокс, однако, в том, что автомобили с большей мощностью стоят дороже, более тяжелые, нагреваются сильнее, и заряд их аккумуляторов занимает больше времени.
Срок службы батареи также зависит от того, насколько «глубоко» аккумулятор заряжается и разряжается. Например, Toyota Prius позволяет батарее заряжаться только до 80% от полной емкости, так как заряд выше этой цифры может привести к перегреву (тепловой пробой) и чрезмерному газообразованию, в результате чего уменьшается срок службы батареи. Все это означает, что важную роль играет модель вашего автомобиля и ее особенности.
Сколько заряжать электромобиль по времени
Другим важным фактором, ответственным за скорость зарядки, является тип зарядной системы. Стандартные розетки в большинстве американских гаражей 120 вольт при 20 амперах тока. Умножив эти значения, мы получим ватты, или энергию в единицу времени. При этом полный заряд батареи может занять ночь (примерно 8 часов). Типичные европейские розетки производят около 230 вольт и 16 ампер, что, возможно сократит время на пару часов.
Для автовладельцев, которые ездят на далекие расстояния и не имеют возможности ждать по 8 часов каждой зарядки, есть пара вариантов. В США зарядные станции оборудованы толстыми силовыми кабелями и стандартными разъемами, которые рассчитаны на 240 вольт на 70 ампер. Это позволит полностью зарядить автомобиль через за час-два. В Европе технические характеристики станций обеспечивают 400 вольт на 63 ампер. В таком случае время ожидания измеряется считанными минутами! Впрочем, здесь существует опасность повреждения батареи.
Владельцы частных домов также имеют возможность использовать соединения, предназначенные для такой техники, как кондиционеры. Кроме того, они могут купить дополнительное оборудование для зарядных станций. К сожалению, жители многоквартирных комплексов, не имеют таких преимуществ.
Все зависит от того, как много вы ездите. В среднем, на одном заряде можно проехать до 160 км. Некоторые новые модели смогут стать отличным подспорьем даже в дальних поездках более 426 км (Tesla), но большинство электрокаров все-таки не готовы к таким марш-броскам.
Владельцы Nissan Leaf отвечают на вопрос о протяженности езды на одном заряде: «В теплые месяцы он в районе 125-136 км без включенного положения Eco», - сказал один водитель, добавив, что - «Теперь, когда похолодало, я заметил, что расстояние стало увеличиваться до 144 км».
Если вы планируете двигаться на электромобиле только по маршруту дом-работа - заряжать аккумулятор вам придется раз в несколько дней. А вот в случае более интенсивных перемещений - зарядка может понадобиться ежедневно (или еженощно).
От чего зависит скорость зарядки батареи?
Малая скорость зарядки литий-ионной батареи обусловлена тем, что тяговый аккумулятор электромобиля использует постоянный ток, в нашей электрической сети ток переменный. Для зарядки от сети используется бортовое зарядное устройство электромобиля, которое преобразует переменный ток в постоянный.
Мощность бортового зарядного устройства определяет скорость зарядки электромобиля.
Потому нет однозначного ответа на вопрос о скорости зарядки, данные разнятся в зависимости от авто.
- Батарея Nissan Leaf заряжается за ночь (8 часов) от 220/240-вольтовой зарядной установки Nissan.
- Литий-ионный аккумулятор Tesla тоже заряжается от 240В, но с помощью High Power Wall Connector (HPWC) процесс занимает 3,5 часа.
Оптимизируем время работы машины от заряда до заряда
Вы можете не бояться того, что оставив машину на два-три месяца в гараже, обнаружите ее с севшей батареей. Литий-ионные аккумуляторы (как правило, используются именно они) разряжаются со скоростью всего 3% в месяц. Этого нельзя сказать о свинцовых батареях - их темп несколько больше, так что проведывать автомобиль придется раз в 2-3 недели.
Виды и способы зарядки электромобилей
Есть четыре основных режима зарядки электрокара:
- Зарядка от бытовой сети. На данный момент она практически перестала применяться в современных электрокарах. И это понятно - уровень безопасности при таком режиме ниже среднего.
- Зарядка от бытовой сети с помощью переменного тока. Различие от первого варианта - использование защиты внутри штатного кабеля. Кабель приобретается вместе с серийным электрокаром.
- Одно- или трехфазной зарядки. При этом режиме используется особый разъем. В случае, если речь идет об однофазных разъемах, то используется SAE J1772. А если о трехфазных, то о Mennekes. С его помощью вы будете уверены в безопасности во время зарядки электрокара. К тому же, этот режим позволяет полностью контролировать процесс зарядки переменным током. Важно до начала зарядки уточнить, какая фактическая мощность доступна. Если речь идет о заправочных станциях, то на них есть специальные наклейки.
