Очевидно, что «заправка» электромобиля отличается от заправки обычного авто бензином. На первый взгляд, кажется, что заряжать машину гораздо удобнее – вы возвращаетесь домой, тратите 2-3 секунды на подключение, продолжаете заниматься своими привычными делами и тратите 2-3 секунды на отключение, когда вам нужно куда-то ехать. Но если вы побеседуете с любителями экологичного транспорта, то многие скажут вам, что самой большой проблемой, сдерживающей приобретение таких автомобилей в Украине, является отсутствие достаточного количества общественных станций зарядки. В основном зарядка электрокара производится дома. Однако простое использование домашней розетки не зарядит вашу машину быстро.
Существуют стандартные электронные устройства для заряда электромобилей, регулируемые МЭК (Международная электротехническая комиссия). На сегодняшний день IEC 62196 выступает одним из основных международных стандартов. Он определяет главные характеристики, включая виды соединителей (штепсельные вилки, сетевые розетки, входы питания электрокара), режимы подзарядки током, настройки подключения и требования соблюдения норм и правил безопасности.
Режимы зарядки электромобилей
Mode 1 – это прямое пассивное подключение к электросети переменного тока. Подключение не требует дополнительных управляющих устройств. Простыми словами – это домашняя зарядка от стандартной розетки с простым удлинителем, без каких-либо мер безопасности.
Mode 2 – прямое подключение транспортного средства к сети питания переменным током, т.е. зарядка в домашних условиях от обычной розетки, но используя специальный кабель. Обычно он идет в комплекте с новым электромобилем. Этот кабель обеспечивает заземление, защиту от резкого перепада напряжения, температурную защиту. На сегодняшний день кабели Mode 2 гарантируют средний уровень безопасности и являются минимальной нормой для зарядки авто. Тем не менее, автопроизводители рекомендуют пользоваться кабелем только в редких случаях, например, дома у друзей, и настаивают на использовании режима Mode 3.
Mode 3 - это активное подключение электрокара к проводной зарядной станции переменного тока с заземлением и приборами управления, а также кабелем с дополнительными токопроводящими жилами. Домашнюю зарядную станцию можно обустроить в гараже. Зарядная станция режима Mode 3, как в общественных местах, так и дома дает возможность получать более высокий уровень энергии, чем в режиме Mode 2. Протоколы безопасности идентичны.
Mode 4 – подключение электротранспорта к проводной станции постоянного тока. Оборудование для обслуживания электромобилей является промежуточным звеном между источником питания и зарядным портом транспортного средства и, как правило, устанавливается на стене или специальной напольной подставке. Его роль заключается в том, чтобы подать постоянный ток в автомобиль безопасно и быстро. В зарядных станциях постоянного тока зарядное устройство является частью станции, а не части автомобиля.
Время зарядки электромобиля (уровни подзарядки)
Уровень зарядки характеризует показатель мощности зарядных устройств:
- Уровень 1 – простая подзарядка переменным током максимум 220 Вольт. Это самый медленный способ подзарядки. Для полного заряда батареи машины от бытовой розетки необходимо около суток .
- Уровень 2 – быстрая подзарядка переменным током, одно- или трехфазная. Процедура займет от 3 до 8 часов .
- Уровень 3 – скоростная подзарядка постоянным током. Потребуется всего лишь 20-30 минут , чтобы зарядить автомобиль от 0% до 80% (остальные 20% принимаются очень долго, поэтому электрическая емкость обычно измеряется до 80%)
Делаем зарядную станцию своими руками в гараже. Важные моменты
В случае, если вы приняли решение самостоятельно обустроить свой гараж станцией зарядки, следует внимательно отнестись классу пылевлагозащиты (IP) оборудования. Рекомендуется применение разъемов и розеток от IP65 и выше.
Лучше всего использовать так называемую «красную розетку» - трехфазную на 380В в сочетании с зарядным типа Mode 3, поскольку скорость зарядки электромобиля от домашней розетки на 220В может быть в несколько раз медленнее, чем от трехфазного разъема.
