Brzina punjenja EV: Koliko dugo je potrebno za punjenje električnog vozila?

Prelazak s automobila na plin na električna vozila na baterije je značajan prijelaz za dugogodišnje vozače, o čemu je potrebna temeljita rasprava. Ova promjena uključuje učenje novih pojmova i razvijanje novih vozačkih navika, prvenstveno pod utjecajem posebnih karakteristika i izvora energije električnih automobila. Za razliku od tradicionalnih automobila, električna vozila imaju jedinstvene funkcije kao što su regenerativno kočenje, vožnja jednom pedalom i različite opcije punjenja. Vozači se moraju prilagoditi ovim razlikama kako bi osigurali glatko i efikasno iskustvo vožnje. Razumijevanje zamršenosti upravljanja baterijama, infrastrukture za punjenje i potrošnje energije ključno je za maksimiziranje prednosti i performansi električnih vozila.

Osim faktora okoline (kao što je spomenuto u Pariškom sporazumu), zagovornici EV računaju na njegovu sposobnost da se puni kod kuće umjesto da se voze do namjenske stanice za punjenje. Međutim, punjenje EV nije tako jednostavno kao pritiskanje benzinske pumpe do punog rezervoara, što traje manje od 5 minuta. Punjenje vašeg električnog vozila od praznog do potpunog može potrajati satima. Ovo ostaje najveća prepreka za skeptike EV. Ovo je takođe povezano sa "anksioznošću dometa", što je strah da nema dovoljno dometa da stignete do odredišta.

Jednom kada vozite EV, vaše vozačke navike će se vrtjeti oko njegovog dometa, kapaciteta baterije i brzine punjenja. Zapamtite, gotovo svaka funkcija i dodatna oprema zavise od baterije EV. Iako ne postoji industrijski standard u mjerenju brzina punjenja, gruba predodžba o tome koliko bi vremena trebalo da se potpuno napuni električni automobil može vam pomoći da prevladate anksioznost dometa i razvijete efikasniju rutinu vožnje.

Vrste EV punjača i njihove brzine punjenja

U većini slučajeva, vrsta opreme za napajanje električnih vozila (EVSE), koja se češće naziva EV punjači, diktira koliko brzo možete napuniti bateriju svog električnog vozila. Postoje tri nivoa EV punjenja: nivo 1, nivo 2 i DC brzo punjenje, svaki sa različitim tipovima utikača, zahtevima za napajanjem i brzinama punjenja.

Nivo 1 (Standard Household Outlet)

EV punjači nivoa 1 su oni koji se besplatno isporučuju s vašim EV - ako ih vaš proizvođač ili prodavač još uvijek nudi. Neki proizvođači automobila poput Tesle prestali su davati besplatne punjače svojim kupcima. Nazivaju se i punjači s curkom zbog svoje male brzine punjenja, oni mogu isporučiti samo između 1,3 kW i 2,4 kW, ili otprilike oko 3 milje dometa po satu punjenja. Dobra stvar kod punjača nivoa 1 je što se mogu uključiti u standardnu ​​NEMA 5-15 utičnicu od 120 volti. Međutim, to također ograničava njihove mogućnosti punjenja.

Ako vozite oko 40 milja dnevno, punjač nivoa 1 može biti dovoljan za dopunu preko noći. U suprotnom, možda će vam trebati moćniji EVSE.

Nivo 2 (240-voltni kućni i javni punjači)

Nivo 2 EV punjači su sredina između brzine javnog punjenja i praktičnosti kućnog punjenja. Dolaze u dvije vrste: plug-in ili ožičeni. Slično kao punjači nivoa 1, prenosivi punjači nivoa 2 mogu se uključiti u standardnu ​​kućnu utičnicu (NEMA 14-50, istu koju koristite za velike uređaje). Oni mogu isporučiti između 3 kW i 9,6 kW snage, što znači do 36 milja dodanog dometa na sat.

Ako želite brže punjenje kod kuće, umjesto toga možete se odlučiti za ožičene punjače nivoa 2. Međutim, možda ćete morati nadograditi svoj postojeći električni sistem kako biste se prilagodili dodatnom opterećenju. Ožičeni punjači imaju maksimalnu brzinu punjenja od 19,2 kW u Sjedinjenim Državama i do 22 kW u Evropi, što znači domet do 75 milja na sat. One mogu biti montirane na zid ili pričvršćene na postolje.

DC brzo punjenje

DC brzi punjači su najbrži i najsnažniji punjači za EV, ali su za većinu vozača više rasipanje nego potreba. Umjesto da crpe izmjeničnu struju i dopuštaju ugrađenom punjaču EV-a da je pretvori u istosmjernu struju, DC punjači napajaju jednosmjernu struju direktno u akumulator vozila, značajno ubrzavajući proces punjenja. Kao i vaše tipične benzinske pumpe, DC punjači su instalirani u namjenskim stanicama gdje vozači mogu doći radi brzog dopunjavanja. Drive-by je moguć jer DC punjači mogu snabdjeti do 350 kW, što znači domet od 240 milja na sat ili više. Ovi električni automobili s punom baterijom mogu podnijeti od 0-80% za manje od 30 minuta! Za više detalja o ovoj temi pogledajte naš članak o AC vs DC punjenju.