- Режим, предполагающий зарядку с помощью быстрого тока. На данный момент существует всего два типа подобных станций для зарядок электрокара: CHAdeMO (еще называют System A или Yazaki) и CCS (System C). Все это — специальные комплексы для быстрой зарядки электрокаров постоянным током.
Так, например, электромобиль зарядится на 80% всего за полчаса. А вот, если вы захотите зарядить его до 100%, понадобится намного больше времени, так как дольше всего идет именно балансировка отдельных аккумуляторов.
Стоимость зарядки электромобиля
В среднем во время зарядки электрокар использует 8-15 кВт. То есть согласно действующим тарифам на электроэнергию - одна зарядка обойдется вам в 70 грн (10 часов заряда от розетки в 220В).
Если вы не планируете заряжать электрокар от бытовой розетки - можно использовать другой способ.
Рассчитать стоимость зарядки отталкиваясь от расхода. Там, где у обычных автомобилей расход измеряется как литр на километр - тут все считается в киловатт-часах на километр. Получается, что полный заряд аккумулятора требует около 80 киловатт-часов. Учитывая, что пробег на полной батарее может быть до 160 километров, нехитрыми арифметическими действиями получаем - 20 кВтч на 100 км. То есть около 9 грн на сегодняшний день.
Из года в год электромобили становятся популярнее. Эксперты считают, что эти бесшумные, безопасные и высокопроизводительные транспортные средства сделают двигатели внутреннего сгорания устаревшими к 2025 году. Пока люди лишь присматриваются к машинам будущего, сопоставляя их достоинства и недостатки и узнаем все о зарядке электромобиля.
Ввиду малой распространённости электрокаров производители ещё улучшают технологии зарядки. Но как заряжать электромобиль сегодня? Это можно делать от:
- 220-вольтовой розетки. Этот способ ненадежен, так как в старых электросетях они бывают незаземлёнными;
- Электросети бытовой, подающей переменный ток. При этом кабель прилагается к машине и оснащён защитой;
- Зарядки трёхфазной. С ней можно контролировать процесс, поэтому она абсолютно безопасна.
- High Power Wall Connector (HPWC). Это портативное, мощное настенное устройство для зарядки с длиной кабеля в 762 см. Оно позволяет питать электрокар от домашней сети в 240 Вольт.
- Станции зарядной. Число их в России постепенно растёт. Лишь с ними возможны дальние поездки.
Для автомобилистов в жарких странах разрабатывают методы зарядки от ветрогенераторов и солнечных батарей.
Если ёмкость батареи равна 90 кВт/ч, то её можно заполнить, подавая электричество со скоростью 90 кВт за час или 90 часов по 1 кВт. Фактически же существуют потери, поэтому скорость заряда аккумулятора неравномерна.
Чтобы заряд пополнялся быстро, необходимо обзавестись устройством с хорошей пропускающей способностью.
Идеальный вариант – трёхфазовая розетка, имеющая совокупную мощность потребления в 10,5 кВт. У стандартного разъёма она в 3 раза меньше.
Чтобы установить розетку с тремя фазами в жилище, нужно получить разрешение на это. Вмонтировать её лучше в стену парковки у дома или места службы. Всё это должно быть готово до покупки электрокара.
Процесс зарядки элементарен: один конец соединительного провода вставляется в розетку с заземлением, а другой – в разъём авто.
Желательное время зарядки электромобиля и сколько заряжается электромобиль
Время зарядки электромобиля понятно на примере Tesla Model S. Желательно проводить процесс зарядки ночью или рабочим днём. Именно тогда транспортное средство долго пребывает в покое.
Дозарядка для Model S безвредна. Излишка не будет, ведь здесь отсутствует эффект памяти. Производитель рекомендует заряжать Tesla S и на сильном морозе, ведь при этом избыток электроэнергии пойдёт на прогрев салона. Главное – включить климат-контроль.
Сколько заряжается электромобиль? От трехфазовой розетки с максимальной силой тока в 16 А электромобиль зарядится за 8 часов. Так как скорость питания от обычной розетки в четыре раза меньше, чем от первой, то для 100%-го результата здесь потребуется более, чем 33 часа. Быстрее первой поможет зарядиться оборудование HPWC. Оно обеспечит мощность в 22 кВт, а это значит – 4 часа на процесс. Такой же скорости можно добиться, если установить в авто дополнительное к первому зарядное устройство.
