Сколько заряжается электромобиль

Один из самых важных вопросов, волнующих владельца электромобиля — сколько времени заряжать электрокар. Однозначного ответа на него нет, потому что время зарядки электрокара зависит от ряда обстоятельств. Хорошая новость в том, что электромобили с каждым годом приближаются по скорости заправки к машинам на бензине и дизеле, хотя на этот процесс в любом случае стоит закладывать не менее получаса. Как раз успеете не торопясь выпить кофе и отдохнуть.

 

Факторы, влияющие на время зарядки электромобиля

Сколько времени заряжается батарея электромобиля, зависит от множества факторов: от технических до погодных. Влияние их на скорость зарядки различно, но в сумме разница в потраченном на заправку времени достигает нескольких часов.

Основные факторы:

• способ зарядки — постоянным или переменным током;
• характеристики электрокара и зарядной инфраструктуры.

Второстепенные факторы:

• тип, состояние и емкость аккумулятора электромобиля;
• факторы окружающей среды.

Рассмотрим эти факторы подробнее.

   

Способы зарядки электрокара и их влияние на время

Для заправки электромобилей используются специальные станции — коммерческие общего доступа, либо домашние. С их помощью электрокар заряжается постоянным (DC) или переменным (AC) током. Из электрической сети поступает переменный ток. Аккумуляторная батарея электромобиля способна принимать и запасать только постоянный ток. Поэтому для заправки переменный ток необходимо преобразовать в постоянный.

При зарядке постоянным током преобразование происходит в станции. Получившийся постоянный ток идет непосредственно в батарею электрокара. Это самый быстрый по времени и эффективный способ заправки.

При зарядке переменным током его конвертация в постоянный осуществляется во встроенном преобразователе электромобиля (бортовом зарядном устройстве). После преобразования аккумулятор электрокара заряжается, но менее эффективно и медленнее по времени.

Некоторые электромобили поддерживают режим v2v (vehicle to vehicle). В этом случае один электрокар можно зарядить от другого.

   

Электромобиль в теории можно заряжать и от обычной розетки 220В, но этот способ актуален для маломощных моделей и гибридов прошлого десятилетия.

Время заправки современного электрокара таким способом - сутки, а то и больше, причем с постоянными обрывами из-за перегрузки сети.

Способы и скорость зарядки электромобиля

 

*Приведены усредненные данные производителей зарядных станций. Точные параметры зависят от расхода энергии конкретной модели электрокара и других факторов.

   

Влияние характеристик электромобиля и зарядной инфраструктуры

На время зарядки электромобиля влияют характеристики машины и зарядной инфраструктуры: тип и мощность станции, параметры электрических разъемов и кабелей. Современные электрокары построены на архитектуре 400В или 800В. Высокое рабочее напряжение электросистемы означает большую мощность как самого электрокара, так и его батареи и бортового зарядного устройства. Электромобили с напряжением 800В разгоняются и заправляются быстрее других по времени.

Устройства постоянного тока (150 кВт и более) — это самый быстрый по времени способ зарядки электромобилей. Например, гибридный кроссовер Li L9 таким способом заправляется с 10 до 80 процентов за 40 минут, а электрический Zeekr 001 с 800-вольтовой архитектурой — за 25 минут. Быстрые зарядные станции обеспечивают наименьшее время заправки электромобиля по наибольшей цене. Если вы не торопитесь, то есть резон воспользоваться заправкой переменного тока, а за то время, что будет идти зарядка, заняться другими делами.

У коммерческих зарядных станций переменного тока чаще всего максимальная мощность 22 кВт, но встречаются и варианты с мощностью до 43 кВт. При мощности 22 кВт время полной зарядки электромобиля с батареей емкостью 80 кВтч примерно 5 часов. Комбинированные зарядные станции, позволяют заправляться как постоянным, так и переменным током.

У домашних станций переменного тока мощность 3,7 кВт или 7 кВт: время полной зарядки электромобиля таким девайсом от нескольких часов до суток, в зависимости от емкости аккумулятора. Бывают и более мощные домашние устройства, дающие 22 кВт, но для их установки необходима трехфазная электросеть и согласование увеличения подачи электроэнергии — по умолчанию в России на дом обычно подается максимум 15 кВт по трем фазам, и с учетом прочих потребителей на электрокар остается немного.

Максимальная мощность зарядки электрокара переменным током ограничивается пределом, который принимает бортовой инвертор. Если потолок автомобиля — 7 кВт, то при любой мощности станции машина получит максимум те же 7 кВт.

 

Китайские электромобили и гибриды поддерживают зарядку переменным током только в однофазном режиме. К таковым относятся популярные в России автомобили Li Auto (Lixiang) L7, L8 и L9, дорестайловые Zeekr 001 позднего выпуска. У таких машин бортовой инвертор принимает ток силой 16 или 32А в зависимости от исполнения, что дает мощность 3,7 кВт или 7,4 кВт. Если же ваш электрокар берет переменный ток и по трем фазам, то от сети 380В при той же силе тока в 16 или 32А будет обеспечиваться зарядка мощностью до 11 кВт или до 22 кВт.

Не все просто и при зарядке постоянным током на коммерческих заправках. На станции в 150 кВт электрокар не обязательно будет заряжаться с той же мощностью, даже если он поддерживает прием 200 кВт и более. Дело в том, что зарядный кабель без принудительного охлаждения имеет ограничение в 250 А, что при заправке на платформе 400 В ограничивает станцию до 100 кВт (во избежание перегрева кабеля). У электромобиля с 800-вольтовой архитектурой такого ограничения нет.