Međutim, stručnjaci predlažu korištenje brzih punjača samo kada su potrebni jer je često brzo punjenje povezano s degradacijom baterije. Kako punjač troši toliko energije, on također stvara mnogo topline, što bi dugoročno moglo utjecati na zdravlje baterije.

Faktori koji utječu na brzinu punjenja

Osim nivoa punjenja, drugi faktori mogu uticati na brzinu punjenja, uključujući spoljašnje uslove okoline, kapacitet baterije i koliko je baterija prazna.

Veličina baterije i model vozila

Većoj bateriji će trebati više vremena za punjenje, čak i kada se koristi najbrži dostupan punjač. Na primjer, tipičnoj bateriji električnog automobila od 60 kWh bilo bi potrebno 8 sati da se napuni od prazne do pune pomoću punjača od 7,4 kW Level 2. U međuvremenu, punjenje baterije od 80kWh pomoću istog punjača trajalo bi 10-12 sati.

Veličina baterije za električna vozila varira ovisno o modelu. Na primjer, Tesla Model S 2019 nudi tri nivoa opreme: Standard Range, Long Range i Performance. Standardni asortiman dolazi sa baterijom od 75 kWh, kojoj je potrebno oko 10 sati da se potpuno napuni pomoću punjača od 7,4 kW. Nasuprot tome, i Long Range i Performance trim imaju bateriju od 100 kWh. Punjenje ovih većih baterija sa istim punjačem od 7,4 kW će trajati više od 13 sati da se postigne puni kapacitet. Ova varijacija u veličini baterije i vremenu punjenja ključna je za potencijalne kupce koje treba uzeti u obzir pri odabiru svog idealnog modela vozila.

Stanje napunjenosti baterije

Stanje napunjenosti (SOC) vam govori koliko je prazna ili puna baterija vašeg EV-a. Ovo je ključno za saznanje koliko brzo ili sporo baterija može biti potpuno napunjena. Skoro prazna baterija će se brže puniti u ranim fazama. Kako se približi 100% ili oko 80% oznake, punjenje će se usporiti kako bi se baterija zaštitila od pregrijavanja. Zbog toga možete primijetiti da preostalih 20% traje duže od prvih 80%, baš kao i kod mobilnog telefona.

I EV i pametni telefoni koriste litijum-jonske baterije koje prirodno usporavaju proces punjenja kako bi se izbjeglo nakupljanje topline i osigurali da ste vi i vaš EV sigurni. Dakle, ako pokušavate da napunite električni automobil od 80% do punog, očekujte da će to potrajati.

Temperaturni uslovi

Litijum-jonske baterije su osetljive na temperaturne fluktuacije. Ekstremna vrućina ili hladnoća mogu uticati na efikasnost baterije i performanse punjača. Tokom hladnijih mjeseci, hemijske reakcije unutar litijum-jonskih baterija se usporavaju. Kako bi se borili protiv ovoga, neka EV imaju ugrađene grijače baterija kako bi litijum-joni bili "uzbuđeni". U međuvremenu, dodatna toplota tokom toplijih meseci može ih dodatno degradirati. To je razlog zašto EV punjači smanjuju snagu kako bi se izbjeglo pregrijavanje, što zauzvrat usporava proces punjenja. Pročitajte više u našem članku o efikasnosti električnih automobila po hladnom vremenu.

Oprema za punjenje i infrastruktura

Kao što je objašnjeno u prethodnom dijelu, oprema za punjenje je jedan od najvećih faktora koji utječu na brzinu punjenja električnih vozila i plug-in hibrida. Punjači nivoa 1 obično imaju maksimalnu snagu od 1,3 kW do 2,4 kW. Ako imate tipičan električni automobil od 60kwh, trebalo bi između 25 i 45 sati da se potpuno napuni.

Punjači nivoa 2 su ocijenjeni između 3 i 19,2 kW, a za punjenje baterije električnog automobila od 60 kWh bi bilo potrebno 3-20 sati. U međuvremenu, DC brzi punjači imaju maksimalnu snagu od 60 kW do 360 kW. Stanica za brzo punjenje od 150 kW može u potpunosti napuniti istu bateriju za 30 minuta. Međutim, ove brzine će i dalje zavisiti od sistema upravljanja akumulatorom vozila. Sistem upravljanja baterijom automobila se široko smatra mozgom EV jer određuje optimalnu brzinu punjenja u odnosu na stanje napunjenosti.

