Быстрая зарядка электромобиля: Что такое быстрая зарядка электромобилей?

Содержание

В Европе появится самая быстрая зарядка для электрокаров: Транспорт: Среда обитания: Lenta.ru

Швейцарская компания ABB разработала станцию, способную зарядить электромобиль за 15 минут

Швейцарский техногигант ABB разработал самую быструю в мире зарядную станцию для электромобилей. На дорогах Европы и США новые модульные устройства Terra 360 появятся уже в конце 2021 года, пишет Euronews.

Материалы по теме:

ABB утверждает, что новая зарядка способна полностью «заправить» любой электрокар за 15 минут, а за три минуты дать достаточно энергии, чтобы проехать 100 километров. К тому же, не придется стоять в очереди из желающих подзарядиться — от одной станции могут питаться сразу четыре автомобиля. Кроме разных видов электрокаров Terra 360 совместима с электрическими инвалидными креслами и оснащена эргономичными кабелями для удобного подключения. Запуск быстрых зарядных станций в Европе и США планируется на конец 2021 года, а в Латинской Америке и Азиатско-Тихоокеанском регионе они появятся в 2022 году.

Автомобили производят около 20 процентов глобальных выбросов углекислого газа, и поэтому многие страны стимулируют развитие электромобильной инфраструктуры, чтобы сократить углеродный след. «На фоне активной поддержки мировыми правительствами перехода на электрокары для борьбы с глобальным потеплением, спрос на зарядные станции — особенно быстрые и удобные в эксплуатации — как никогда высок», — заявил глава подразделения электромобилей ABB Франк Мюлон (Frank Muehlon). С момента выхода на рынок электромобилей в 2010 году компания уже продала более 460 тысяч зарядных устройств в 88 странах мира.

Министерство экономического развития России признало, что страна существенно отстает от мирового тренда. В конце 2020 года в России было всего 11 тысяч электромобилей. По плану правительства, к 2030 году их число должно вырасти до 1,4 миллиона. Однако этого все равно мало по сравнению с показателями стран-лидеров — в Европе примерно такое же количество регистрируется за год.

В Швейцарии создано самое быстрое зарядное устройство для электромобилей

Швейцарская компания ABB разработала самую быструю в мире зарядную станцию для электромобилей, — для полной зарядки необходимо всего 15 минут

Что происходит

  • Швейцарская компания ABB сообщила о разработке самой быстрой в мире зарядной станции для электрических автомобилей, — модульная установка получила название Terra 360.
  • Зарядная станция обладает мощностью до 360 кВт и, по словам производителя, сможет одновременно заряжать до четырех электромобилей.

Презентация зарядной станции Terra 360

(Видео: ABB)

  • Для полного заряда аккумулятора электрокара потребуется 15 минут, а для зарядки, необходимой для проезда 100 км, — всего три минуты.
  • Модульная установка оснащена системой световых сигналов, которые направляют пользователя во время всего процесса и показывает состояние заряда аккумулятора и расчетное время до завершения зарядки.
  • Станция также подходит для зарядки грузовых электрокаров и фур, — отмечается, что она идеально подходит для автопарков и логистических компаний, а благодаря своей компактности производитель рассчитывает на использование разработки в общественных местах и торговых центрах.
  • Terra 360 станут доступны в Европе до конца 2021 года, а в следующем году быстрые зарядные станции появятся в США, Латинской Америке и в странах Азиатско-Тихоокеанского региона.

Что это значит

Растущий спрос на транспортные средства с низким уровнем выбросов СО2 подталкивает мировых автопроизводителей включать в линейку продукции автомобили с электрическим двигателем. По прогнозам экспертов, мировой рынок электромобилей в ближайшие десять лет ожидает значительное расширение, — среднегодовые темпы роста составят 26,8%. Тем не менее, постепенный переход на экологически нейтральный транспорт требует развития соответствующей инфраструктуры.

Кроме того, производители зарядных станций в настоящее время работают над минимизацией времени, необходимого для «заправки» электромобиля. До настоящего времени самыми быстрыми считались модульные установки Tesla Supercharger, — самая усовершенствованная модель имеет мощность до 300 кВт.

Однако зарядные станции — не единственное решение данной проблемы. Например, немецкий стартап Magnum предлагает систему беспроводной зарядки электромобилей в движении с помощью намагниченного бетона, — данная технология будет использована на государственной автомагистрали, которая проходит через штат Индиана (США). А на шоссе недалеко от Стокгольма шведские власти проложили электрифицированные рельсы, которые заряжают транспортное средство.

О быстрой зарядке аккумуляторов электромобилей

11 октября 2019

Прадип Чатержи, Маркус Хермвил (Infineon)

Чтобы электромобиль стал по-настоящему распространенным, необходимы доступные средства быстрой зарядки его аккумулятора. В ассортименте Infineon

уже сейчас имеется все необходимое для этого. 

В настоящее время правительства разных стран прилагают серьезные усилия, направленные на сокращение выбросов углерода. Использование электрического транспорта помогает решить эту проблему, что приводит к постоянному росту интереса к электромобилям (Battery Electric Vehicles, BEV). Рынок электромобилей расширяется и предлагает все более богатый выбор моделей по все более привлекательным ценам. Тем не менее, ограниченная дальность передвижения такого транспорта по-прежнему вызывает опасения у потребителей. Ситуация усугубляется существующими проблемами подзарядки. Подзарядка припаркованного автомобиля в течение рабочего дня кажется идеальным решением, но отсутствие инфраструктуры приводит к тому, что многие владельцы электрокаров вынуждены выполнять зарядку аккумуляторов дома. Кроме того, потребители хотят, чтобы в длительных поездках, например, в путешествиях во время отпуска, зарядка занимала столько же времени, сколько занимает заправка обычных автомобилей с двигателями внутреннего сгорания (ДВС).

Большинство электромобилей имеет возможность зарядки аккумуляторов в домашних условиях от бытовой однофазной сети переменного напряжения. Благодаря этому подзарядку удобно производить ночью. Существуют различные варианты подключения к сети: от простых кабелей, подключаемых к электрической розетке и кабелей со встроенными устройствами управления и защиты (IC-CPD) до сложных настенных зарядных устройств, снабженных комплексной защитой и обладающих расширенным функционалом, например, возможностью обмена данными с транспортным средством.

Непосредственная зарядка аккумуляторов производится от источника постоянного напряжения, причем преобразование из переменного напряжения в постоянное происходит в силовых блоках, встроенных в автомобиль. Этот подход подразумевает, что каждое транспортное средство должно иметь собственное зарядное устройство, которое разрабатывается с учетом требований по отводу тепла, КПД и весу, то есть по тем факторам, которые в конечном итоге ограничивают мощность зарядки и, следовательно, скорость ее выполнения. Очевидно, что следующим шагом в развитии отрасли станет разработка универсальных автономных зарядных устройств, размещаемых вне кузова автомобиля.

Зачем нужна быстрая зарядка аккумуляторов

Типовое зарядное устройство мощностью 22 кВт способно за 120 минут зарядить аккумулятор электромобиля до уровня, необходимого для выполнения пробега 200 км. Однако для сокращения времени зарядки до 16 минут (при той же дальности пробега 200 км) необходимо использовать зарядную станцию мощностью 150 кВт. При мощности 350 кВт время зарядки может быть уменьшено до 7 минут, что примерно соответствует времени, затрачиваемому для дозаправки обычного автомобиля с ДВС. Разумеется, все вышесказанное возможно только в том случае, если аккумулятор поддерживает такие скорости зарядки. К этому нужно прибавить, что пользователи ожидают, что процесс зарядки будет одинаковым вне зависимости от места заправки, точно так же, как стандартизован процесс заправки обычных автомобилей.

В Европе организация CharIN e.V. сосредоточила усилия на разработке и продвижении комбинированной системы зарядки (Combined Charging System, CCS). Стандарт, разработанный организацией, определяет тип зарядной вилки, последовательность зарядки и даже передачу данных. В других регионах, таких как Япония и Китай, есть аналогичные организации – CHAdeMO и GB/T соответственно. Собственная запатентованная система зарядки есть у компании Tesla.

Спецификация CharIN предусматривает возможность зарядки от источников как переменного, так и постоянного напряжения с помощью специализированных вилок и розеток. Спецификация также определяет максимальный постоянный выходной ток 500 А при напряжении 700 В DC, а также максимальное напряжение 920 В DC. КПД системы установлен на уровне 95%, хотя в будущем он будет увеличена до 98%. Следует отметить, что для зарядного устройства мощностью 150 кВт уровень потерь 1% соответствует 1,5 кВт. Таким образом, уменьшение потерь до минимально возможного значения является приоритетной задачей для быстрых зарядных устройств.

