Быстрая зарядка для электромобиля — как работает

Быстрая зарядка для электромобиля — ключевая технология, позволяющая существенно сократить время заправки электричеством. Ведь именно это является одним из основных неудобств, определяющих комфорт эксплуатации экологичного транспорта. Современные станции на постоянном токе способны в несколько раз ускорить процесс пополнения энергии в батарее по сравнению с обычной зарядкой от сети переменного тока 220В или 380В. Ниже рассмотрим более подробно не только принцип работы и основные характеристики «быстрых» терминалов, но и преимущества, а также недостатки их применения.

Что такое быстрая зарядка: особенности, отличия

Быстрая зарядка электроавтомобиля — особая технология, позволяющая пополнить емкость аккумулятора значительно в более короткий срок по сравнению с обычным подключением к сети переменного напряжения. Характерное ее отличие заключается в том, что обычная зарядка происходит переменным током через встроенный инвертор, а быстрая — напрямую постоянным током, который подается в батарею.

Ускоренное пополнение заряда обеспечивается только специальными мощными станциями, подающими постоянный ток. В то время, как обычное восполнение емкости возможно от любой розетки, но при этом оно дает низкую скорость из-за необходимости преобразования тока на борту. Таким образом, время “заправки” на быстром терминале сокращается в 3–5 раз благодаря исключению «узкого места» в звене передачи энергии в батарею.

Принцип работы

Самая быстрая зарядка электромобиля работает по такому принципу. Она сначала преобразует переменный ток промышленной электросети в постоянный, используя мощный выпрямитель. Затем он подается непосредственно в аккумулятор электромобиля, минуя встроенный инвертор, осуществляющий обратное преобразование. Благодаря этому, достигается очень высокая мощность заряда (вплоть до 400 кВт), поскольку нет ограничений со стороны электрокара.

Контроль над процессом заправки постоянным током осуществляет бортовая система управления аккумуляторной батареей, которая контролирует степень заряда, токи, напряжение и другие параметры. В итоге происходит безопасное и максимально эффективное пополнение запаса энергии АКБ. Благодаря такому принципу, достигается максимально возможная на сегодня скорость зарядки электромобилей.

Мобильная зарядная станция постоянного тока

Время быстрой зарядки электромобиля: скорость пополнения АКБ

Среднее время быстрой зарядки электромобиля варьируется от 20–30 минут до 1–1,5 часов. Точный срок определяется с учетом таких факторов:

• Тип и емкость аккумулятора. Чем выше характеристики АКБ, тем больше времени требуется на пополнение заряда. Также на скорость влияет и тип элементов в батарее.
• Мощность зарядной станции. Чем выше этот показатель, тем скорее идет процесс пополнения энергии. Сегодня мощность быстрых зарядок электромобиля в пределах от 50 до 400–500 кВт. Эти мощности постоянно растут вместе с развитием технологий.
• Текущий уровень заряда. Чем больше батарея разряжена, тем дольше она заряжается, причем изначально скорость заряда выше, а на высоких уровнях заряда темп пополнения емкости снижается.
• Температура окружающей среды и самой батареи. Чем выше температура, тем меньше требуется времени для пополнения АКБ. И, наоборот, на морозе скорость восполнения энергии значительно ниже. Исключение — сильная жара, когда система ограничивает прием заряда, чтобы не перегревать батарею еще сильнее.

Таким образом, при оптимальных условиях быстрая зарядка электрокара с батареей емкостью 60–80 кВт*ч в пределах от 20% до 80% может занимать 30–60 минут.

Преимущества

Такая зарядка обладает рядом существенных преимуществ по сравнению с обычным пополнением энергии путем подключения к сети переменного тока. Во-первых, скорость восполнения емкости возрастает в разы, что позволяет свести к минимуму время ожидания на заправке. Если при обычном пополнении требуются часы, то «быстрое» занимает десятки минут. Это делает электротранспорт более удобным и практичным в использовании.

Во-вторых, наличие развитой сети станций быстрой зарядки для китайских электромобилей, как и для электромобилей из других регионов, позволяет совершать более дальние поездки. Мощные терминалы компенсируют нехватку емкости аккумуляторов для длительного передвижения. Достаточно сделать небольшую остановку для подзарядки, и можно продолжать путь дальше. Таким образом, данная технология делает электрокары по-настоящему конкурентоспособными с обычными автомобилями, снимая главные ограничения электротранспорта по запасу хода.

   

Почему быстрые станции не используются повсеместно: недостатки

Такие станции не используются повсеместно по нескольким причинам:

• Высокая стоимость. Такие терминалы намного дороже обычных, так как требуют установки мощных преобразователей электричества и дополнительного оборудования.
• Сложность монтажа. Установка быстрой зарядки для электромобиля требует для подключения специальную инфраструктуру, которую не везде можно обеспечить.
• Негативное влияние на батарею. Слишком частое быстрое пополнение вредит аккумуляторам, снижая не только их емкость, но и срок службы. Поэтому, производители батарей рекомендуют ограничивать ее использование.
• Длительность полной зарядки. Несмотря на высокую скорость в диапазоне от 20% до 80% емкости, полностью зарядить батарею ускоренным терминалом не получается, ведь процесс замедляется на высоких уровнях.
• Несовместимость с некоторыми моделями. Далеко не все электромобили поддерживают данную технологию пополнения из-за особенностей батарей или электроники.