Razlike u konektorima za punjenje EV značajno utiču na domet punjenja po satu. Većina električnih vozila u Sjevernoj Americi koristi konektor J1772 za punjenje naizmjeničnom strujom i kombinovani sistem punjenja (CCS) za brzo punjenje. Međutim, neki modeli, kao što je Nissan LEAF, koriste CHAdeMO konektor japanske proizvodnje za DC punjenje. Tesla koristi jedan konektor – Supercharger – na svim nivoima punjenja. Nedavno su veliki proizvođači automobila poput Forda i GM-a najavili planove za prelazak na Teslin sistem baziran na Superchargeru, što ukazuje na pomak ka ujedinjenijoj i potencijalno efikasnijoj infrastrukturi za punjenje električnih vozila.

Vrijeme punjenja u stvarnom svijetu za popularne EV modele

Ispod je tabela s detaljima koliko milja dometa na sat neki popularni EV modeli mogu postići ovisno o nivou punjenja:

Scenariji punjenja: koliko će to trajati?

Punjenje električnog automobila kod kuće može dati drugačiji rezultat u odnosu na punjenje na javnoj punionici.

Punjenje kod kuće preko noći (nivo 1 i 2)

Nivo 1 Punjenje (120-voltna utičnica):Idealno za lagane dnevne vozače, nivo 1 punjenja obezbeđuje domet od oko 2-5 milja na sat. To znači da bi moglo potrajati 30+ sati za potpuno punjenje velike baterije, tako da je najbolje za vozače koji putuju manje od 40 milja dnevno i mogu ostaviti svoje vozilo uključeno preko noći.

Nivo 2 Punjenje (240-voltna utičnica):Za one koji putuju duže ili žele brže punjenje, nivo 2 punjenje je praktično rješenje kod kuće. Obično dodaje domet od 10-25 milja na sat, omogućavajući većini električnih vozila da se potpuno napune preko noći za 8-10 sati. Instalacija punjača nivoa 2 može zahtijevati utičnicu od 240 volti, a često je potrebna profesionalna instalacija.

Javno brzo punjenje za putovanja (DC Fast)

DC stanice za brzo punjenje (nivo 3):Kada idete na duga putovanja, DC brzo punjenje može promijeniti igru, dodajući 100-200+ milja za samo 15-30 minuta ovisno o modelu EV-a i kapacitetu punjača. Sa stanicama velike snage kao što su Teslini superpunjači ili javni punjači od 350 kW, možete napraviti kratke pauze za punjenje i brzo se vratiti na put.

Planiranje zaustavljanja punjenja:Budući da se DC stanice za brzo punjenje obično nalaze duž glavnih autoputeva i u popularnim područjima, aplikacije za planiranje ruta kao što su PlugShare i ChargePoint mogu pomoći u lociranju obližnjih stanica, prikažu dostupnost u stvarnom vremenu i izračunavaju procijenjena vremena punjenja.

Naplata na radnom mjestu i javnim odredištima

Nivo 2 Punjenje na radnom mjestu:Mnoge kompanije nude svojim zaposlenima stanice za punjenje nivoa 2, dodajući otprilike 20-25 milja dometa na sat. Za većinu električnih vozila ovo je dovoljno da pokrije cjelodnevno putovanje na posao, tako da uključivanje električnog vozila tokom radnog vremena predstavlja zgodan način održavanja napunjene baterije bez potrebe za punjenjem kod kuće.

Naplata na javnim odredištima:Punjači nivoa 2 se takođe često nalaze u trgovačkim centrima, teretanama, hotelima i parking garažama. Ove lokacije pružaju umjerene brzine punjenja, tako da čak i nekoliko sati može dodati dovoljan domet za lokalnu vožnju ili vas približiti potpunom punjenju prije nego što krenete kući.

Savjeti za optimizaciju vremena punjenja

Punite kada je baterija prazna, ali nije prazna:Za brže punjenje, općenito je bolje puniti iz nižeg postotka baterije, oko 10-20%, jer se baterija brže puni kada je prazna.

Izbjegavajte redovno punjenje do 100%:Punjenje do punog kapaciteta se usporava kada dostigne zadnjih 20%. Ako vam nije potrebno potpuno punjenje, pokušajte se zaustaviti na oko 80-90% kako biste skratili vrijeme čekanja i zaštitili zdravlje baterije.

Koristite postavke kontrole temperature:U ekstremnim vremenskim uslovima, prethodno kondicioniranje baterije vašeg EV (zagrevanje ili hlađenje) može poboljšati brzinu punjenja. Mnogi EV vam omogućavaju da upravljate postavkama temperature putem aplikacije, posebno prije povezivanja na brzi punjač.

Planirajte prestanak punjenja unaprijed:Koristite aplikacije kao što su ChargePoint, PlugShare ili izvornu aplikaciju vašeg EV da locirate stanice i izbjegnete vršne sate. Planiranje vam omogućava da smanjite vrijeme čekanja i pronađete najefikasniji put uz minimalno zaustavljanje punjenja.

Investirajte u kućni punjač 2. ​​nivoa (ako je moguće):Ako svakodnevno vozite na velike udaljenosti, punjač 2. ​​nivoa kod kuće može uštedjeti vrijeme smanjujući vaše oslanjanje na javne punjače.