Архитектура быстрого зарядного устройства

Существуют два варианта реализации зарядных устройств. Первый подход подразумевает преобразование входного переменного трехфазного напряжения в регулируемое постоянное напряжение, которое, в свою очередь, преобразуется с помощью DC/DC-преобразователя. Точное значение выходного постоянного напряжения согласуется в ходе обмена данными с заряжаемым электромобилем. Альтернативный подход заключается в преобразовании входного переменного напряжения в постоянное напряжение фиксированного уровня, после чего второй DC/DC-преобразователь регулирует выходное напряжение в соответствии с потребностями аккумулятора транспортного средства (рисунок 1). Поскольку ни один из представленных подходов не имеет явных преимуществ или недостатков, то выбор оптимального решения становится достаточно сложной задачей. Столь мощные зарядные устройства не могут быть моноблочными, вместо этого требуемая выходная мощность набирается путем объединения нескольких зарядных модулей, каждый из которых имеет выходную мощность 15…60 кВт. Таким образом, основными задачами, решаемыми в процессе разработки, становятся упрощение системы охлаждения, обеспечение высокой удельной мощности и уменьшение общего размера системы.

Рис. 1. Варианты организации зарядных устройств большой мощности

Проектирование начинается с разработки AC/DC-преобразователя. Корректор коэффициента мощности обычно строится на базе однонаправленного трехфазного трехуровневого выпрямителя с ШИМ-управлением, выполненного по схеме Вина (Vienna rectifier). Возможность использования активных компонентов с рейтингом напряжения 600 В помогает достичь оптимального соотношения стоимости и эффективности. Благодаря наличию высоковольтных SiC-устройств обычный двухуровневый AC/DC-каскад с ШИМ-управлением также становится популярным в диапазоне мощностей 50 кВт или даже выше. При использовании любого из предложенных вариантов построения AC/DC-каскада можно обеспечить управление выходным напряжением, синусоидальный входной ток с коэффициентом мощности выше 0,95, THD ниже 5% и КПД 97% или выше. В тех случаях, когда зарядное устройство может быть изолировано от сети с помощью трансформатора среднего напряжения, часто используют диодные или тиристорные выпрямители. Их популярность объясняется простотой и надежностью, а также высокой эффективностью.

В настоящее время DC/DC-преобразователи, как правило, строятся на базе резонансных топологий, которые оказываются предпочтительными из-за их высокой эффективности и наличия гальванической развязки. Резонансные топологии обеспечивают высокую плотность мощности и компактные габариты, а переключения при нулевых напряжениях (ZVS) гарантируют уменьшение динамических потерь и способствуют повышению общей эффективности системы. Мостовая топология со сдвигом фазы на базе силовых SiC-устройств является альтернативным вариантом при необходимости получения изолированного решения. Для изолированных архитектур наиболее предпочтительными становятся многофазные DC/DC-преобразователи. Среди их преимуществ можно отметить распределение нагрузки между фазами, снижение уровня пульсаций и уменьшение габаритов фильтра. Однако расплатой за перечисленные достоинства становится усложнение схемной реализации и увеличение числа используемых компонентов.

В диапазоне мощностей 15…30 кВт зарядные модули могут быть реализованы с помощью дискретных компонентов (рисунок 2). Для создания бюджетных трехфазных выпрямителей с ШИМ-управлением идеально подходит комбинация из IGBT TRENCHSTOP™ 5 и диодов Шоттки CoolSiC™. Некоторое повышение КПД может быть достигнуто, если вместо IGBT использовать МОП-транзисторы CoolMOS™ P7 SJ. Что касается DC/DC-преобразователя, то для получения хорошего КПД подойдут МОП-транзисторы семейства CoolMOS CF D7. Если же требуется максимальная эффективность, то следует воспользоваться МОП-транзисторами из семейства CoolSiC.

Рис. 2. Построение зарядных устройств на базе дискретных компонентов

Если предполагается создание зарядного устройства с возможностью дальнейшей модификации или модернизации, а также при необходимости получения максимальной мощности, рекомендуется создавать зарядные блоки на базе силовых модулей. Обычно при работе с таким уровнем мощности предпочтительным становится жидкостное охлаждение, однако вариант с воздушным охлаждением также остается возможным. Трехфазный выпрямитель с ШИМ-управлением может быть построен с помощью модулей CoolSiC Easy 2B, работающих с частотой переключений до 40 кГц. Для построения DC/DC-преобразователей, как правило, используются трехфазные или многофазные понижающие регуляторы с рабочей частотой до нескольких сотен кГц. В данном случае для получения высокого КПД оптимальным выбором станет комбинация модулей CoolSiC Easy 1B и дискретных диодов CoolSiC.

Силовой модуль F3L15MR12WM1_B69 из семейства CoolSiC представляет собой трехфазный выпрямитель с ШИМ-управлением, выполненный в корпусном исполнении Easy 2B. Благодаря малому значению сопротивления открытого канала RDS(ON) 15 мОм модуль имеет высокую плотность мощности и компактные размеры, что упрощает построение зарядного устройства. Модуль поставляется в керамическом корпусе, заполненном гелем, и отличается малой паразитной емкостью, кроме того, потери на его переключения не зависят от температуры. Полумостовые топологии доступны как в корпусах Easy 2B, так и в корпусах Easy 1B меньшего размера. Для таких модулей сопротивление открытого канала RDS(ON) составляет всего 6 мОм (рисунок 3).

Рис. 3. Построение зарядных устройств на базе силовых модулей

Контроль, связь и безопасность

Управление силовыми каскадами обычно осуществляется с помощью микроконтроллеров. Микроконтроллеры семейства XMC4000 имеют в своем составе аналого-цифровые преобразователи (АЦП) с возможностью гибкой настройки, а также многофункциональные таймеры и периферийные модули, позволяющие организовать ШИМ-управление. Наличие CAN-контроллера гарантирует, что зарядные модули смогут общаться друг с другом и согласовывать свою работу при использовании различных типов аккумуляторов. Защита при оплате услуг, проверка подлинности обновлений программного обеспечения или аппаратных изменений может выполняться с помощью HSM-модуля (Hardware Security Module) семейства микроконтроллеров AURIX™. Это семейство часто используется в автомобильных приложениях, связанных с безопасностью.

Аутентификация отдельных модулей и защита от подделок может быть обеспечена с помощью специализированных чипов OPTIGA ™ Trust B. Для организации более надежной и целостной системы защиты следует использовать микроконтроллеры семейства OPTIGA TPM.

Заключение

Организация инфраструктуры быстрой зарядки аккумуляторов является важной частью стратегии по увеличению числа электромобилей. Без эффективных решений, обеспечивающих приемлемое время зарядки, электромобили неизбежно останутся привлекательными только для сторонников экологического транспорта и для потребителей, передвигающихся на незначительные расстояния. Подготовительные работы по определению параметров зарядных устройств и разъемов уже выполнены. Кроме того, имеются необходимые инновационные полупроводниковые решения. Эти решения включают как традиционные кремниевые силовые компоненты, так и карбид-кремниевые, которые обеспечивают высокую частоту переключений и большой  КПД, при этом гарантируя высокую надежность зарядных устройств. Если учесть наличие современных микроконтроллеров и продуманных решений для проверки подлинности и безопасности, то становится очевидным, что модульные зарядные устройства способны выполнить существующие требования электротранспорта и обеспечить дальнейшее развитие отрасли.

Оригинал статьи

Перевел Вячеслав Гавриков по заказу АО КОМПЭЛ

•••

Наши информационные каналы

CCS, CHAdeMO, Type2 и другие буквы: разбираем стандарты зарядок

Существует старая шутка о том, что электрический ток берется из розетки. Представим, что это действительно так. Тем более, что для большинства бытовых приборов обычному человеку в жизни действительно достаточно того самого круглого предмета интерьера с двумя или тремя дырочками, в который втыкается вилка.

Но вот вы покупаете электромобиль или хотя бы берете его во временное пользование. И вас ждет новый, удивительный мир зарядных устройств, кабелей и стандартов. Что же, настало время нам помочь вам со всем этим разобраться.

Война токов

Начать, увы, придется с давней, ставшей уже легендарной истории. Со знаменитой войны токов, в которой участвовали Никола Тесла и Томас Эдисон. Именно итоги этого сражения на сотню с лишним лет определили то, как во всем мире устроена электроэнергетика.

Эта борьба свелась к соперничеству двух систем: с использованием постоянного и переменного токов. И победителем вышел именно Тесла, который развивал системы переменного тока, и именно его мы теперь встречаем в розетках.

