سرعت شارژ EV: چقدر طول می کشد تا یک خودروی الکتریکی شارژ شود؟

تغییر از خودروهای گازسوز به خودروهای برقی با باتری یک انتقال مهم برای رانندگان طولانی مدت است که نیاز به بحث کامل دارد. این تغییر شامل یادگیری اصطلاحات جدید و ایجاد عادات رانندگی جدید است که عمدتاً تحت تأثیر ویژگی‌های متمایز و منابع انرژی خودروهای الکتریکی است. برخلاف خودروهای سنتی، خودروهای برقی دارای قابلیت‌های منحصربه‌فردی مانند ترمز احیاکننده، رانندگی با یک پدال و گزینه‌های مختلف شارژ هستند. رانندگان باید به این تفاوت‌ها عادت کنند تا تجربه رانندگی روان و کارآمدی داشته باشند. درک پیچیدگی‌های مدیریت باتری، زیرساخت شارژ و مصرف انرژی برای به حداکثر رساندن مزایا و عملکرد خودروهای الکتریکی بسیار مهم است.

جدای از عوامل محیطی (همانطور که در توافق نامه پاریس ذکر شد)، طرفداران EV بر توانایی آن برای شارژ در خانه به جای نیاز به رانندگی به ایستگاه شارژ اختصاصی تاکید می کنند. با این حال، شارژ EV به سادگی فشار دادن پمپ بنزین به باک پر نیست، که تنها کمتر از 5 دقیقه طول می کشد. شارژ وسیله نقلیه برقی شما از حالت خالی به پر می تواند ساعت ها طول بکشد. این همچنان بزرگترین مانع برای شکاکان EV است. این همچنین با "اضطراب محدوده" مرتبط است، که ترس از نداشتن برد کافی برای رسیدن به مقصد است.

هنگامی که یک خودروی الکتریکی رانندگی می کنید، عادات رانندگی شما حول محدوده، ظرفیت باتری و سرعت شارژ آن می چرخد. به یاد داشته باشید، تقریباً هر ویژگی و لوازم جانبی به باتری EV بستگی دارد. در حالی که هیچ استاندارد صنعتی در اندازه‌گیری سرعت شارژ وجود ندارد، داشتن یک ایده تقریبی از مدت زمان لازم برای شارژ کامل یک خودروی الکتریکی می‌تواند به شما کمک کند بر اضطراب مسافت پیموده شوید و روال رانندگی کارآمدتری ایجاد کنید.

انواع شارژرهای برقی و سرعت شارژ آنها

در بیشتر موارد، نوع تجهیزات تامین وسایل نقلیه الکتریکی (EVSE) که معمولاً به عنوان شارژرهای EV شناخته می شود، تعیین می کند که با چه سرعتی می توانید باتری وسیله نقلیه الکتریکی خود را شارژ کنید. سه سطح شارژ EV وجود دارد: سطح 1، سطح 2 و شارژ سریع DC، که هر کدام دارای انواع دوشاخه، نیاز برق و سرعت شارژ متفاوت هستند.

سطح 1 (خانه استاندارد)

شارژرهای سطح 1 EV آنهایی هستند که به صورت رایگان همراه خودروی برقی شما ارائه می شوند - البته در صورتی که سازنده یا فروشنده شما همچنان یکی از آنها را ارائه دهد. برخی از خودروسازان مانند تسلا ارائه شارژرهای رایگان به مشتریان خود را متوقف کرده اند. شارژرهای قطره ای نیز به دلیل سرعت شارژ آهسته خود نامیده می شوند، این شارژرها فقط می توانند بین 1.3 کیلو وات تا 2.4 کیلو وات یا تقریباً حدود 3 مایل در هر ساعت شارژ را تامین کنند. خوبی شارژرهای سطح 1 این است که می توان آنها را به یک پریز استاندارد 120 ولتی NEMA 5-15 وصل کرد. با این حال، این نیز قابلیت شارژ آنها را محدود می کند.

اگر حدود 40 مایل در روز رانندگی می کنید، یک شارژر سطح 1 ممکن است برای شارژ مجدد یک شبه کافی باشد. در غیر این صورت، ممکن است به یک EVSE قدرتمندتر نیاز داشته باشید.

سطح 2 (240 ولت شارژرهای خانگی و عمومی)

شارژرهای EV سطح 2 حد وسطی بین سرعت شارژ عمومی و راحتی شارژ خانگی هستند. اینها در دو نوع هستند: پلاگین یا سیمی سخت. مانند شارژرهای سطح 1، شارژرهای قابل حمل سطح 2 را می توان به یک پریز خانگی استاندارد (NEMA 14-50، همان چیزی که برای وسایل بزرگ استفاده می کنید) وصل کرد. آنها می توانند بین 3 کیلووات تا 9.6 کیلووات برق را تامین کنند که به معنای افزایش برد 36 مایل در ساعت است.

