Autor: Finn Peacock – dyplomowany inżynier elektryk, były CSIRO, właściciel pojazdów elektrycznych, założyciel SolarQuotes.com.au
Niezależnie od tego, czy rozważasz zakup pojazdu elektrycznego, czekasz na dostawę, czy jeździsz pojazdem elektrycznym, wiedza o tym, w jaki sposób (i jak) jest on ładowany, jest ważną częścią własności.
W tym przewodniku omówię moc (kW) i energię (kWh). Znajomość różnicy jest ważna! Ludzie cały czas mylą te pojęcia – nawet elektrycy, którzy powinni wiedzieć lepiej.
Typowy samochód benzynowy uzyskuje zasięg 10 km na 1 litrze paliwa. Typowy samochód elektryczny uzyskuje około 6 km zasięgu na 1 kWh prądu.
W przypadku samochodu benzynowego na przejechanie 100 km potrzeba 10 litrów paliwa. Przy bardzo ostrożnym koszcie 1,40 dolara za litr paliwa, 10 x 1,40 dolara = 14 dolarów za 100 kilometrów.
Uwaga: benzyna kosztuje ponad 2 dolary za litr w momencie pisania tego tekstu – ale pozostanę przy 1,40 dolara, aby pokazać, że pojazdy elektryczne są znacznie tańsze, nawet jeśli rosyjski dyktator nie zawyżał cen paliwa.
W pojeździe elektrycznym na przejechanie 100 kilometrów potrzeba około 16 kWh energii elektrycznej. Jeśli Twój sprzedawca energii elektrycznej pobiera 21 centów za kWh, koszt wynosi 16 x 0,21 USD = 3,36 USD.
Pojazdy elektryczne są tańsze w prowadzeniu, jeśli weźmiemy pod uwagę ładowanie z paneli słonecznych lub ładowanie według stawek poza szczytem w oparciu o taryfy za czas użytkowania (ToU). Przeanalizujmy kilka liczb, aby to zilustrować:
Jeśli masz rachunek za prąd w wysokości 21c i taryfę zasilaną energią słoneczną w wysokości 8c, koszt netto ładowania samochodu energią słoneczną wyniesie 8c. To o 13c taniej za kWh niż ładowanie samochodu elektrycznego z sieci.
Taryfy czasowe pobierają różne stawki za energię elektryczną w zależności od pory dnia, o której pobierasz energię z sieci.
Porównaj różne ceny energii elektrycznej Aurora Energy Tasmania w różnych porach dnia:
Jeśli ustawisz ładowarkę pojazdu elektrycznego tak, aby działała tylko w ramach tego programu ToU z Aurorą w godzinach od 10:00 do 16:00, zasięg 100 km będzie kosztować 16 x 0,15 USD = 2,40 USD.
Przyszłością australijskiego planu energetycznego są taryfy zależne od czasu użytkowania, najtańszy prąd w dzień (dużo energii słonecznej) i w nocy (zwykle przy dużym wietrze i niewielkim zapotrzebowaniu).
W Australii Południowej opłata wynosi marne 7,5 centa za kilowatogodzinę dziennie w ramach taryfy zależnej od pory użytkowania, która oferuje „gąbkę słoneczną”.
Niektórzy sprzedawcy oferują również specjalne taryfy na pojazdy elektryczne, w ramach których można zapłacić niższą stawkę za kWh w celu ładowania pojazdu elektrycznego w określonych porach lub stałą stawkę dzienną za nieograniczone ładowanie.
I ostatnia rzecz – uważaj na „taryfy na żądanie”. Te plany zasilania naliczają niższy całkowity rachunek za prąd, ale mogą wpędzić Cię w poważne kłopoty, jeśli zużycie energii elektrycznej przekroczy określony próg. Ładowanie pojazdu elektrycznego za pomocą 3-fazowej ładowarki o mocy 22 kW może oznaczać, że zapłacisz 10-krotność standardowego rachunku za prąd!
Podstawowa ładowarka EV to bardzo proste urządzenie. Jej zadaniem jest po prostu „zapytanie” samochodu, czy może przyjąć jakikolwiek ładunek, a jeśli tak, to bezpieczne dostarczenie zasilania do pojazdu aż do momentu, gdy nakaże mu się zatrzymać.