Вот только любой, абсолютно любой аккумулятор работает на постоянном токе. Его он выдает и, что еще важнее, им и только им он заряжается. Так что первое, что нужно учесть: от переменного тока напрямую вы батарею электромобиля не зарядите. Никак.

Так как же?

Для того, чтобы зарядить электромобиль, вам понадобится зарядное устройство, которое преобразует тот самый переменный ток из бытовой сети в постоянный ток для батареи. Во всех современных электромобилях такие зарядки установлены непосредственно на борту.

И вот что происходит, когда вы подключаете электромобиль к обычной бытовой электророзетке.

Электричество от розетки по проводу проходит через так называемый «кирпич» – устройство, расположенное непосредственно на кабеле и контролирующее вашу домашнюю электросеть дабы не допустить ее перегрузки. Другим концом кабель подключается уже к электромобилю, откуда энергия поступает в бортовое зарядное устройство и оттуда в батарею.

В России электросеть работает при напряжении 220 вольт. Стандартная сила тока, которую пропускает бытовая розетка, составляет 10 или 16 ампер. По простейшей формуле мы можем подсчитать, что на выходе из розетки мощность энергии составляет 2,2-3,6 киловатта.

Далее уже упомянутый «кирпич» урезает мощность еще сильнее. В итоге до батареи доходит 1-2 киловатта энергии. Современные электромобили расходуют 15-20 киловатт-часов на 100 километров пути. Несложно подсчитать, что при мощности зарядки в 2 киловатта на то, чтобы зарядиться только на 100 километров потребуется часов десять. А чтобы полностью наполнить аккумуляторы машины с батареей на 100 киловатт-часов уйдет более двух суток.

Иными словами, зарядиться от бытовой розетки можно, но оооооочень долго.

SAE J1772 и SAE J3068, они же Type 1 и Type2, они же IEC 61851-1 и IEC 62196-2

Запутались в этих бессмысленных хитросплетениях букв и цифр? Понимаем вас. На самом деле речь идет всего о двух типах зарядных разъемов, первом и втором. Есть еще третий тип, но он встречается так редко, что им можно пренебречь.

Оба типа рассчитаны на переменный ток, но позволяют подключать машину напрямую, без всякого «кирпича». Для этого вам понадобится провести выделенную электрическую линию и установить в гараже или на парковке соответствующий разъем, а также защитное устройство. Благо предложений соответствующего оборудования и установки в России уже достаточно.

Первый тип, он же Type 1, в теории способен проводить ток силой до 80 ампер, но обычно встречаются варианты на 32 ампера. Это 7,4 киловатта при 220-вольтном напряжении. На 100 километров вы зарядитесь часа за три, а полностью батарею современного электромобиля можно будет заполнить за 12-14 часов. То есть уже за вечер+ночь.

Разъемы первого типа в свое время получили распространение в Америке и Азии, но до Европы и России толком не добрались. Дело в том, что у них есть один недостаток – они могут быть только однофазными.

Поэтому сейчас более распространен второй тип, Type 2. Он также рассчитан на переменный ток, но может быть подключен как к одной фазе, так и сразу к трем.

Во втором случае мы имеем три фазы по 7,4 киловатта в каждой, итого 22 киловатта в сумме. Именно такие устройства вы видели в зеленых корпусах на тротуарах московских улиц.

На 100 километров пути от такого источника можно было бы напитаться менее чем за час, а часа за четыре полностью зарядить электромобиль с добротной батареей. Но, к сожалению, есть нюанс.

Помните, мы говорили, что батарея сама по себе может заряжаться только постоянным током, причем в случае с электромобилем с напряжением от 400 и более вольт? А не переменным на 220 вольт. И что для преобразования на борту есть зарядное устройство.

Так вот, мощность этих устройств бывает разной. У топовых образцов она достигает тех самых 22 киловатт. Но, к сожалению, таких машин немного. Это «Теслы», топовые версии Audi e-tron… да что-там говорить, даже Porsche Taycan в базе оснащается 11-киловаттной зарядкой, а 22-киловаттная идет только с топ-версиями.

Так как же быстро заряжать электромобили? Сразу постоянным током!

CCS Combo

Пожалуй, это самый распространенный в Европе и в России стандарт разъемов для быстрой зарядки. И самый простой, в том смысле, что все гениальное просто. CCS бывают первого и второго типа, и это все те же Type 1 и Type 2, только с двумя дополнительными коннекторами под плюсовой и минусовой кабели мощного постоянного тока. То есть в один и тот же разъем на электромобиле вы можете воткнуть как кабель Type 2 с переменным током, так и CCS Combo 2 с постоянным током.

Подключаются CCS к стационарным зарядным станциям, эдаким большим трансформаторам, которые делают то же самое, что и бортовые зарядки, но с током существенно большей мощности. И потом подают его на батарею почти что напрямую, минуя бортовое зарядное устройство, но, конечно, не обходя мимо бортовой контроллер.

В CCS используются разъемы, способные пропускать ток силой до 200 ампер, а сейчас появились и 500-амперные версии. Но еще важнее то, что напряжение не ограничено 220 вольтами. Большинство современных электрокаров работают при напряжении примерно в 400 вольт, но все чаще появляются 800-вольтные варианты.

Это, в частности, Porsche Taycan, а также новое поколение электромобилей Hyundai и Kia. Перемножив 500 на 800 мы получаем 400 киловатт разом! То есть полная зарядка батареи на 100 киловатт-часов проходит за 15 минут.

В теории. На практике опять есть свои нюансы. Во-первых, легковые электромобили, способные заряжаться током мощностью более 350 киловатт никто из серьезных автопроизводителей еще не то чтобы не представил, но даже не анонсировал.

Во-вторых, речь идет о пиковой мощности, которую батарея может принимать считанные минуты, а затем контроллер начинает ее ограничивать, дабы не допускать перегрева. То есть на деле средняя мощность зарядки от 0 до 100% будет хорошо если достигать 100 киловатт. Вот почему электромобилей, которые бы действительно полностью заряжались до 100% быстрее чем за час пока по факту не существует (но существуют те, кто заряжается на 50% менее чем за полчаса).

В-третьих быстрая зарядка для батарей попросту вредна. Это скорее экстренная мера для тех, кто действительно спешит, например путешествуя и остановившись пополнить энергию за время обеда. Остальным советуем медленно заряжать машину ночью у дома или днем на парковке у работы.

Наконец, в России быстрых зарядок постоянного тока попросту очень мало. Правда, в правительстве всерьез говорят о том, чтобы строить их больше. И все же пока советуем ориентироваться на 22-киловаттные трехфазные терминалы переменного тока Type 2 и интересоваться мощностью бортового зарядного устройства при выборе электромобиля.

Что еще?

CCS является доминирующим в Европе стандартом, именно его поддерживают поставляемые в Россию новые электромобили. Однако есть еще как минимум два разъема, которые вы встретите на подержанной электротехнике.

Этот стандарт был разработан японскими автопроизводителями Toyota, Mitsubishi, Subaru, Honda и Nissan как мировой и появился раньше CCS. Он до сих пор распространен на японских машинах, и тут стоит напомнить, что первым официально поставляемым в Россию электрокаром был Mitsubishi iMiEV, а самой популярной моделью на наших дорогах остается праворульный Nissan Leaf первого поколения. И тот и другой поддерживают кабели CHAdeMO.

В целом, у этого стандарта есть только один очевидный недостаток. Он поддерживает только постоянный ток, то есть для зарядки переменным требуется отдельный коннектор, в то время как в CCS можно воткнуть разъемы Type 1 или Type 2. Это не самый существенный минус, так что пока CHAdeMO окончательно не сдался, хотя как минимум в Европе побеждает CCS.

Одной из причин успеха компании Илона Маска в свое время стало то, что она взялась не просто выпускать электромобили, но и строить для них сеть зарядных станций, причем в первое время бесплатных. Увы, у этого решения был побочный эффект: Tesla не удержалась от соблазна сделать собственный стандарт зарядных разъемов, чтобы владельцы других электрокаров у них бесплатно не заряжались.

Сейчас компания отработала иной способ идентификации владельцев Tesla при подключении к зарядке, да и бесплатный период закончился, так что необходимости в собственном разъеме нет. Более того, «Теслы» для Европейского рынка давно комплектуются разъемами CCS.

Однако и от своего разъема Tesla до конца не отказывается. Почему? Ну, наверное потому же, почему Apple не переходит на зарядку через стандартные разъемы USB Type C…

И последнее. Сейчас на рынке аксессуаров существуют переходники буквально со всего на все. За исключением, само собой, коннекторов переменного постоянного токов. То есть с кабеля Type 2 на CHAdeMO переходника нет, а вот с CCS на CHAdeMO и обратно – пожалуйста.