В настоящее время интернет-магазины изобилуют предложениями готовых комплектов для создания домашних зарядных станций. Такое оборудование обычно поставляются в двух вариантах для установки: устройства, которые крепятся на стену (обычно подвешиваются в гараже или подсобных помещениях) или зарядные, в виде небольшого столба для наземной установки на улице.
В их комплектацию входит, непосредственно зарядка, силовой кабель, подставка (с креплениями), защитный кожух, информационное табло и другие элементы (зависит от производителя). Многие зарядные станции являются универсальными и подходят для разных марок электромобилей. Если в качестве примера взять зарядное устройство GREENFUEL W32A, то его можно использовать и для компактного ситикара Smart, и для , и для гибридного седана Toyota Prius (все опции перечислены в характеристиках оборудования). Зарядные станции подобного типа уже есть в свободной продаже и в офлайн магазинах.
Покупка электромобиля: как подготовиться
В какой-то момент покупка электромобиля может показаться для вас пугающим решением, учитывая особенности ее зарядки. Вот несколько способов избежать распространенных ошибок:
√
Разберитесь в мотивах покупки машины. Возможно, это фактор сокращения расходов на топливо и техническое обслуживание;√ Убедитесь в готовности электрической системы в том месте, где вы собираетесь установить зарядную станцию. Сила тока на этом участке должна соответствовать стандартам;
√ Узнайте, есть ли общественные зарядные станции вблизи вашей работы, учебы и местах, где вы больше всего проводите свое время;
√ Поинтересуйтесь, где находятся бесплатные зарядные устройства. В некоторых случаях автосалоны позволяют своим клиентам заряжать авто бесплатно;
√ Обратите внимание на удобное скоростное зарядное оборудование. Если такие станции расположены рядом с вашим домом, это может однажды пригодиться;
√ Узнайте, есть ли у вашего поставщика коммунальных услуг какие-либо программы для водителей электрокаров, снижающие плату за электроэнергию.
«Сколько по времени заряжать электромобиль?» — один из самых частых вопросов по электромобилям. Ответить на него односложно не получится — есть много вариантов. Вот калькулятор расчетного времени зарядки разных электромобилей от разных зарядных устройств переменного тока. Ниже вы найдете .
Основные вопросы по калькулятору времени зарядки электромобиля
Насколько точен этот калькулятор скорости зарядки электрокаров?
На эти цифры можно ориентироваться, в большинстве случаев они будут верны или приблизительно верны. Но не в 100% случаев.
Есть множество факторов, влияющих на скорость зарядки аккумулятора электротранспорта. Например:
- температура аккумулятора;
- степень его износа,
- нагруженность электросети.
Учесть всё — трудно и непонятно, стоит ли оно того. Работать с таким калькулятором вам было бы неудобно — кроме того, многие из этих факторов сложно адекватно спрогнозировать. Например, откуда пользователю знать, насколько загружена будет электросеть, когда он будет заряжаться?
Ну и плюс — зарядка не всегда идет линейно. Например, до 80% емкости аккумулятора ее скорость обычно выше, чем на оставшихся последних 20%.
В целом, вы можете не беспокоиться об этом. Для большинства ситуаций этот калькулятор верен — и скорее всего, вы не столкнетесь с отклонениями от этого времени. Если же столкнетесь — опишите нам ситуацию через , и мы будем думать, как улучшить калькулятор.
Логика событий: от чего зависит время заправки электромобиля? Зачем нужны мощности внутреннего зарядника и электрозаправки?
Есть 3 основных параметра, от которых зависит скорость зарядки электромобиля:
- емкость аккумулятора, которую нужно заполнить;
- мощность внутреннего зарядного устройства электромобиля;
- мощность зарядной станции.