Ładowarka EV nie jest w stanie zasilić samochodu szybciej, niż samochód o to prosi (co jest niebezpieczne), ale jeśli masz trochę rozsądku, może zdecydować o spowolnieniu ładowania lub w oparciu o inne warunki – na przykład:
Domowe ładowarki pojazdów elektrycznych są również zasilane prądem przemiennym. Oznacza to, że nie zrobiły nic specjalnego. Po prostu regulują kilowaty prądu przemiennego 230 V docierające do samochodu.
W rzeczywistości skrzynka z elektroniką, którą można kupić do ładowania samochodu, z technicznego punktu widzenia nie jest ładowarką. Ponieważ zapewnia jedynie regulowane zasilanie prądem przemiennym. Z technicznego punktu widzenia rzeczywista ładowarka znajduje się w samochodzie, przetwarzając prąd przemienny na prąd stały i dbając o wszystkie inne zadania ładowania.
Ta pokładowa ładowarka EV ma sztywne ograniczenie mocy przy konwersji prądu przemiennego na prąd stały. 11 kilowatów to limit dla wielu pojazdów elektrycznych – takich jak Tesla Model 3 i Mini Cooper SE.
Wyznanie nerda: technicznie rzecz biorąc, powinienem nazwać urządzenie, które podłączasz do samochodu, EVSE (sprzęt do zasilania pojazdów elektrycznych). Ale to zdezorientuje większość laików, więc ryzykując otrzymanie wściekłego e-maila od emerytowanego inżyniera, nazywam te urządzenia „ładowarkami” .”
Dedykowane, szybkie publiczne ładowarki pojazdów elektrycznych same w sobie są ładowarkami, które dostarczają prąd stały bezpośrednio do akumulatora. Nie są ograniczone przez ładowarkę samochodową, ponieważ z niej nie korzystają.
Jeśli Twój samochód sobie z tym poradzi, ci źli chłopcy mogą ładować prądem stałym o mocy do 350 kW. Pamiętaj, że muszą znacznie zwolnić, gdy akumulator osiągnie około 70%. Mimo to mogą zwiększyć zasięg o 350 kilometrów w zaledwie 10 minut .
W branży przyjęto terminy opisujące powolne, średnie i szybkie ładowanie. Dość nudno nazywa się to ładowaniem na poziomie 1, poziomie 2 i poziomie 3.
Ładowarka poziomu 1 to po prostu kabel i zasilacz podłączany do standardowego gniazdka elektrycznego. Ładują z mocą od 1,8 do 2,4 kW ze standardowego gniazdka domowego.
Wskazówka dla profesjonalistów: jeśli Twój producent samochodów nie zapewnia złącza mobilnego do Twojego samochodu, kup je i trzymaj w bagażniku – dzięki temu zaoszczędzisz dzień bekonu, nawet jeśli nigdy nie będziesz go używać w domu.
Aby zilustrować, co oznacza poziom ładowania 1,8 kW – doda on 1,8 kWh na godzinę do akumulatora samochodowego.
1 kWh mocy w akumulatorze EV odpowiada zasięgowi około 6 km. Dlatego ładowarka poziomu 1 może zapewnić zasięg około 10 kilometrów na godzinę. Jeśli będziesz ładował samochód przez noc (około 8 godzin), dodasz ok. Zasięg 80 kilometrów.
Ale poziom 1 może ładować z większą prędkością. W zależności od producenta Twoje urządzenie może mieć wymienne wtyczki.
Wszystkie przenośne ładowarki pojazdów elektrycznych są wyposażone w zwykłe wtyczki 10 A, takie same jak wszystkie inne urządzenia w domu, ale niektóre są również wyposażone w wymienne wtyczki 15 A. Mają one szerszy wtyk uziemiający i wymagają specjalnego gniazda, które wytrzyma grubsze przewody przy natężeniu 15 A. Jeśli posiadasz przyczepę kempingową, prawdopodobnie je znasz.
Niektóre ładowarki mobilne mają „ogon” 15 A. Są to końcówki 10 A i 15 A, które są dostarczane z ładowarką mobilną Tesla w Australii.
Jeśli twoja przenośna ładowarka ma na końcu 15 A i chcesz ładować w domu, będziesz potrzebować gniazdka 15 A na swoim parkingu. Za tę instalację zapłacisz około 500 dolarów.
Fakt dla kujonów: Jeśli napięcie w lokalnej sieci jest wysokie (powinno wynosić 230 V, ale zwykle 240 V+), uzyskasz więcej mocy, ponieważ moc = prąd x napięcie.