Есть переходники фирменные, официальные, сертифицированные автопроизводителем. Но как раз такие существуют не на все случаи жизни. Благо на рынке масса предложений от сторонних компаний.

Однако тут нужно всегда помнить, что переходник – это по определению не идеальное решение. Во-первых, мелкие производители не гарантируют вам полной безопасности соединения. Во-вторых, в переходниках всегда будут какие-то потери мощности.

А потому, выбирая себе электромобиль, лучше заранее продумать, где, от каких разъемов и каким кабелем вы станете его заряжать. И позаботиться об установке у себя в гараже или на месте регулярной парковки соответствующего оборудования.

Способы зарядки электромобилей режимы заряда, быстрая зарядка постоянным током

Зарядка электромобиля в недалеком будущем будет таким же простым и обыденным явлением, как, например, заправка автомобиля дизельным топливом или бензином.
Но сегодня эра электрокаров только наступает и можно утверждать, что такое масштабное использование электротяги в автомобилях, поездах и других транспортных средствах актуально, а значить перспективно. В нашей статье мы рассмотрим режимы зарядки электромобилей, их градацию, которую соблюдают во всем мире.

Режимы зарядки

Зарядить электромобиль можно в любом месте, где есть электросеть, и это несомненное преимущество электромобилей.
Современные электромобили приспособлены для зарядки двумя способами: переменным (AC) и постоянным (DC) током. Зарядка электромобиля постоянным током относится к «быстрой зарядке», это режим 4 и о нем мы тоже напишем, в самом конце. Зарядка электромобиля переменным током происходит через зарядное устройство, которое встроено в каждый электромобиль, и это «медленный заряд». Зависимость каждого из режимов зарядки и времени можно посмотреть в таблице.

Режим 1 (mode 1)

Самый распространенный и наиболее простой способ зарядки электромобиля – это зарядка от обычной розетки в гараже, на даче или где угодно.
Все электрические розетки евростандарта рассчитаны на показатели 220/230 Вольт, 16 Ампер, что соответственно позволяет безопасно подключать потребителей мощностью до 3,5 кВт. Кабель для зарядки электромобилей, как и сам заряд этим способом, примерно и рассчитан на эти параметры. Режим заряда mode 1 предполагает зарядку от сети переменного тока напрямую без дополнительных защитных устройств, что делает такой режим не безопасным на 100% (от тепловой перегрузки и короткого замыкания), соответственно менее популярным в современных электрокарах. Время полной зарядки таким способом составляет 10-12 часов из расчета емкости батареи 30-35 кВт*ч.

Режим 2 (mode 2)

Режим заряда электротяговой батареи электромобиля «Mode 2» по сути, такой же как и в первом случае, но с использованием зарядного кабеля со специальным блоком защиты, который располагается на самом кабеле.
Обратите внимание на то, что такие кабели с блоком защиты рассчитаны на напряжение сети 220/230V~ для Европы и 110/120V~ для США, и если вы купили электромобиль в США с американским кабелем для зарядки, то не забудьте поменять его на европейский, подходящий для наших сетей.

Режим 3 (mode 3)

Режим «Mode 3» – зарядка переменным током повышенной мощности. Это самый распространенный режим зарядки, который применяется на паркингах, заправочных станциях и других общественных местах.
Такой тип зарядки возможен благодаря специальной зарядной станции, способной выдавать ток переменного напряжения большой мощности, чего невозможно добиться в обычных домашних условиях, где розетки ограничены своей способностью в 16 Ампер (3,5кВт).
Такие специальные зарядные станции способны давать выходной ток от 7,2 до 43 кВт в зависимости от подключения (однофазного или трехфазного). Время полноценного заряда батареи в таком режиме составляет от получаса до 4 часов. Как правило, подзарядить свой электромобиль от такого зарядного устройства можно бесплатно (в Украине, на момент написания статьи), обратившись в администрацию заведения, на чьей территории зарядка установлена. В большинстве случаев такие станции снабжены специальным считывателем карт, например, зарядные устройства с RFID идентификацией, где доступ обеспечивается благодаря наличию RFID-карты, которую необходимо приложить к специальному сканеру на самой станции. RFID-карту обычно выдает администрация заведения.

Режим 4 (mode 4) – заряд постоянным током (Быстрая зарядка)

Режим «mode 4» – самый быстрый вариант заряда электромобиля.
Напомним, что каждый электромобиль снабжен своей (уже встроенной) зарядной станцией, к которой подается питание переменного тока, а уже от нее идет заряд на батарею постоянным током. Но режим «mode 4» имеет свою особенность – в нем используется постоянный ток. Такой вариант заряда с принципиальным отличием от предыдущих режимов, где используется переменный ток, заряжает электромобиль постоянным током большой мощности. Здесь и разъемы особенные, самый популярный стандарт CHAdeMO. Зарядить своего электрического коня такой зарядкой можно очень быстро, примерно за 30 минут, но зарядных станций такого типа пока еще очень мало. Одна из причин – их пока что высокая цена.
Еще одна особенность быстрого заряда электромобиля заключается в том, что заряд батареи в таком режиме до уровня 80% достигается быстро, а остальные 20% заряда растягиваются на больший срок. Это связано с технологическими процессами заряда/разряда и направлено на увеличение срока службы тяговой батареи.

Сверхбыстрая зарядка для электромобилей будущего

1. Вся информация, представленная в базе данных Porsche Новости, включая, но не ограничиваясь, тексты, изображения, аудио и видео документы, охраняется авторскими правами или другими законодательными актами, защищающими интеллектуальную собственность. Данная информация предоставляется в пользование журналистам в качестве источника для их собственных публикаций в СМИ и не предназначена для коммерческого использования, в частности в рекламных целях. Передача текстов, изображений, аудио- и видео- материалов неавторизованным третьим лицам запрещена.

2. Все логотипы и товарные знаки, упомянутые в базе данных Porsche Новости, являются собственностью Др. Инж. х.с. Ф. Порше Акционерное Общество (далее Porsche AG), за исключением случаев, когда указано иное. 

3. Все содержимое базы данных Porsche Новости тщательно составлено и обработано. Тем не менее, информация может содержать расхождения и неточности. Porsche AG не несет ответственности за результаты, полученные в ходе использования предоставленной информации, в частности, касаемо точности, актуальности и полноты.

4. База данных Porsche Новости предоставляет информацию, связанную с транспортными средствами и относящуюся к рынку Германии. Все утверждения о стандартном оборудовании, юридических и налоговых нормах и последствиях действительны только для Федеративной Республики Германии.

5. При использовании базы данных Porsche Новости не могут быть исключены такие технические ошибки, как задержка передачи новостных данных. Porsche AG не несет ответственности за какой-либо причиненный этим ущерб.

6. Так как база данных Porsche Новости предоставляет ссылки на сторонние интернет — ресурсы, Porsche AG не несет ответственности за содержимое сайтов, на которые предоставлена ссылка. Используя такие ссылки, пользователь покидает информационные продукты Porsche AG.

7. Соглашаясь с изложенными условиями и положениями, пользователь обязан воздерживаться от неправомерного использования базы данных Porsche Новости.

8. В случае неправомерного использования, Porsche AG оставляет за собой право заблокировать доступ к базе данных Porsche Новости.

9. Если одно или несколько положений настоящих положений утратят силу, это не повлияет на юридическую силу остальных положений.

Lucid создал самый быстро заряжающийся электромобиль на сегодняшний день – HEvCars

Многих автомобилистов при выборе электромобиля беспокоит то, где его зарядить и сколько именно времени займет зарядка. Хотя большинство владельцев могут получить полную зарядку батареи электромобиля за ночь во время сна, делать несколько 20-минутных или более длительных остановок для зарядки в длительной поездке может быть неудобно.

Когда электрический седан Lucid Air выйдет на рынок в 2021 году, у него будет не только самый большой запас хода среди электромобилей, но и он будет заряжаться быстрее, чем любой другой электромобиль.

Серийная версия Lucid Air © Twitter LucidMotors

В преддверии презентации Air в следующем месяце, Lucid Motors сделала несколько смелых заявлений о зарядных возможностях электромобиля, и они впечатляют.

Компания заявила, что эффективный 900-вольтовый электромобиль будет заряжаться со скоростью до 20 миль (32 км) в минуту или пополнять запас хода в 300 миль (483 км) всего за 20 минут. Это становится возможным благодаря мощности зарядки автомобиля более 300 кВт на совместимой зарядной инфраструктуре. Это быстрее, чем в сети Tesla Supercharger третьего поколения с мощностью 250 кВт.