С первым всё понятно, верно? Это как наполнять ванну — большая ванна при одинаковом напоре наполняется дольше. Для того, чтобы учесть этот параметр, в калькулятор вводятся емкость батареи вашего электромобиля, текущий уровень зарядки и уровень, до которого вы хотите зарядиться. По умолчанию текущий уровень задан как 20%, потому что электромобилисты стараются не сажать аккумулятор «в ноль» — но вы можете изменить его, сдвинув ползунок.
С мощностью бортового зарядного устройства и внешней зарядной станции потребуются пояснения.
В общих электрических сетях используется переменный ток. А двигатель электромобиля использует постоянный. В батарее, соответственно, тоже накапливается постоянный. Бортовое зарядное устройство электромобиля — внутренний узел, который преобразует переменный ток из сети в постоянный для хранения в батарее.
- От мощности бортового зарядного устройства зависит, сколько энергии электромобиль сможет принять и «переварить».
- От мощности станции зависит, сколько она сможет отдать электромобилю, сохраняя безопасность.
«Эскадра идет со скоростью самого медленного корабля» — и скорость заправки электромобиля будет зависеть от мощности самого слабого из двух этих устройств.
В калькуляторе на выбор предложены основные мощности зарядных станций (бытовая сеть, стандартная зарядная станция, мощная зарядная станция EVA) и мощности зарядных устройств самых популярных в России электромобилей.
Если вашего электромобиля нет в списке — проверьте, не совпадает ли мощность его зарядного устройства с вариантами, которые уже есть в списке. Если не совпадает — пишите нам через , мы добавим интересующий вас вариант в калькулятор. А впрочем, пишите даже если совпадает или просто не хочется разбираться — мы всё равно добавим, пусть калькулятор станет еще удобнее.
Чтобы узнать время зарядки, нужно знать емкость аккумулятора. Какая емкость батарей у популярных электромобилей - Тесла, Leaf, Zoe и так далее?
В калькуляторе мы сделали емкость батарей открытым полем, а не выбором из списка — потому что электромобилей много, и вариантов много. И если варианты зарядных устройств более-менее совпадают, то батареи различаются сильно. У тех же Tesla по несколько вариантов емкости батарей на каждую модель.
Многих волнует вопрос, как в условиях российской глубинки зарядить электромобиль. Сегодня поговорим об этом отдельно, открываем все секреты, раскрываем пароли и явки.
За время недельной экспедиции по Сибири электромобиль проехал больше 1500 километров, это два десятка остановок в самых разных населенных пунктах и примерно столько же зарядок разной продолжительности.
Начнем с исходных данных. Имеем пятиместный грузопассажирский электромобиль Renault Kangoo, запас хода от полностью заряженной батареи составляет около 200 километров. Заряжать автомобиль можно от специальных зарядных станций (с этим беда) и от обычной домашней розетки через специальный провод-переходник. Автомобиль абсолютно бесшумен и не загрязняет экологию, вредных выбросов ровно ноль, им просто неоткуда взяться.
К сожалению, автомобилисты пока что не совсем понимают, что такое электромобиль вообще и тем более как его заряжать. Специализированные станции в России можно сосчитать по пальцам, но при этом в Сибири они уже есть в нескольких городах.
Популяризацией экологически чистого электротранспорта занимается распределительная компания МРСК Сибири, входящая в ПАО «Россети». Например, уже сейчас в Красноярске установлены три зарядные станции для электромобилей, в Кемерово такая зарядка пока одна.
Но с количеством электромобилей в городах и ростом интереса к ним количество станций будет непременно расти, как и будет расширяться география присутствия электрозаправок. Уже в этом году откроется еще как минимум десять станций в пяти сибирских регионах.
Сам экспедиционный автомобиль не был взят в аренду, а принадлежит МРСК Сибири и используется в качестве обычной служебной машины в красноярском офисе, точно такой же и точно для таких же целей совсем недавно появился в офисе в городе Кемерово. И это только начало.