Dodatkowy fakt dla nerdów: w zależności od producenta, ładowarki mobilne są zwykle ograniczone do 80% ich prądu znamionowego. Zatem ładowarka 10 A może działać tylko przy 8 A, a urządzenie 15 A może działać tylko przy 12 A. W połączeniu z wahaniami napięcia sieciowego, to oznaczało, że nie mogłem podać dokładnej prędkości ładowania pojazdów elektrycznych dla złącza mobilnego.
Fakt dotyczący Tesli Nerd: Ładowarki mobilne Tesla importowane po listopadzie 2021 r. mogą ładować pełnym prądem 10 A lub 15 A, w zależności od użytego ogona.
Wskazówka dla profesjonalistów: jeśli masz najnowszą Teslę i masz szczęście, że masz w garażu gniazdko trójfazowe, możesz kupić ogon innej firmy, który może ładować od 4,8 do 7 kW (20 do 32 A) za pomocą złącza mobilnego.
Szybkość ładowania: Zasięg około 40 km/h (jednofazowy) lub do 130 km/h (trójfazowy)
Ładowanie poziomu 2 wymaga dedykowanej ładowarki ściennej z własnym dedykowanym okablowaniem z powrotem do listwy zasilającej.
Ładowarki poziomu 2 kosztują od 900 do 2500 dolarów za sprzęt i od 500 do ponad 1000 dolarów za instalację. Przy tej cenie zakłada się również, że listwa zasilająca i sieć sieciowa poradzą sobie z dodatkowym obciążeniem. Jeśli nie, modernizacja źródła zasilania może kosztować tysiące dolarów.
Jednofazowa ładowarka EV o mocy 7 kW może zwiększyć zasięg o około 40 kilometrów na godzinę. Jeśli Twój samochód sobie z tym poradzi, trójfazowa ładowarka EV o mocy 22 kW zwiększy zasięg o około 130 kilometrów na godzinę.
Fakt: 3-fazowe ładowarki poziomu 2 mogą generować moc do 22 kW, wiele samochodów nie jest w stanie tak szybko przekształcić prądu przemiennego. Sprawdź specyfikacje swojego samochodu, aby zobaczyć maksymalną szybkość ładowania prądem przemiennym.
Ta ładowarka jest zasilana całkowicie prądem stałym i ma moc wyjściową od 50 kW do 350 kW. Jej instalacja kosztuje ponad 100 000 dolarów i wymaga ogromnego źródła zasilania, więc jest mało prawdopodobne, że będziesz mieć ją zainstalowaną w domu.
Sieć doładowań Tesli jest najsłynniejszym przykładem ładowarki poziomu 3. Najpopularniejsze doładowanie „V2” ma maksymalną moc 120 kW i zasięg 180 kilometrów w 15 minut.
Sieć stacji doładowania Tesli zapewnia jej przewagę konkurencyjną nad innymi producentami pojazdów elektrycznych ze względu na ich lokalizację na popularnych trasach podróży, niezawodność/czas pracy i ogromną pojemność w porównaniu z innymi ładowarkami poziomu 3.
Jednakże w miarę upowszechniania się pojazdów elektrycznych oczekuje się, że w całym kraju pojawią się inne konkurencyjne sieci, które poprawią ich niezawodność.
Fakt Tesli Nerd: Australijskie czerwono-białe ładowarki Tesla „V2” ładują się szybko prądem stałym, zazwyczaj z mocą 40–100 kW, w zależności od tego, ile innych samochodów korzysta z nich w tym samym czasie. Kilka ulepszonych superładowarek „V3” w Australii może ładować do 250 kW.
Wskazówka dla profesjonalistów: Podczas podróży uważaj na wolne ładowarki prądu przemiennego. Niektóre ładowarki przydrożne to wolniejsze typy ładowarek prądu przemiennego, które mogą ładować tylko od 3 do 22 kW. Można je nieco uzupełnić podczas parkowania, ale nie są wystarczająco szybkie, aby wygodnie ładować na idź.
Wszystkie pojazdy elektryczne sprzedawane w Australii od 1 stycznia 2020 r. są wyposażone w gniazdo ładowania prądu przemiennego zwane „Typem 2” (lub czasami „Mennekes”).
Czas publikacji: 02 sierpnia 2022 r