Домашняя зарядная станция Lucid Wunderbox  © lucidmotors.com

Чрезвычайно высокая скорость зарядки Lucid Air возможна благодаря ее электрической архитектуре на 900 В, включая специальные литий-ионные аккумуляторные элементы, сложную BMS-систему и систему управления температурой (TMS), а также эффективную трансмиссию электромобиля.

Lucid Air станет революционным электромобилем с точки зрения возможностей зарядки и будет включать:

  • Быструю зарядку постоянным током со скоростью до 20 миль (32 км) в минуту с максимальной скоростью зарядки более 300 кВт.
  • Электрическую архитектуру с напряжением 900 В+.
  • Бортовое зарядное устройство переменного тока мощностью 19,2 кВт, поддерживающее скорость зарядки переменного тока до 80 миль в час (129 км в час).
  • Интегрированную ускоренную зарядку и широчайший диапазон совместимости с зарядкой от уровня 1 и 2 переменного тока до самой мощной быстрой зарядки постоянного тока уровня 3 с использованием универсального разъема CCS для подключения к любой общественной зарядной сети и быстрой зарядки в ней.
  • Полную двунаправленность для расширенных возможностей Vehicle-to-Everything (V2X), а также для будущего включения функций Vehicle-to-Grid (V2G) и Vehicle-to-Vehicle (V2V).

Кроме того, уникальный и инновационный зарядный блок «Wunderbox» от Lucid сочетает в себе несколько обычно разделенных функций в одном компактном и структурно интегрированном корпусе. Это дает Lucid Air полную совместимость с общественной инфраструктурой зарядки, включая постоянно растущую инфраструктуру быстрой зарядки мощностью 350 кВт, которая строится в США и Европе.

«Благодаря нашей электрической архитектуре сверхвысокого напряжения 900 В и запатентованному Wunderbox мы значительно увеличили скорость поступления энергии в автомобиль, вокруг него и даже из него, предоставив самый быстрый в мире электромобиль с зарядкой, оснащенный функциями зарядки будущего».

Серийная версия Lucid Air должна быть представлена ​​онлайн 9 сентября, где возможно покажут и новую модель электрического кроссовера компании на базе модели Air.

По материалам: lucidmotors.com. Подготовил: hevcars.com.ua

Еще интересное пишут по теме

HEVCARS 🔌 Автор

Читайте самые интересные новости и статьи о электрокарах в Telegram и Google Новости!

Вот 12 электромобилей с самой быстрой зарядкой, которые вы можете купить сегодня

По мере того, как электромобили (EV) становятся все более популярными, компании работают над устранением одного из самых больших барьеров для покупателей автомобилей: беспокойства о запасе хода.

Потенциальные покупатели обеспокоены радиусом действия и наличием зарядной инфраструктуры для поддержки этого диапазона. Частью решения этой проблемы является распространение станций быстрой зарядки постоянного тока, которые обеспечивают питание батареи постоянным током, в отличие от преобразования этой мощности от зарядного устройства переменного тока уровня 2.

Еще одна проблема заключается в наличии транспортных средств, способных выдерживать высокие скорости зарядки, которые быстро заряжают аккумулятор.

В ноябре президент Байден подписал инфраструктурный пакет Build Back Better, включающий гранты на 2,5 миллиарда долларов в виде грантов на инфраструктуру зарядки электромобилей и альтернативного топлива.

В настоящее время Electrify America, Chargepoint и Blink являются одними из самых известных имен в сфере зарядки электромобилей.

Важно помнить, что скорость зарядки электромобиля зависит от нескольких переменных, например, от того, заряжаете ли вы на быстром зарядном устройстве переменного тока уровня 2 или постоянного тока, от состояния аккумуляторной батареи вашего автомобиля и от того, сколько киловатт-часов (кВтч) автомобиль может заряжаться.

Вот некоторые из доступных сегодня электромобилей, которые быстро заряжаются.

Ford Mustang Mach-E 2022 года выпуска

Ford Mustang Mach-E GT Performance Edition 2021 года — это самый спортивный Mach-E. Форд Мотор Компани

В 2022 году стандартный аккумуляторный блок электрического внедорожника Ford имеет полезную емкость 70 кВтч, а дополнительный аккумулятор с увеличенным запасом хода имеет полезную емкость 91 кВтч. Компания заявляет, что заднеприводная модель с пакетом расширенного диапазона может заряжаться от 10 до 80 процентов за 45 минут.

Volkswagen ID.4 2021 года выпуска

Для Volkswagen ID.4 2021 года выпуска предоставляется бесплатная зарядка в течение трех лет в сети Electrify America. Фольксваген АГ

Volkswagen заявляет, что ID.4 при 5-процентном заряде батареи достигнет 80-процентного заряда за 38 минут на станции быстрой зарядки постоянного тока. Клиенты ID.4 получают доступ к бесплатной зарядке в течение трех лет с Electrify America.

2022 Volvo C40 Recharge

Модель аналогична своему члену семейства XC40 Recharge. Вольво Автомобиль США

Небольшой электрический внедорожник Volvo может заряжаться от 10 до 80 процентов за 35 минут при использовании быстрой зарядки с пиковой выходной мощностью 150 киловатт (кВт).В компании говорят, что батарея может достичь этого показателя в оптимальных условиях. В холодную или жаркую погоду предварительная подготовка аккумулятора к зарядке — лучший способ приблизиться к этим результатам.

BMW i4 2022 года

Полностью электрический BMW i4 M50 2022 года выпуска может проехать 245 миль. БМВ Америки, ООО.

Поступивший в дилерские центры в этом году новый электромобиль немецкого автопроизводителя может заряжаться до 200 кВт на станции быстрой зарядки постоянного тока. Компания заявляет, что батарея может быть заполнена с 10 до 80 процентов примерно за 31 минуту.

BMW iX 2022 года

BMW выпускает iX M60 в семи различных цветах кузова. БМВ Америки, ООО.

Компания заявляет, что ее первый полностью электрический внедорожник, который также поступит в продажу в этом году, может потреблять до 200 кВт заряда, чтобы достичь 80-процентного заряда с 10-процентного за 35 минут. В нем также утверждается, что iX может увеличить запас хода на 108 миль за 10 минут при подключении к быстрому зарядному устройству постоянного тока в таких условиях.

Mercedes-Benz EQS 2022 года

Mercedes-AMG EQS предлагает производительность, мощность и прекрасное оснащение.Мерседес-Бенц США

Роскошный электромобиль, способный заряжать до 200 кВт, говорит, что полностью электрический седан может увеличить запас хода на 186 миль за 15 минут. Mercedes предлагает бесплатные 30-минутные сеансы зарядки в течение первых двух лет владения в рамках партнерства Electrify America.

2022 Rivian R1T

Rivian R1T выходит на рынок как первая модель компании. Ривиан

На существующей быстрой зарядке или на собственной сети быстрой зарядки постоянного тока, которую планируется завершить в следующем году, Rivian заявляет, что ее пикап R1T сможет увеличить запас хода на 140 миль за 20 минут.Ожидается, что тарифы на зарядку начнутся с 200 кВтч и в будущем увеличатся до более чем 300 кВтч. Компания финансирует установку зарядной инфраструктуры в Теннесси, Колорадо и других регионах в рамках своей инициативы «Adventure Network».

Porsche Taycan 2021

Porsche Taycan может заряжаться быстрее благодаря новой технологии. Порше АГ

Созданный с 800-вольтовой архитектурой, Porsche утверждает, что его полностью электрический седан может поднять стрелку с 5 до 80 процентов за 22,5 минуты.Компания заявляет, что в идеальных условиях автомобиль может заряжаться до 270 кВт.

2022 Lucid Air Dream Edition

Lucid Motors Air Dream Edition доступен в вариантах Performance или Range. Люсид Моторс

Автомобиль стартапа EV построен на электрической архитектуре с напряжением более 900 вольт. Автомобиль может поддерживать пиковую скорость зарядки более 300 кВт с использованием быстрой зарядки постоянного тока. Бортовое зарядное устройство переменного тока мощностью 19,2 кВтч может поддерживать скорость зарядки 80 миль в час.

2021 Tesla Model S

Model S, флагманский седан Tesla.Тесла Инк.

Используя сеть Supercharger компании, флагманский седан Tesla может проехать до 200 миль за 15 минут при максимальной мощности зарядки 250 кВт. Tesla заявила, что вскоре может открыть свою сеть для электромобилей за пределами бренда Tesla.

2022 Hyundai Ioniq 5

Hyundai Ioniq 5 — новинка 2022 модельного года. Эйлин Фалькенберг-Халл

Новый электрический кроссовер корейского автопроизводителя оснащен одной из самых быстрых технологий зарядки, доступных на серийных электромобилях.Батарея емкостью 77,4 кВтч способна заряжаться с 10 до 80 процентов менее чем за 20 минут при подключении к быстрому зарядному устройству постоянного тока мощностью 350 киловатт.

