Autor: Finn Peacock – dyplomowany inżynier elektryk, były CSIRO, właściciel pojazdu elektrycznego, 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 się ładuje, jest ważnym elementem posiadania pojazdu.
W tym przewodniku omówię moc (kW) i energię (kWh). Ważne jest, aby znać różnicę! Ludzie ciągle mylą te pojęcia – nawet elektrycy, którzy powinni wiedzieć lepiej.
Typowy samochód benzynowy pokonuje 10 kilometrów zasięgu na 1 litrze paliwa. Typowy samochód elektryczny pokonuje około 6 kilometrów zasięgu na 1 kWh energii elektrycznej.
W przypadku samochodu benzynowego, aby przejechać 100 km, potrzeba 10 litrów paliwa. Przyjmując bardzo ostrożny koszt 1,40 dolara za litr paliwa, 10 x 1,40 = 14 dolarów za 100 kilometrów.
Uwaga: w chwili pisania tego tekstu cena benzyny wynosi ponad 2 dolary za litr – jednak pozostanę przy cenie 1,40 dolara, aby pokazać, że pojazdy elektryczne są znacznie tańsze, nawet jeśli rosyjski dyktator nie przesadzał z cenami paliwa.
W pojeździe elektrycznym do przejechania 100 kilometrów potrzeba około 16 kWh energii elektrycznej. Jeśli dostawca energii elektrycznej pobiera 21 centów za kWh, koszt wynosi 16 x 0,21 USD = 3,36 USD.
Samochody elektryczne są tańsze w użytkowaniu, jeśli weźmiemy pod uwagę ładowanie za pomocą paneli słonecznych lub ładowanie po stawkach poza godzinami szczytu, opartych na taryfach uzależnionych od czasu użytkowania (ToU). Przeanalizujmy kilka liczb, aby to zobrazować:
Jeśli rachunek za prąd wynosi 21 centów, a taryfa za energię słoneczną wynosi 8 centów, to koszt netto ładowania samochodu energią słoneczną wyniesie 8 centów. Jest to o 13 centów taniej za kWh niż ładowanie samochodu elektrycznego z sieci.
Taryfy zależne od pory dnia naliczają różne stawki za energię elektryczną w zależności od pory dnia, w której otrzymujesz energię z sieci.
Porównaj różne ceny energii elektrycznej Aurora Energy Tasmania w różnych porach dnia:
Jeśli ustawisz ładowarkę pojazdu elektrycznego tak, aby działała wyłącznie w ramach programu ToU z Aurorą od 10:00 do 16:00, koszt 100 km zasięgu wyniesie 16 x 0,15 USD = 2,40 USD.
Przyszłością australijskiego planu energetycznego są taryfy zależne od pory dnia, czyli najtańsza energia elektryczna w ciągu dnia (dużo energii słonecznej) i w nocy (zwykle przy dużej sile wiatru i małym zapotrzebowaniu).
W Australii Południowej opłata za kilowatogodzinę w ciągu dnia wynosi marne 7,5 centa w ramach taryfy zależnej od pory dnia, która oferuje „gąbkę słoneczną”.
Niektórzy sprzedawcy detaliczni oferują również specjalne taryfy dla pojazdów elektrycznych, w ramach których możesz płacić niższą stawkę za kWh za ładowanie pojazdu elektrycznego w określonych godzinach lub stałą stawkę dzienną za nieograniczone ładowanie.
Ostatnia rzecz – uważaj na „taryfy popytowe”. Te plany energetyczne naliczają niższy całkowity rachunek za prąd, ale mogą przysporzyć Ci dużych kłopotów, jeśli Twoje zużycie energii elektrycznej przekroczy określony próg. Ładowanie pojazdu elektrycznego za pomocą 3-fazowej ładowarki o mocy 22 kW może oznaczać, że zapłacisz 10-krotnie wyższy rachunek za prąd!
Podstawowa ładowarka pojazdów elektrycznych to bardzo proste urządzenie. Jego zadaniem jest po prostu „zapytanie” samochodu, czy może przyjąć ładunek, a jeśli tak, to bezpieczne zasilanie pojazdu do momentu, aż zostanie poproszony o zatrzymanie się.