Все электрозаправки бесплатные. Для того чтобы воспользоваться, надо просто обратиться в офис МРСК Сибири и попросить специальную карточку, с помощью которой зарядка будет доступна в любое время. Владельцы электромобилей уже начали пользоваться зарядными станциями, и в Красноярске карточки уже получили 20 водителей. Например, такая карточка есть у Екатерины.
Девушка купила себе праворульный электрический «Ниссан» за 600 тысяч рублей и больше не только не думает о ценах на бензин, но еще и делает свой родной город чище. Она заряжает автомобиль или на станции МРСК Сибири, или прямо у себя дома, закинув удлинитель в окно.
На официальной заправке время до полного заряда составляет около 6 часов, дома - около 12 часов.
При этом если заряжать автомобиль у себя дома, то также не стоит переживать о стоимости электричества. Для полного заряда машины хватает электроэнергии примерно на 25 рублей. Да, зарядить машину на 200 километров пути можно всего за 25 рублей! Конечно, это просто смешная сумма, и фактически можно считать, что пользование электромобилем не стоит ничего.
Путешествовать на таком автомобиле тоже можно, но большие перегоны делать не получится (хотя «Тесла» уже может проехать почти 1000 километров без подзарядки), при этом у вас всегда будет время остановиться в удивительных местах и насладиться местными красотами. А красот этих в Сибири действительно полно, просто мы не всегда их замечаем, пролетая мимо городов и сел на бензиновых машинах. Конечно, специальных зарядных станций в небольших сибирских деревнях нет и, наверное, еще долго не будет.
Но! Районные РЭС, входящие в МРСК Сибири, готовы бесплатно помогать заряжать электромобили на своих территориях. Во-первых, это социально ответственная политика всей компании.
Во-вторых, энергетикам в любом селе будет невероятно интересно помочь чудным путешественникам, потому что в большинстве этих мест электромобилей не видели никогда. И это мы проверили на себе, каждый работник, от обычного электромонтера до начальника РЭС, искренне интересовался машиной и так же искренне хотел помочь.
К тому же, заехав на зарядку, вы обязательно встретите интересных людей, которые не просто энергетики, но еще и очень крутые экскурсоводы и краеведы, общение с ними доставляет одно удовольствие!
Каждый раз зарядка проходила по новому сценарию, где-то мы загоняли машину в гаражи поближе к розетке.
Где-то работники РЭС протягивали удлинители (этот способ оказался хуже, т. к. электричества доходит меньше и для зарядки нужно больше времени). Но самое главное, что нам не отказали нигде! И абсолютно везде энергетики пообещали помочь не только нам, но и любым другим путешественникам, если они приедут к ним на электромобиле!
А один раз мы немного просчитались и поняли это где-то в настоящей деревне на несколько домов. Но даже там нам с радостью помогли уже не энергетики, а обычные деревенские жители, .
Этот случай - лучшее подтверждение того, что путешествовать на электроавтомобиле действительно легко и обычные люди никогда не дадут попасть в беду, всегда придут на помощь.
Иногда мы заряжали автомобиль прямо возле местных молодежных центров. Но это по большей части ради красоты, чтобы показать детям, как это все работает. Пока машина заряжалась, с детьми проводились уроки электробезопасности, игры и конкурсы. На самом деле, электротравматизм среди детей (да и взрослых) в сельских местностях очень грустная и распространенная штука.
Многие не знают элементарных правил безопасного использования электроприборов, не представляют всей опасности невидимого тока и оголенных проводов. Уроки по электробезопасности для детей - очень важная часть социальной работы МРСК Сибири, и было приятно поддержать это крутое начинание в рамках автопробега.
Порой на уроки электробезопасности приходило неожиданно много молодежи. Если судить по лицам, то все оставались довольны.
Разберем этот вопрос на основе Tesla Model S. В первую очередь, определяемся, где наш электромобиль будет находиться без движения самое продолжительное время. В основном, это ночью возле дома: вы спите – машина заряжается. И днем возле работы: пока вы занимаетесь делами.