2022 Kia EV6

EV6 — это новый электромобиль Kia. Киа Моторс

Двоюродный брат Ioniq 5, новый электромобиль Kia построен с использованием аналогичной технологии. Аккумулятор на 77,4 кВтч, более высокий выбор между ним и аккумулятором на 58 кВтч, может зарядиться с 10 до 80 процентов примерно за 18 минут на быстром зарядном устройстве постоянного тока.

ABB выпускает самое быстрое в мире зарядное устройство для электромобилей

  • Может увеличить расстояние до 100 км менее чем за три минуты
  • Только зарядное устройство, специально предназначенное для одновременной зарядки до четырех автомобилей
  • Идеально подходит для заправочных станций, городских зарядных станций, торговых парковок и автопарков

Компания АББ сегодня выпускает инновационное универсальное зарядное устройство для электромобилей (EV), которое обеспечивает самую быструю зарядку на рынке.

Новый Terra 360 от АББ представляет собой модульное зарядное устройство, которое может одновременно заряжать до четырех автомобилей с динамическим распределением мощности. Это означает, что водителям не придется ждать, если кто-то уже едет впереди них. Они просто подтягиваются к другой вилке. Новое зарядное устройство имеет максимальную мощность 360 кВт и способно полностью зарядить любой электромобиль за 15 минут или меньше, удовлетворяя потребности различных пользователей электромобилей, независимо от того, нужна ли им быстрая зарядка или зарядка аккумулятора во время похода в магазин за продуктами. .

«Поскольку правительства во всем мире разрабатывают государственную политику, которая благоприятствует электромобилям и зарядным сетям для борьбы с изменением климата, спрос на инфраструктуру для зарядки электромобилей, особенно на быстрые, удобные и простые в эксплуатации зарядные станции, выше, чем когда-либо», — сказал Фрэнк Мюлон. , президент подразделения электромобильности компании ABB. «Terra 360 с вариантами зарядки, которые соответствуют различным потребностям, является ключом к удовлетворению этого спроса и ускорению внедрения электромобилей во всем мире».

«Это волнующий день для ABB, которая, как мировой лидер в области быстрой зарядки электромобилей, играет ключевую роль в создании общества с низким уровнем выбросов углерода», — сказал Теодор Сведжемарк, директор по коммуникациям и устойчивому развитию ABB.«Поскольку на автомобильный транспорт приходится почти пятая часть глобальных выбросов CO2, электромобильность имеет решающее значение для достижения Парижской климатической цели. Мы также подадим пример, переведя весь наш парк из более чем 10 000 автомобилей на автомобили без выбросов».

Доступный в Европе с конца 2021 года и в США, Латинской Америке и Азиатско-Тихоокеанском регионе в 2022 году, Terra 360 разработан с учетом повседневных потребностей и ожиданий водителей электромобилей. Используя богатый полевой опыт, полученный благодаря большой установленной базе ABB E-mobility, Terra 360 обеспечивает скорость и удобство, а также комфорт, простоту использования и ощущение знакомости.

Его инновационная система освещения направляет пользователя в процессе зарядки и показывает состояние заряда (SoC) аккумулятора электромобиля и остаточное время до окончания оптимального сеанса зарядки. Самое быстрое в мире зарядное устройство для электромобилей также доступно для инвалидных колясок и оснащено эргономичной системой управления кабелями, которая помогает водителям быстро подключаться к сети с минимальными усилиями.

Помимо удовлетворения потребностей частных водителей электромобилей на заправочных станциях, в магазинах и торговых точках, зарядные устройства Terra 360 также могут быть установлены в коммерческих помещениях организации для зарядки электромобилей, фургонов и грузовиков.Это дает владельцам возможность заряжать до четырех автомобилей за ночь или быстро заправлять свои электромобили в течение дня. Поскольку зарядные устройства Terra 360 занимают мало места, их можно устанавливать в небольших складских помещениях или на парковках, где пространство ограничено.

Зарядные устройства

Terra 360 полностью настраиваются. Чтобы персонализировать внешний вид, клиенты могут «брендировать» зарядные устройства, используя различную фольгу или изменяя цвет светодиодных полосок. Существует также возможность включить встроенный 27-дюймовый рекламный экран для воспроизведения видео и изображений.

АББ — мировой лидер в области инфраструктуры для электромобилей, предлагающий полный спектр решений для зарядки и электрификации электромобилей, электрических и гибридных автобусов, микроавтобусов, грузовиков, кораблей и железных дорог. Компания ABB вышла на рынок электромобилей еще в 2010 году и на сегодняшний день продала более 460 000 зарядных устройств для электромобилей на более чем 88 рынках; более 21 000 устройств для быстрой зарядки постоянного тока и 440 000 устройств для зарядки переменного тока, в том числе проданных через Chargedot.

Мощные зарядные устройства АББ уже развернуты по всему миру благодаря партнерству компании с международными операторами зарядки, такими как IONITY и Electrify America.

Чтобы ознакомиться с технологией зарядки электромобилей АББ, посетите сайт www.abb.com/ev-charging.

ABB (ABBN: SIX Swiss Ex) — ведущая мировая технологическая компания, стимулирующая преобразование общества и промышленности для достижения более продуктивного и устойчивого будущего. Подключая программное обеспечение к своему портфолио электрификации, робототехники, автоматизации и управления движением, ABB расширяет границы технологий, выводя производительность на новый уровень. С историей превосходства, насчитывающей более 130 лет, успех компании АББ обеспечивается примерно 105 000 талантливых сотрудников в более чем 100 странах.www.abb.com

Самое быстрое в мире зарядное устройство для электромобилей обеспечивает полную зарядку за 15 минут

Швейцарская инженерная компания ABB выпустила устройство, которое, как она утверждает, является самым быстрым в мире зарядным устройством для электромобилей, способным заряжать любой электромобиль всего за 15 минут.

Одним из недостатков перехода на электромобиль является то, что он долго заряжается. Даже с лучшими зарядными устройствами на рынке сегодня вам нужно выделить час или больше, если вы хотите полностью зарядить аккумулятор.Однако ABB обещает изменить это с помощью модульного зарядного устройства Terra 360 (360 кВт).

Terra 360 может заряжать до четырех машин одновременно. ABB заявляет, что ее новое зарядное устройство может обеспечить запас хода на 62 мили менее чем за три минуты, если сосредоточиться на одном транспортном средстве. Чтобы представить это в контексте, Tesla Supercharger обеспечивает запас хода в 200 миль за 15 минут, в то время как за тот же период вы проедете не менее 310 миль от Terra 360. этого года, прежде чем представить модульное зарядное устройство в США, Латинской Америке и Азиатско-Тихоокеанском регионе в 2022 году.Имея возможность заряжать четыре автомобиля одновременно, ABB ориентируется на заправочные станции, городские зарядные станции, торговые парковки и автопарки для развертывания. Площадь основания Terra 360 похожа на площадь традиционных газовых насосов.

Рекомендовано нашими редакторами

Если вы никогда раньше не слышали об ABB, компания вышла на рынок электромобилей в 2010 году и уже продала более 460 000 зарядных устройств для электромобилей на 88 рынках. Имея это в виду, Terra 360 должна начать появляться в новых местах в следующем году довольно быстро.Зарядные устройства можно настроить с помощью фирменного стиля и цвета с использованием светодиодных полосок, а также опционального 27-дюймового рекламного дисплея для воспроизведения изображений и видео.

Получите наши лучшие истории!

Подпишитесь на Что нового сейчас , чтобы каждое утро получать наши главные новости на ваш почтовый ящик.

Этот информационный бюллетень может содержать рекламу, предложения или партнерские ссылки. Подписка на информационный бюллетень означает ваше согласие с нашими Условиями использования и Политикой конфиденциальности. Вы можете отказаться от подписки на информационные бюллетени в любое время.

Станции быстрой зарядки постоянным током для электромобилей (EV)

Существует ряд факторов, влияющих на скорость зарядки электромобиля при зарядке постоянным током. Однако, поскольку преобразователь переменного тока в постоянный расположен на самой зарядной станции, зарядка электромобиля с помощью зарядки постоянного тока может быть значительно быстрее, чем с зарядкой переменным током.

Различные факторы, влияющие на скорость зарядки автомобиля при зарядке постоянным током, включают текущий заряд аккумулятора, погодные условия (аккумуляторы заряжаются медленнее на холоде), возможности зарядки аккумулятора и, конечно же, выходную мощность.