Пополнение абсолютно разряженной батареи на специальных станциях занимает до 40 минут. Это долго по сравнению с 5 минутами на обычной бензоколонке. К счастью, израильская компания Chakratec создала технологию для быстрой зарядки электрокаров. Её суть – в наборе энергии солнца и хранении её маховиками заправочных станций. 10 минут – это то, за сколько заряжается электрокар будущего.
Многие автолюбители задаются вопросом: «оправдана ли покупка электрокара?». Для ежедневной эксплуатации такому транспортному средству нужна электроэнергия. Хотя содержать электромобиль выгоднее, чем его дизельные или бензиновые аналоги, его эксплуатация целесообразна не во всех странах. Всё зависит от цен на 1 кВт/ч. Государства с самым дорогим электричеством и оптимальной стоимостью топлива – Дания, Германия, Италия и прочие европейские государства. Им лучше использовать обычные автомобили. В странах СНГ – ситуация противоположная: при низкой стоимости электроэнергии цены на бензин и дизель постоянно растут. Так что ездить на , Украине, Казахстане и т. д. – экономически выгодно.
Другое дело – покупка самого электрокара. Все знают, что он стоит немало. Если цена традиционной модели Nissan Tiida начинается в районе 639 тысяч рублей, то электромобиль Nissan Leaf обойдётся в 1,7 миллиона рублей. Такое приобретение окупится экономией на топливо. Произойдёт это через 5 лет пользования им, при условии, что ежегодный пробег машины будет составлять от 25 000 км.
Электрические транспортные средства расходуют примерно 30 кВт-ч. на 160 км. Столько же потребляет Nissan Leaf. Чуть больше – 35 кВт – ч. за это же расстояние тратит нашумевшая Tesla Model S. Это превышение нормы объясняется тем, что данная машина тяжелее и мощнее прочих электрокаров. Меньше обычного – 28 кВт – ч. за тот же пробег потребляет электроверсия Chevrolet Spark.
Эксперты уверены, что лучшим в плане практичности станет высокотехнологичный BMW i3. Расчёты показали, что этот электромобиль будет тратить только 26 кВт – ч на 160 км.
Согласно тарифу на электроэнергию для жителей Москвы 1 кВт – ч стоит 5,38 руб. (данные 2018 года). Так как в среднем электромашина потребляет 30 кВт-ч. на 160 км, то расход на 1 км. равен 0,19 кВт – ч. Ежегодный пробег в 25 000 км. расходует 4750 кВт. Помножив эту величину на ваш местный тариф, вы выясните стоимость зарядки электромобиля в год. В Москве она составит 25555 рублей. Вот сколько стоит зарядить электромобиль от своей сети. Если заправляться на станции, расходы на зарядку электрокара возрастут в 2,5 раза.
Автомобили-гибриды с обычными двигателями и силовыми электроагрегатами на первый взгляд не так выгодны. Если купить их по цене электромобилей, то они окупят свою стоимость через значительно больший километраж пути. Например, комбинированная Toyota Highlander возместит переплаченные за неё деньги, когда проедет 354000 км! Это выявило американское исследование, в ходе которого сравнили расход топлива обычного авто и гибрида. При этом не учли регулярные расходы на замены аккумуляторной батареи, питающей электромотор последнего. Отсюда вывод: комбинированное авто разумно брать только для путешествий по миру.
Здесь имеется одно исключение – Linkoln MKZ. Его гибридная и традиционная версия продаются в США по одинаковой цене. За счёт этого и малого расхода топлива комбинированная модель выигрывает.
В ходе исследования выявили и наименее выгодный гибрид. Им стал BMW Active 3. Каждый сэкономленный им литр топлива повышал его цену на 6400 $ в сравнении с бензиновым аналогом. Чтобы нивелировать эту разницу, нужно проехать на этом авто целых 2 млн. километров!
Электромобиль – сравнительно недавняя новинка. Такие машины по-прежнему волнуют умы и вызывают много вопросов. Любителям электрокаров и тем, кто собирается их приобрести, будут интересны следующие факты:
- Сердце электромобиля — батарея аккумулятора — словно человек, любит температуру в 21 градус по Цельсию. Жара или сильный мороз уменьшают срок её службы. К тому же, высокие или низкие температуры требуют работы кондиционера или печки, забирающих треть вырабатываемой электроэнергии (см. . Плюсы и минусы электрокаров).
- TeslaMotors установила во всех штатах Америки удобные станции для заправки. Там можно поменять исчерпавшую себя батарею на уже заряженную. Эта услуга стоит от 60 до 80 $. Когда требуется быстрая зарядка аккумулятора электромобиля, здесь можно зарядить свои машины за 20 минут абсолютно бесплатно. Показатель прекрасный, если вспомнить сколько времени заряжается электромобиль домашним способом.