Model S можно заряжать, не ожидая полной разрядки батареи до нуля, в любой момент автомобиль можно подключить к розетке для зарядки или дозарядки. Производитель рекомендует оставлять батарею подключенной для зарядки все время, пока вы не ездите. Поскольку она не имеет эффекта памяти, то не будет излишка зарядки, если вы оставите ее подключенной на длительное время. Оставлять батарею на зарядке важно зимой на лютом морозе. Тогда будет возможность включить климат-контроль и прогреть салон и батарею автомобиля от сети, не растрачивая на это энергию самой батареи.
Словом, у нас есть два места, где удобно заряжать батарею. Можно ли “протянуть переноску” из квартиры? Теоретически – да. Практически – нет. Во-первых, это опасно при плохой погоде в дождь или снег, во-вторых, зарядка от обычной розетки идет очень медленно. Чтобы нормально заряжать батарею электромобиля, нужно будет установить трехфазную “красную” розетку на месте парковки рядом с домом или работой – это первоочередная задача, об этом стоит позаботиться еще до покупки электромобиля.
Вольты, амперы и киловатты
Для начала – немного базовой информации про электрический ток. Емкость батареи электромобиля измеряется в киловатт-часах. В нашем случае емкость батареи составляет 85 кВтч. Теоретически она может отдать мощность в 85 кВт в течение одного часа или 85 часов отдавать мощность в 1 кВт. Для зарядки батареи нужно провести обратный процесс – подавать на нее 85 кВт в течение часа или 85 часов подавать 1 кВт. В реальности из-за потерь зарядка не всегда идет с одинаковой скоростью и показателями, но общий принцип такой.
Для быстрой зарядки нам понадобится мощное зарядное устройство с высокой пропускной способностью.
В обычной бытовой розетке номинальное напряжение 220 В и максимальная сила тока не больше 16 А. Умножаем напряжение на силу тока и получаем максимальную мощность потребления в 3,5 кВт.
Второй вариант розеток – трехфазные розетки с межфазным напряжением 380 В и напряжением каждой фазы 220 В. Такая розетка имеет те же 16 А тока, что с учетом трех фаз дает нам 220 В х 16 А х 3 = 10,5 кВт.
Чтобы установить трехфазную розетку в доме, вам необходимо будет сделать проект, согласование, проложить кабели, установить розетки. В каждом отдельном случае будет варьироваться срок, стоимость, доступность электрической мощности. Потому, прежде чем задуматься о покупке электромобиля, вам обязательно нужно понять для себя, как вы решите вопрос с зарядкой.
Для зарядки батареи электромобиля переменный ток сети превратится в постоянный при помощи зарядного оборудования, установленного внутри автомобиля. Базово в Tesla Model S установлено одно зарядное устройство мощностью 11 кВт, а дополнительно можно установить второе и получить мощность зарядки в 22 кВт.
В комплекте с машиной поставляется Mobile Connector – умный соединительный кабель. Для европейского рынка в комплекте есть два адаптера: один для обычной розетки и второй – для трехфазной.
В автомобиле располагается разъем зарядки Mennekes Type 2, главным преимуществом которого является возможность работать как с постоянным, так и с переменным током, в одно- или трехфазной сети. Также он существенно безопаснее обычных разъемов, поскольку процесс зарядки начинается лишь после того, как автомобиль с кабелем “договорятся” между собой про тип электрического тока и мощность зарядки.
Первая зарядка.
Когда мы разобрались с розетками и кабелями, можно приступать к зарядке. Открываем багажник, достаем Mobile Connector, вставляем в розетку. Индикатор загорается зеленым – все готов к зарядке. С противоположной стороны кабеля находится ручка с кнопкой и разъемом Type 2. Нажимаем кнопку на ручке, в задней фаре с водительской стороны открывается лючок, вставляем в него разъем, в фаре начинают мигать зеленым три светодиода – идет зарядка!