Текущий заряд батареи: Благодаря мерам по увеличению срока службы батареи и обеспечению безопасной зарядки зарядка значительно замедляется на последних 20 процентах. Поскольку быстрая зарядка постоянным током доводит аккумулятор электромобиля до 80 процентов емкости за сравнительно короткий промежуток времени по сравнению с зарядкой переменным током, а затем замедляется на оставшиеся 20 процентов, время, необходимое для того, чтобы ваша батарея достигла 100-процентного уровня заряда, может быть одинаковым для первоначальный 80-процентный заряд.

Погодные условия: В зависимости от того, где вы заряжаете свой электромобиль, температура может влиять на скорость зарядки.Низкие температуры могут негативно повлиять на скорость зарядки из-за того, что литий-ионные батареи, используемые для питания электромобилей, очень чувствительны к низким температурам.

Выходная мощность: Очевидно, что выходная мощность зарядного устройства влияет на время зарядки. Например, 15 минут зарядки могут дать вам от 130 до 480 км дополнительного пробега при выходной мощности 100 кВт и 350 кВт соответственно. При 50 кВт один час зарядки легкового автомобиля добавит дополнительные 278 км пробега.

Кроме того, мы всегда говорим, что автомобиль является «хозяином», когда речь идет о времени зарядки. Некоторые транспортные средства могут потреблять больше энергии, чем другие. Например, в то время как Tesla Model 3 может потреблять 250 кВт, Nissan Leaf может потреблять только около 50 кВт.

См. этот пост в блоге для получения дополнительной информации о том, как максимально эффективно использовать быструю и сверхбыструю зарядку постоянным током.

Может ли сверхбыстрая зарядка аккумулятора починить электромобиль?

Иссам Мудавар, профессор машиностроения Университета Пердью, уже 37 лет решает проблемы, связанные с жарой.Они часто следуют шаблону. Любой, кто мечтает о суперкомпьютере или новой авионике для истребителя, рано или поздно столкнется с одной и той же проблемой: сложная электроника, начиненная триллионами транзисторов, выделяет огромное количество тепла. Итак, мечтатели приходят к Мудавару, парню, который зарабатывает на жизнь изучением терморегулирования. «Всегда кажется, что охлаждение — это последнее, о чем люди думают», — говорит он.

Пару лет назад компания Ford обратилась к Мудавару с более скромной проблемой: кабелем для зарядки.Как и другие автопроизводители, Ford стремится поставлять электромобили, которые быстро включаются. Но есть проблема с более быстрым движением электронов: это приносит тепло. Если цель состоит в том, чтобы зарядить ваш электромобиль, скажем, за пять минут, это дополнительное сопротивление току означает проблемы, связанные с температурой внутри аккумулятора и снаружи. Шнур, в частности, становится перегретым узким местом.

Мудавар решает проблему, которой на самом деле еще не существует. Министерство энергетики США определило так называемую «экстремальную» быструю зарядку как увеличение запаса хода на 200 миль за 10 минут.Это достижимо с помощью существующих зарядных станций и кабелей, возможности которых еще не исчерпаны, отчасти из-за их собственных проблем с нагревом. Тем временем работа Мудавара предвосхищает будущее, когда заправка автомобиля электронами может даже соперничать по удобству с бензоколонкой.

В последнее время в электромобилях наблюдается тенденция: чем больше, тем лучше. Автопроизводители теперь нацелены на запас хода в 400 миль в качестве противоядия от «беспокойства по поводу запаса хода», и в то же время они электрифицируют главные элементы американских дорог — Chevy Silverados, Ford F-150, Hummers.Массивные автомобили плюс огромные требования к запасу хода означают совершенно гигантские батареи. Неудивительно, что это связано с компромиссом: зарядка этих больших батарей требует дополнительного времени. По данным Министерства энергетики, самым быстрым вариантом может быть полная зарядка за 30 или 40 минут от современных зарядных устройств для шоссе, на которые приходится около 5 процентов заправок электромобилей. Однако в основном эти автомобили предназначены для водителей, которые могут подключаться к сети дома и заряжать эту огромную батарею всю ночь.

Сочетать эти два понятия сложно, объясняет Ахмад Песаран, эксперт по хранению энергии в Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии.Фраза вроде «пятиминутная зарядка» означает совсем другое, если вы заряжаете аккумулятор на 200 киловатт-часов, такой как тот, что установлен в Hummer, по сравнению с аккумулятором на 40 кВтч в Nissan Leaf. Эти большие батареи требуют гораздо больше энергии, и у них есть структурные барьеры, которые затрудняют быструю зарядку. Для этого, вероятно, потребуются новые зарядные устройства и батареи, новые модные кабели, возможно, даже модернизация линий передачи, питающих зарядные устройства, чтобы они могли справиться с огромным всплеском спроса.«Я сомневаюсь в разумности того, почему нам нужен запас хода в 500 миль в электромобиле, а также нужна быстрая зарядка за пять минут», — говорит он. «Куда ты хочешь пойти? Сколько раз вам нужно это сделать?» Но, добавляет он, это может быть просто неизбежно.

В настоящее время большинство автомобилей не могут использовать самые мощные зарядные станции, которые у нас уже есть, говорит Чао-Янг Ван, исследователь аккумуляторов из Университета штата Пенсильвания. Причины кроются в основном в самой батарее, в первую очередь в явлении, называемом литиевым покрытием.Когда батареи заряжаются, ионы лития прижимаются к аноду из графита. Чтобы вложить больше энергии в батареи, этот материал был разработан так, чтобы он был довольно толстым, чтобы он мог удерживать больше ионов. Но это становится препятствием для зарядки. По мере того, как ток становится более интенсивным, эти ионы не могут достаточно быстро проникнуть внутрь толстого материала анода. Поэтому вместо этого они накапливаются на его поверхности в виде металлического лития — они образуют пластину. И когда это произойдет, пути назад уже не будет. Аккумулятор постепенно теряет доступ к этим ионам и, таким образом, теряет способность полностью заряжаться.

Станет ли когда-нибудь зарядка электромобилей такой же быстрой, как заправка бензином?

Электромобили быстро набирают популярность, но некоторые потенциальные покупатели сомневаются. Одна из основных причин заключается в том, что зарядка электромобилей происходит медленно. В то время как водители сегодня привыкли заправлять свой бензобак менее чем за пять минут, электромобилям, в зависимости от размера и характеристик батареи, обычно требуется не менее 30 минут, чтобы зарядиться на 80 процентов на самых быстрых зарядных станциях.

Однако через 5-10 лет станет возможной гораздо более быстрая зарядка.Компании разрабатывают новые материалы для литий-ионных аккумуляторов, а также новые «твердотельные» аккумуляторы, которые более стабильны при более высоких скоростях зарядки. Они могли разместить скорость перезарядки 20 минут или меньше в пределах досягаемости.

Тем временем группа ученых недавно разработала прототип литиевой батареи, которая в лабораторных условиях может заряжаться более чем на 50 процентов своей емкости всего за три минуты — и делать это тысячи раз без значительного ухудшения характеристик. Исследователи говорят, что это может проложить путь к батареям, которые могут полностью заряжаться всего за 10 минут.

Тем не менее, существуют научные и инженерные проблемы, которые необходимо решить, прежде чем аккумуляторы для электромобилей со сверхбыстрой зарядкой станут технически осуществимыми и доступными. И некоторые эксперты задаются вопросом, действительно ли электромобили, которые можно заряжать так быстро, — это будущее, которого мы хотим, — по крайней мере, с электрической сетью, которая у нас есть сейчас.

Зарядка

Аккумуляторы современных электромобилей состоят из тысяч литий-ионных элементов, способных накапливать и высвобождать энергию тысячи раз.Каждая из этих ячеек состоит из двух электродов — металлического катода и графитового анода, — разделенных жидким электролитом. Пока батарея заряжается, ионы лития текут через жидкость от катода к аноду, заполняя пространство между графитовыми слоями, как деревянные блоки, вписывающиеся в башню Дженга.

Скорость, с которой ионы лития перемещаются от катода к аноду, определяет скорость зарядки аккумулятора. Но точно так же, как поспешное размещение блоков в башне Дженга может привести к нестабильности конструкции, если литий впрессован в анод слишком быстро, начинают возникать проблемы.

При высокой скорости зарядки литиевые батареи могут перегреваться, что со временем приводит к их износу. Более проблематично то, что литий может начать накапливаться на поверхности анода, а не попадать на него, — явление, известное как литиевое покрытие. Мало того, что это может резко снизить емкость батареи, отложения лития в конечном итоге образуют нитевидные структуры, известные как дендриты. Как только они начинают формироваться, эти дендриты могут расти через электролит, касаться катода и создавать короткое замыкание, в результате чего батарея загорается или взрывается.