Учитывая перечисленные недостатки, перспективы повсеместного использования быстрых терминалов пока довольно туманны. Однако технологии очень стремительно развиваются, и буквально через несколько месяцев, все может измениться в лучшую сторону.

Передвижная зарядная станция

Медленная и быстрая зарядка - что лучше?

Для наглядности оценки положительных и отрицательных моментов ускоренной зарядки рассмотрим особенности ее использования в сравнении с медленным терминалом:

 

Как заряжать электромобиль быстрой зарядкой?

Чтобы подключиться к такой зарядной станции необходимо выполнение следующих условий:

• Наличие в электромобиле функции приема быстрого заряда. Не все модели электрокаров изначально оснащаются такой возможностью. Например, в линейке китайских электрокаров такая технология доступна на электромобилях и гибридах брендов «Ли», «Зикр», «Лотус», «Менгши M-HERO 917» и «Янгванг U8».
• Есть ли соответствующий разъем в электромобиле (чаще всего CHAdeMO, GB/T, CCS2 или CCS Combo) и кабель со стороны зарядной станции. Все порты должны подходить друг к другу. В противном случае понадобится особый переходник для быстрой зарядки китайского электромобиля или другого электрокара.
• Возможность батареи принимать заряд на заявленную станцией мощность без повреждений. Это условие зависит от конструкции и химии элементов аккумулятора.
• Защита от перегрева и повышенного напряжения, которая реализуется бортовым блоком управления батареей.
• Достаточная мощность электросети в точке расположения зарядной станции. Иначе этот параметр, как и скорость пополнения энергии, будет ограничен возможностями энергосистемы.

То есть, чтобы пополнять энергию в ускоренном режиме, электромобиль и зарядное оборудование должны не просто поддерживать такую технологию и быть полностью совместимыми, но и, плюс к этому, обладать необходимыми мощностями.

Отличия разъемов постоянного и переменного тока

Какие есть в России станции быстрой зарядки?

В России используются несколько разновидностей таких терминалов для электромобилей. Наиболее распространены станции мощностью 50 кВт постоянного тока, оснащенные разъемами CHAdeMO, CCS Combo, а также китайским стандартом GB/T. Такое оборудование позволяет зарядить современный электромобиль с батареей емкостью в 60–80 кВт*ч примерно за час.

Также встречаются более мощные ультрабыстрые терминалы на 150–250 кВт на базе CCS, используемые для premium-моделей типа Porsche Taycan. Они могут заправить такой электромобиль на 80% всего за 15–20 минут. К сожалению, заявленные возможности зарядных станций в РФ часто не соответствуют реально отдаваемой мощности из-за ограничений со стороны управляющих компаний и организаций, обеспечивающих поставки электроэнергии. Поэтому, точно сказать, сколько времени быстрая зарядка для электромобиля будет его заряжать, довольно проблематично.

Как правильно пользоваться быстрой зарядкой: рекомендации

В завершении, рассмотрим рекомендации, как заряжать электромобиль быстрой зарядкой, чтобы получать максимальный эффект и при этом минимизировать ущерб для аккумулятора:

• Используйте терминал ускоренного пополнения только при необходимости, когда требуется срочно восполнить запас энергии. В повседневной эксплуатации лучше отдавать предпочтение более щадящей «медленной» технологии.
• Ограничьте количество сессий такой зарядки до 2–3 раз в неделю. Помните, слишком частые циклы быстрого пополнения емкости ускоряют процесс старения батареи.
• Перед тем как подключиться к терминалу, обязательно проверьте совместимость разъемов быстрой зарядки электромобиля и станции.
• Старайтесь не доводить аккумулятор до полной разрядки, особенно перед плановым подключением к ускоренному терминалу. Оптимальный уровень 20–30%. Это продлит срок службы батареи.
• Независимо от того, сколько занимает самая быстрая зарядка электромобиля по времени, после достижения 80% заряда делайте 5–10 минутные перерывы, чтобы аккумулятор успел остывать.
• После каждой ускоренной заправки целесообразно совершить небольшую поездку или медленную дозарядку для балансировки ячеек батареи.

Соблюдение этих несложных правил позволит поддерживать тяговый аккумулятор электромобиля в хорошем состоянии и сохранить его емкость максимально надолго.

 

Воспользовавшись услугами компании EVCARS, можно стать обладателем престижного современного автомобиля на выгодных условиях. У нас постоянно в наличии большой выбор электрокаров, у нас вы можете купить Zeekr 001, Lixiang L9, Lotus Eletre, Mengshi M-Hero 917, Byd Yangwang U8 и другие модели, которые продаются с расширенной поддержкой. Наши мастера выполняют русификацию ПО, устанавливают дополнительное оборудование и опции, проводят гарантийное и постгарантийное техобслуживание и ремонт любой сложности, а также предоставляют бесплатные рекомендации по всем, вопросам, касающихся эксплуатации электрокаров. При необходимости, мы расскажем, как максимально продлить ресурс батареи, нужен ли для вашей модели переходник быстрой зарядки для электромобилей и др.