Сколько заряжается аккумулятор электромобиля в зависимости от его емкости и типа

С каждым новым поколением электромобилей емкость батарей растет. Причем емкость уже не так зависит от размера — появляются новые компактные аккумуляторы с большой плотностью заряда, такие как тонкая батарея Blade от BYD. У ранних электрокаров аккумуляторы довольно слабые. На Mitsubishi i-MiEV 2009 года использовался блок всего на 16 кВтч. А на некоторых современных мощных электрокарах одна батарея весит больше, чем i-MiEV целиком. Аккумуляторный блок 200 кВтч у 4-тонного GM Hummer EV весит более 1300 кг. Логично, что чем больше емкость тяговой батареи электромобиля в кВтч, тем больше времени потребуется для зарядки.

На то сколько заряжается электромобиль влияет и состояние аккумулятора (уровень его заряда). Заправка пустого аккумулятора займет больше времени, чем заряд с 50%. При этом скорость, с которой заряжается электрокар, не постоянна. Заправочная станция и бортовое зарядное устройство машины коммуницируют друг с другом и регулируют скорость заряда в зависимости от остатка энергии в батарее. Наибольшая скорость выдается в середине цикла, а в начале процесса и по мере приближения к предельному уровню емкости подача электричества снижается.

Тип батареи

Наиболее распространены сейчас литий-ионные аккумуляторы с жидким электролитом. Но на рынок уже выходят электромобили с твердотельными батареями (электролит в них имеет не жидкую, а полутвердую консистенцию), которые заправляются гораздо быстрее по времени. В китайском электрокаре IM L6 твердотельная батарея емкостью 130 кВтч, которая обеспечивает запас хода 1000 км по циклу CLTC и заряжается на 400 км пробега за 12 минут.
Это первый серийный электрокар с твердотельным аккумулятором. На такие батареи производители возлагают большие надежды, ведь они приближают опыт использования электрического автомобиля к бензиновому. Преимуществами являются высокая плотность и малое время заряда, что обеспечивает большую дальность хода.

   

Факторы окружающей среды

При сильных холоде или жаре зарядка электрокара занимает больше времени. Это связано с замедлением химических реакций в литий-ионных батареях при низких или чрезмерно высоких температурах. Поэтому заправка на одной и той же станции одного и того же электромобиля занимает разное время в разные дни.

Впрочем, современные электрокары оборудованы системой термостатирования батареи, которая нагревает или охлаждает ее в зависимости от ситуации.

 

Предварительный прогрев требуется после сильного замораживания батареи (ниже минус 20–25 °C), и при помощи приложения для удаленного управления электромобилем его можно запланировать заранее, так чтобы процесс заряда начался по достижении оптимальной температуры агрегата.

   

Расчет времени зарядки электромобиля

Необязательно каждый раз заправлять электрокар полностью. Если вы знаете, сколько электроэнергии расходует машина, то можете выбирать необходимый уровень заряда, исходя из расстояния, которое хотите проехать. Зная мощность зарядки и расход электромобиля, можно вычислить, сколько километров пробега получает авто за единицу времени.

Чтобы прикинуть сколько будет заряжаться электромобиль, разделите емкость батареи на мощность зарядки и умножьте на поправочный коэффициент 1,3 (для учета сниженной скорости заряда в начале и конце цикла).

Рассчитаем, сколько будет заряжаться электрокроссовер Lotus Eletre c батареей 112 кВтч от трехфазной станции мощностью 22 кВт — такую станцию можно приобрести и установить в гараже загородного дома:

(112/22)*1,3=6,6

То есть время полной заправки батареи Лотус от домашнего терминала займет шесть с небольшим часов. На практике даже меньше — при повседневной эксплуатации батарея не бывает разряжена в ноль.

Приблизительное время зарядки популярных электромобилей и гибридов*

   

*По данным фирм-производителей, EV Database и Autohome.

   

Заключение

Подведем итог:

1. Скорость зарядки электрокара непостоянна, и зависит от множества факторов.
2. Быстрее всего по времени электромобиль заряжается от станции постоянного тока (15–40 минут). Однако, не все гибридные автомобили поддерживают такой тип заправки.
3. Медленная заправка переменным током занимает несколько часов, зато она безопаснее для батареи. Некоторые китайские электромобили и гибриды поддерживают зарядку переменным током мощностью максимум 7 кВт.
4. Время зарядки электрокаров с 800-вольтовой архитектурой вдвое меньше моделей с 400-вольтовой.
5. Твердотельные батареи и другие перспективные технологии обещают сделать время зарядки электрокаров таким же, как при заправке бензином.
6. Даже при наличии собственного гаража или паркинга с зарядной станцией, на которой можно оставлять электромобиль на ночь, не пренебрегайте возможностью подзарядить его в течение дня. Такая зарядка называется top up charging. В сочетании с домашней ночной заправкой это позволит вам поддерживать оптимальный уровень заряда батареи, не бояться остаться посреди дороги с севшей батареей и реже пользоваться быстрыми терминалами, которые снижают ресурс аккумуляторного блока.

 

Подробнее узнать о нюансах эксплуатации электромобиля или гибрида и провести тест-драйв понравившейся модели вы можете в автосалоне Neo Cars. Мы продаем электрические автомобили и гибриды ведущих китайских брендов с собственной гарантией, подготовкой к российским условиям эксплуатации (антикор и защита электрических соединений), русификацией и сервисным обслуживанием. В нашем салоне вы можете купить Lixiang L9, Zeekr 001, Aito M9, Yangwang U8, Li L7, Lotus Eletre, Dongfeng M-Hero 917, Polar Stone 01 и другие электрокары и гибриды, а также приобрести и заказать установку зарядной станции под ключ.