«Очевидно, что это не очень хорошо с точки зрения безопасности», — говорит Питер Слейтер, профессор химии материалов Бирмингемского университета в Великобритании. ограничения скорости зарядки, установленные бортовыми зарядными портами автомобиля. Станция быстрой зарядки мощностью 350 киловатт — самая мощная общедоступная зарядка, доступная сегодня в США, — теоретически может заряжать аккумулятор внедорожника Audi E-tron емкостью 95 киловатт-часов примерно за 16 минут.Но сама батарея может потреблять не более 150 киловатт энергии, что приближает ее фактическое ограничение скорости зарядки к 40 минутам.

То, насколько быстро батарея будет заряжаться в реальном мире, зависит не только от зарядного устройства или мощности, на которую рассчитана батарея, но и от размера батареи, степени ее заряженности и даже от погоды. Тем не менее, современные станции быстрой зарядки часто могут заряжать аккумулятор электромобиля на 80 процентов, что потенциально увеличивает запас хода на сотни миль примерно за 30 минут.(Когда батарея заряжена на 80 процентов, скорость зарядки замедляется, чтобы предотвратить повреждение батареи.) Владельцы Tesla могут посетить зарядную станцию, которая увеличит запас хода до 200 миль за 15 минут.

Будущее сверхбыстрой зарядки?

Несмотря на то, что увеличение запаса хода на 200 миль за 15 минут — это быстро, это далеко не то же самое, что заправиться для поездки за пять минут. Те, кто надеется на подобный опыт зарядки электромобилей, возможно, захотят дождаться следующего поколения аккумуляторных технологий.

Одним из способов сделать литий-ионный аккумулятор, который можно безопасно заряжать еще быстрее, является использование альтернативных материалов анода. Например, британский стартап Echion Technologies разработал ниобиевый анод, который не способствует образованию лития или образованию дендритов. Аккумуляторы, изготовленные из этого материала, можно заряжать «сколь угодно быстро», — говорит генеральный директор Жан Де Ла Верпильер. Аккумуляторы его прототипа электромобиля можно заряжать за шесть минут, «не влияя на безопасность или срок службы батареи», — говорит он.

Однако за такую ​​быструю зарядку приходится платить: ниобиевые аноды сохраняют меньше энергии на единицу массы, чем обычные графитовые. Поскольку производители электромобилей, как правило, отдают предпочтение батареям с высокой плотностью энергии (которые могут работать дольше без подзарядки), а не батареям со сверхбыстрой зарядкой, Echion в настоящее время ориентируется на другие рынки для своих батарей, такие как сетевые накопители и электроинструменты. В конце концов, Де Ла Верпильер предполагает, что версия этих батарей может использоваться в автопарках, где любое время простоя для подзарядки стоит компании денег.

Индивидуальным водителям, которые ищут более мощный импульс киловаттам, предлагаются новые конструкции твердотельных аккумуляторов. В таких батареях ионы лития проходят через твердый электролит, часто керамический, а не жидкий. Поскольку жидкие электролиты легко воспламеняются, это делает аккумулятор более безопасным. Это также открывает возможность использования различных анодных материалов, которые более устойчивы к литию и, следовательно, могут заряжаться быстрее.

Solid Power, компания, разрабатывающая твердотельные аккумуляторы при финансовой поддержке BMW Group и Ford, работает над ячейкой батареи с кремниевым анодом, которую, по словам главного технолога Джошуа Бюттнер-Гарретта, можно зарядить наполовину за 15 минут, и она рассчитана на 20 -минутные тарифы на полную перезарядку для коммерческой версии.Компания также разрабатывает батареи с литий-металлическими анодами, которые могут хранить в десять раз больше энергии на единицу массы, чем графит.

В твердотельной конструкции литий-металлические батареи теоретически должны заряжаться очень быстро. Однако на практике они тоже склонны к образованию дендритов, что приводит к их быстрому выходу из строя, особенно при высоких скоростях зарядки. Литий-металлические аккумуляторы с быстрой зарядкой могли бы стать Святым Граалем высокопроизводительных аккумуляторов для электромобилей, но они «все еще находятся в стадии разработки», говорит Бюттнер-Гарретт.

Новое исследование может приблизить эти супербатареи к реальности. Недавно группа под руководством материаловеда из Гарвардского университета Синь Ли разработала твердотельный литий-металлический аккумулятор, в котором используется несколько различных слоев материалов в электроде для остановки роста литиевых дендритов. В журнале Nature команда описала прототип батареи, которую можно было заряжать всего за три минуты, сохраняя при этом более 80 процентов своей емкости после 10 000 циклов. (Обычные аккумуляторы для электромобилей разлагаются на аналогичную величину после 1000–2000 циклов.)

Исследование все еще находится на ранней стадии. Команде необходимо продемонстрировать, что аккумулятор, который в настоящее время имеет размер монеты, можно масштабировать и массово производить для автомобилей.

Ли говорит, что коммерческая версия этой батареи может появиться примерно через пять лет, «если все пойдет как надо».

Если можно использовать преимущества металлического лития, говорит Венкат Вишванатан, инженер из Университета Карнеги-Меллона, чья лаборатория также занимается разработкой аккумуляторов следующего поколения, из окна.

Социальные ограничения скорости

Даже если аккумуляторы электромобилей, которые можно заряжать менее чем за 10 минут, технически возможны, неясно, будет ли сверхбыстрая зарядка когда-либо практичной. При напряжении 400 вольт и выше современные станции быстрой зарядки уже потребляют гораздо больше энергии из электрической сети, чем розетки на 120 и 240 вольт, которые многие владельцы электромобилей используют дома. Если бы все американцы ездили на электромобилях и все ожидали, что все время будет доступна все более быстрая зарядка, это могло бы создать серьезную нагрузку на сеть.

«Есть еще один аспект инфраструктуры, — говорит Ли. «Мы должны увидеть, какой ток может поддерживать вся система».

Бюттнер-Гарретт говорит, что необходимо найти баланс «как на уровне социального воздействия, так и на уровне зарядного устройства, чтобы найти правильное сочетание удобства и стоимости». По его словам, производители электромобилей признают это и ожидают от 20 до 30 минут зарядки для автомобилей, выпущенных в середине 2020-х годов.

Дженни Бейкер, эксперт по хранению аккумуляторов в Университете Суонси в США.К., не уверен, что сверхбыстрая зарядка — это правильная цель. Она отмечает, что зарядка дома ночью, когда спрос ниже, более доступна и экологически безопасна, поскольку сетевым операторам приходится меньше потреблять резервные электростанции, которые, как правило, сжигают более грязное топливо. Многие владельцы электромобилей, включая Бейкера, также считают это более удобным, чем останавливаться для подзарядки в течение дня.

«Зарядка дома, если у вас есть возможность, лучше всего подходит для окружающей среды», — говорит Бейкер. «Я был бы очень разочарован, если бы электромобили [стали] такими же, как автомобили на бензине, потому что это не раскроет весь их потенциал.

Самая быстрая в мире зарядная станция для электромобилей обещает полную зарядку менее чем за 15 минут

АББ

Есть несколько станций быстрой зарядки, к которым водители могут подключиться уже сегодня, но новая станция ABB мощностью 360 киловатт удостоилась звания самой быстрой в мире зарядной станции для электромобилей.Компания заявляет, что с этой новой станцией любой электромобиль уедет с полной батареей менее чем за 15 минут. Чтобы представить это в перспективе, самые быстрые станции Tesla Supercharger выгружают сока мощностью 250 кВт.

Компания объявила о новой платформе станции в четверг, и это больше, чем просто быстрый одноблочный проект. Станция, названная Terra 360, может одновременно заряжать до четырех автомобилей, не жертвуя потоком сока. ABB заявила, что даже если у водителя электромобиля нет 15 минут, сверхбыстрые скорости могут обеспечить дальность 62 мили менее чем за 3 минуты.

Система освещения направляет пользователей в процессе и показывает состояние заряда батареи и расчетное время до окончания сеанса зарядки. Это также компактные устройства, которые, как надеется АББ, могут помочь операторам автопарков и логистическим компаниям быстро заряжать будущие грузовые фургоны, грузовики и другие транспортные средства, не занимая слишком много места. В довершение всего, станции также доступны для инвалидных колясок.

Запуск АББ начинается сегодня, до официального открытия первой станции в Европе к концу этого года.В следующем году компания распространит это сверхбыстрое зарядное устройство на США, Латинскую Америку и Азию.

Получить информационный бюллетень Roadshow

Узнайте о новейших автомобилях и автомобильных тенденциях от суперкаров до внедорожников. Доставляется по вторникам и четвергам.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.