Ładowarka EV nie może zasilać samochodu szybciej, niż samochód tego potrzebuje (co jest niebezpieczne), ale jeśli masz odrobinę rozsądku, może ona zdecydować o spowolnieniu ładowania lub na podstawie innych warunków – na przykład:
Domowe ładowarki pojazdów elektrycznych również działają na prąd zmienny. Oznacza to, że nie robią nic specjalnego. Po prostu regulują kilowaty prądu zmiennego 230 V przesyłanego do samochodu.
W rzeczywistości urządzenie elektroniczne, które można kupić w celu ładowania samochodu, technicznie rzecz biorąc nie jest ładowarką. Jego jedyną funkcją jest dostarczanie regulowanego prądu zmiennego. Technicznie rzecz biorąc, właściwa ładowarka znajduje się w samochodzie i przetwarza prąd zmienny na prąd stały oraz zajmuje się wszystkimi innymi zadaniami związanymi z ładowaniem.
Ta pokładowa ładowarka pojazdów elektrycznych ma sztywne ograniczenie mocy konwersji prądu przemiennego na prąd stały. W przypadku wielu pojazdów elektrycznych, takich jak Tesla Model 3 i Mini Cooper SE, limit wynosi 11 kilowatów.
Wyznanie nerda: technicznie rzecz biorąc, urządzenie, które podłączasz do samochodu, powinienem nazwać EVSE (Electric Vehicle Supply Equipment). Ale to zdezorientuje większość laików, więc ryzykując otrzymanie wściekłego e-maila od emerytowanego inżyniera, nazywam te urządzenia „ładowarkami”.
Specjalne publiczne ładowarki o dużej prędkości do pojazdów elektrycznych same w sobie są ładowarkami, które dostarczają prąd stały bezpośrednio do akumulatora. Nie są ograniczone ładowarką samochodową, ponieważ jej nie używają.
Jeśli Twój samochód to wytrzyma, te dranie mogą ładować się prądem stałym o mocy do 350 kW. Należy pamiętać, że muszą znacznie zwolnić, gdy akumulator osiągnie poziom około 70%. Mimo to mogą dodać 350 kilometrów zasięgu w zaledwie 10 minut.
W branży przyjęto terminy opisujące ładowanie wolne, średnie i szybkie. Raczej nudno jest mówić o ładowaniu poziomu 1, poziomu 2 i poziomu 3.
Ładowarka poziomu 1 składa się po prostu z kabla i zasilacza podłączanego do standardowego gniazdka elektrycznego. Ładuje ona prądem o mocy 1,8–2,4 kW ze standardowego gniazdka domowego.
Porada: Jeśli producent Twojego samochodu nie zapewnia złącza mobilnego, kup je i trzymaj w bagażniku. Dzięki temu zaoszczędzisz dzień, nawet jeśli nigdy z niego nie skorzystasz w domu.
Aby zobrazować, co oznacza wskaźnik ładowania poziomu 1 wynoszący 1,8 kW – do akumulatora Twojego samochodu dodane zostanie 1,8 kWh na godzinę.
1 kWh energii w akumulatorze pojazdu elektrycznego odpowiada około 6 km zasięgu. Ładowarka poziomu 1 może zatem zapewnić zasięg około 10 kilometrów na godzinę. Ładując samochód przez noc (około 8 godzin), dodasz około 80 kilometrów zasięgu.
Jednak poziom 1 umożliwia szybsze ładowanie. W zależności od producenta, Twoje urządzenie może być wyposażone w wymienne wtyczki.
Wszystkie przenośne ładowarki pojazdów elektrycznych są wyposażone w standardowe wtyczki 10 A, takie same jak wszystkie inne urządzenia w domu, ale niektóre mają także wymienne wtyczki 15 A. Mają one szerszy bolec uziemiający i wymagają specjalnego gniazda, które obsługuje grubsze przewody o natężeniu 15 A. Jeśli posiadasz przyczepę kempingową, prawdopodobnie je znasz.
Niektóre ładowarki mobilne mają „końcówkę” 15 A. Są to końcówki 10 A i 15 A, które są dołączone do ładowarek mobilnych Tesla w Australii.
Jeśli Twoja przenośna ładowarka ma prąd o natężeniu 15 A i chcesz ładować samochód w domu, będziesz potrzebować gniazdka 15 A na parkingu. Instalacja tego typu będzie kosztować około 500 dolarów.
Ciekawostka dla maniaków: Jeśli napięcie w Twojej lokalnej sieci jest wysokie (powinno wynosić 230 V, ale zwykle jest to 240 V+), otrzymasz więcej energii, ponieważ moc = prąd x napięcie.