В салоне Tesla Model S на экране показывается напряжение сети, тип и сила тока. В процессе зарядки ток постепенно увеличивается, при этом идет контроль напряжения. Как только будет выявлено падение напряжения при увеличении мощности или его колебании, сила тока будет ограничена. Сработает защита от перегрузки сети. При зарядке от трехфазной розетки, на максимальных для этого типа розетки 16 А, зарядка будет идти на мощности 11 кВт. Полная зарядка от такой розетки будет длиться около 8 часов.
Скорость зарядки от обычной розетки будет в четыре раза медленнее, чем у трехфазной розетки, поскольку максимальная мощность в данном случае всего 3 кВт. А полная зарядка займет больше 33 часов. Кроме того, обычная розетка обязательно должна иметь заземление, иначе Mobile Connector моргнет четыре раза красным диодом, сигнализируя про отсутствие заземления, без которого процесс зарядки не начнется. Очень часто при монтажных работах или в старых электросетях можно встретить незаземленные или “зануленные” розетки.
Так что наличие розетки в стене еще не гарантирует возможность от нее зарядиться.
Если хотите заряжаться дома быстрее, чем это позволяет трехфазная розетка, нужно установить дополнительное зарядное оборудование High Power Wall Connector(HPWC). Или дополнительно установить в автомобиль второе зарядное устройство, к уже установленному ранее. В этом случае максимальная мощность зарядки будет 22 кВт, что позволить зарядить автомобиль полностью за 4 часа.
Впрочем, самая большая проблема с зарядкой на 22 кВт – это выделение соответствующей мощности. Если нет возможности получить в месте зарядки 22 кВт, дополнительное зарядное устройство в машину не будет смысла и заказывать. Чаще всего в дороге зарядка будет от обычной розетки (обязательное условие – наличие заземления) или трехфазной розетки. Даже если вдруг найдете розетку с мощностью 22 кВт, то 4 часа – для зарядки днем слишком много, а при зарядке ночью разница в 4 или 8 часов не будет иметь значения.
Как это ни странно, но в городе электрозаправки владельцу электромобиля не нужны. Запас хода составляет 300-350 км. Зимой в худшем случае он опускается до 200 км. Если у вас есть трехфазная розетка или HPWC, вечером вы ставите автомобиль на зарядку, а утром у вас всегда будет “полный бак”. В случае с обычной розеткой полной зарядки может и не получиться. Особенно зимой. Потому лучшая электрозаправка – это трехфазная розетка у вас дома.
Можно ли нормально эксплуатировать электромобиль, если у вас нет гаража или места на парковке? Без особых проблем, за исключением трех моментов – нужно найти и договориться, где ставить свой электромобиль на зарядку, долго ждать завершения зарядки, протирать кабель от пыли и грязи, прежде чем положить его назад в багажник.
Какие расходы
Расход энергии в электромобилях измеряется в ватт-часах на километр. С учетом того, что зарядное устройство не имеет КПД 100, а батарея в нормальном режиме, чтобы продолжить срок службы и иметь возможность пользоваться рекуперативным торможением, заряжается только до 90%, то полная зарядка батареи на 85 кВтч потребует около 100 кВтч. Если взять реальный, пессимистический запас хода в 300 км, то на каждые 100 км пробега расходуется около 30 кВтч.
В пересчете на деньги по тарифу на электроэнергию для физлиц, каждые 100 км обойдутся примерно в 18,90 грн.
О чем нужно помнить
- зарядка от обычной розетки требует настоящего заземления и длится больше суток
- для нормальной эксплуатации нужна трехфазная розетка в гараже или на стоянке, которая позволит зарядиться полностью за ночь (8 часов)
- второстепенное зарядное устройство в автомобиле и HPWC особой роли не играют, лучше купить второй Mobile Connector и использовать его как стационарный
- без постоянного места с электророзеткой пользоваться электромобилем очень неудобно
- без быстрых электрозаправок мощностью от 50 кВт и выше на трассах далекие поездки проблематичны.