- Срок службы стандартной батареи электромобиля – 8 лет. Затем происходит её замена на новую. Так как литий-ионные батареи выкидывать на свалку запрещено, с увеличением выпуска автомобилей будет расти количество заводов по их утилизации.
- Как зарядить электромобиль без стресса для него? Во-первых, прямо перед отправлением в путь. Пребывание в покое со 100% — но заряженным аккумулятором губительно для состояния данного вида машины. Во-вторых, литий-ионные батареи стоит заряжать лишь для 80 -90%, выше – для них перегрузка. Именно поэтому в электрокарах есть опция «нормальной» зарядки.
- Необходимость избегать периодов длительной разряженности батареи тоже относится к вопросу о том, как заряжать электрокары. В перспективе абсолютный разряд делает из батареи бесполезный кирпич. Даже 30% заполненности – это низкий уровень. При отсутствии движения такой заряд будет забираться электромобилем, по 1 % в день.
Обязательно ли использовать специальные станции зарядки электромобилей?
Электромобиль можно заряжать от стандартной европейской розетки с номинальным напряжением 220 вольт. Тем не менее у выделенной под зарядку электромобиля станции есть преимущества в скорости и безопасности.Как заряжать электромобиль?
Лучше всего на вопрос ответит видео. На примере Tesla Model S показано, как заряжать электромобиль в России.
Где зарядить электромобиль в дороге?
Количество общественных зарядных станций постоянно увеличивается. Наиболее полную базу имеет сервис PlugShare . Владельцы и пользователи зарядок могут самостоятельно добавлять новые точки на карту.В Москве сети станций развивают несколько компаний, например: Россети, Мосэнерго, МОЭСК. Moscow Tesla Club помогает устанавливать зарядные станции частным лицам и компаниям. В 2018 году благодаря двум новым станциям появилась возможность поездок из Москвы в Европу на электромобиле .
Как рассчитать время зарядки электромобиля?
Возьмем в качестве примера батарею Tesla Model S 75D, емкость которой составляет 75 кВт·ч. Для ее полной зарядки в течение часа необходимо подавать мощность 75 кВт, для зарядки в течение пяти часов - 15 кВт. Максимальную мощность зарядного устройства можно рассчитать по формуле Вольты · Амперы = Ватты . То есть батарея электромобиля емкостью 75 кВт·ч зарядится:- от стандартной бытовой европейской розетки за ≈21 час (напряжение 220 вольт и сила тока 16 ампер);
- от Tesla Wall Connector за ≈4 часа (время зависит от возможностей сети и наличия в автомобиле опции Dual Charger);
- от зарядный станций с мощность тока 22 кВт за ≈3 часа (KEBA, ABL, Schneider Electric);
- от Supercharger или ChaDeMo за ≈1,5 часа.
Сколько стоит зарядить электромобиль?
В случае зарядки дома, стоимость зависит от тарифа на электроэнергию (цены за один кВт). В среднем для России один киловатт электроэнергии стоит от двух до шести рублей. То есть зарядка Tesla Model X 100D будет стоить примерно от 200 до 600 рублей (от 35 до 106 рублей за 100 км пробега). Значения приблизительные, в общем же формула выглядит так: Цена одного кВт (₽) · Емкость батареи (кВт·ч) = Цена зарядки (₽) .Если электромобиль заряжается на общественных станциях, стоимость зависит от тарифов конкретной зарядки. Как правило, цена за один киловатт выше «домашней» зарядки на 2-3 рубля.
Что такое Tesla Supercharger и как им пользоваться?
Сеть зарядных станций, созданных и поддерживаемых компанией Tesla Inc специально для зарядки электромобилей Tesla. На середину 2018 года сеть насчитывает больше 10 тысяч станций. Технические характеристики:- напряжение 480 В;
- максимальная выдаваемая мощность на электромобиль 120 кВт.
Что такое трехфазная розетка, чем она отличается от однофазной, и где ее взять?
Бытовые розетки с напряжением 220В используют однофазный ток. В квартирах трехфазная розетка с межфазным напряжением 380В чаще всего используется для подключения плиты.Трехфазная розетка имеет напряжение выше, чем у однофазной. Это значит, что максимальная мощность подключенных устройств увеличивается с 3,5 кВт до 10,5 кВт (при той же силе тока в 16А). АЗС, автомойки, парковки, отели используют трехфазные розетки. А это значит, что электромобиль будет заряжаться в три раза быстрее .
Европейские Tesla сходу готовы к зарядке от трехфазных розеток с силой тока 16А: в комплект входят Mobile Connector и два переходника.