Dodatkowy ciekawostka dla nerdów: W zależności od producenta, ładowarki mobilne są zazwyczaj ograniczone do 80% swojego znamionowego prądu. Tak więc ładowarka 10 A może działać tylko z natężeniem 8 A, a urządzenie 15 A — z natężeniem 12 A. W połączeniu ze wahaniami napięcia sieci oznaczało to, że nie mogłem podać dokładnej prędkości ładowania pojazdu elektrycznego dla złącza mobilnego.
Ciekawostka dla miłośników Tesli: ładowarki mobilne Tesli importowane po listopadzie 2021 r. mogą ładować prądem o natężeniu 10 A lub 15 A, w zależności od zastosowanego złącza.
Porada: Jeśli masz nowego Teslę i szczęście posiadać w garażu gniazdko trójfazowe, możesz kupić od innej firmy końcówkę, która umożliwia ładowanie z mocą od 4,8 do 7 kW (od 20 do 32 A) przy użyciu złącza mobilnego.
âš¡ï¸ âš¡ï¸ Prędkość ładowania: Zasięg ok. 40 km/h (jednofazowe) lub do 130 km/h (trójfazowe)
Ładowanie poziomu 2 wymaga specjalnej ładowarki ściennej z oddzielnym przewodem prowadzącym do listwy zasilającej.
Koszt ładowarek poziomu 2 wynosi od 900 do 2500 dolarów za sprzęt i od 500 do ponad 1000 dolarów za instalację. Podane ceny zakładają również, że listwa zasilająca i sieć zasilająca wytrzymają dodatkowe obciążenie. Jeśli nie, modernizacja zasilania może kosztować tysiące dolarów.
Jednofazowa ładowarka poziomu 2 o mocy 7 kW może zwiększyć zasięg o około 40 kilometrów na godzinę. Jeśli Twój samochód sobie z nią poradzi, trójfazowa ładowarka EV o mocy 22 kW zwiększy zasięg o około 130 kilometrów na godzinę.
Ciekawostka dla maniaków: Choć ładowarki trójfazowe poziomu 2 mogą dostarczyć do 22 kW, wiele samochodów nie jest w stanie tak szybko przetwarzać prądu przemiennego. Sprawdź specyfikację swojego samochodu, aby dowiedzieć się, jaką maksymalną prędkość ładowania prądem przemiennym może osiągnąć.
Ta ładowarka jest w całości zasilana prądem stałym i ma moc wyjściową od 50 kW do 350 kW. Jej instalacja kosztuje ponad 100 000 dolarów i wymaga dużego źródła zasilania, więc mało prawdopodobne jest, że zainstalujesz ją w swoim domu.
Sieć Superchargerów Tesli jest najbardziej znanym przykładem ładowarki poziomu 3. Najczęściej spotykana superładowarka „V2” ma maksymalną moc wyjściową 120 kW i zasięg 180 kilometrów w 15 minut.
Sieć stacji Supercharger firmy Tesla zapewnia jej przewagę konkurencyjną nad innymi producentami pojazdów elektrycznych ze względu na lokalizację na popularnych trasach turystycznych, niezawodność i czas sprawności oraz dużą liczbę ładowarek w porównaniu z innymi ładowarkami poziomu 3.
Jednak wraz ze wzrostem popularności pojazdów elektrycznych można się spodziewać, że w całym kraju pojawią się inne konkurencyjne sieci, które poprawią ich niezawodność.
Ciekawostka dla miłośników Tesli: Czerwone i białe superładowarki „V2” firmy Tesla w Australii umożliwiają szybkie ładowanie prądem stałym, zazwyczaj o mocy 40–100 kW, w zależności od tego, ile innych samochodów korzysta z nich jednocześnie. Kilka ulepszonych superładowarek „V3” w Australii może ładować z mocą do 250 kW.
Wskazówka: Uważaj na wolne ładowarki AC podczas podróży samochodem. Niektóre ładowarki przydrożne to wolniejsze ładowarki AC, które mogą ładować z mocą od 3 do 22 kW. Mogą one nieco naładować akumulator podczas parkowania, jednak nie są wystarczająco szybkie, aby wygodnie ładować go w podróży.
Wszystkie pojazdy elektryczne sprzedawane w Australii od 1 stycznia 2020 r. są wyposażone w gniazdo ładowania prądem przemiennym zwane „Typem 2” (lub czasami „Mennekes”).
Czas publikacji: 02-08-2022