اگر می‌خواهید شارژ سریع‌تری در خانه داشته باشید، می‌توانید به جای آن شارژرهای سطح 2 سیمی را انتخاب کنید. با این حال، ممکن است لازم باشد سیستم الکتریکی موجود خود را برای تحمل بار اضافی ارتقا دهید. شارژرهای سیمی دارای حداکثر سرعت شارژ 19.2 کیلووات در ایالات متحده و تا 22 کیلووات در اروپا هستند که به معنی تا 75 مایل در ساعت برد است. اینها می توانند به دیوار نصب شوند یا به پایه وصل شوند.

شارژ سریع DC

شارژرهای سریع DC سریع‌ترین و قوی‌ترین شارژرهای برقی الکتریکی هستند، اما برای اکثر رانندگان بیشتر از آن‌که یک نیاز باشند، یک انباشتگی هستند. شارژرهای DC به جای مصرف برق متناوب و اجازه دادن به شارژر داخلی EV آن را به برق DC تبدیل کنند، شارژرهای DC جریان مستقیم را مستقیماً به باتری خودرو می‌رسانند و به طور قابل توجهی فرآیند شارژ را سرعت می‌بخشند. مانند پمپ های بنزین معمولی شما، شارژرهای DC در ایستگاه های اختصاصی نصب می شوند که رانندگان می توانند برای شارژ سریع آن را شارژ کنند. درایو بای امکان پذیر است زیرا شارژرهای DC می توانند تا 350 کیلو وات را تامین کنند که به معنای برد برد 240 مایل در ساعت یا بیشتر است. اینها می توانند خودروهای برقی با باتری کامل را در کمتر از 30 دقیقه از 0 تا 80 درصد کاهش دهند! برای جزئیات بیشتر در مورد این موضوع، مقاله ما را در مورد شارژ AC در مقابل DC بررسی کنید.

با این حال، کارشناسان پیشنهاد می کنند از شارژرهای سریع فقط در صورت نیاز استفاده کنید زیرا شارژ سریع مکرر با تخریب باتری مرتبط است. از آنجایی که شارژر انرژی زیادی مصرف می کند، گرمای زیادی نیز تولید می کند که می تواند در دراز مدت بر سلامت باتری تأثیر بگذارد.

عوامل موثر بر سرعت شارژ

به غیر از سطح شارژ، عوامل دیگری ممکن است بر سرعت شارژ تأثیر بگذارند، از جمله ظرفیت باتری شرایط محیطی خارجی و میزان خالی بودن باتری.

اندازه باتری و مدل خودرو

یک باتری بزرگتر حتی در صورت استفاده از سریعترین شارژر موجود، زمان بیشتری برای شارژ شدن نیاز دارد. به عنوان مثال، یک باتری ۶۰ کیلووات ساعتی ماشین الکتریکی معمولی ۸ ساعت طول می‌کشد تا با شارژر ۷.۴ کیلوواتی سطح ۲ شارژ شود. در همین حال، شارژ یک باتری 80 کیلووات ساعتی با استفاده از همان شارژر 10 تا 12 ساعت طول می کشد.

اندازه باتری خودروهای الکتریکی بسته به مدل متفاوت است. به عنوان مثال، تسلا مدل S 2019 دارای سه سطح تریم است: برد استاندارد، برد بلند و عملکرد. محدوده استاندارد دارای یک باتری 75 کیلووات ساعتی است که برای شارژ کامل با استفاده از یک شارژر 7.4 کیلوواتی به حدود 10 ساعت زمان نیاز دارد. در مقابل، تریم های Long Range و Performance هر دو دارای باتری 100 کیلووات ساعتی هستند. شارژ این باتری های بزرگتر با همان شارژر 7.4 کیلوواتی بیش از 13 ساعت طول می کشد تا به ظرفیت کامل برسد. این تغییر در اندازه باتری و زمان شارژ برای خریداران بالقوه ضروری است که هنگام انتخاب مدل خودروی ایده آل خود به آن توجه کنند.

وضعیت شارژ باتری

وضعیت شارژ (SOC) به شما می گوید که باتری EV شما چقدر خالی یا پر است. این برای دانستن سرعت یا کندی شارژ کامل باتری بسیار مهم است. یک باتری تقریباً خالی در مراحل اولیه سریعتر شارژ می شود. با نزدیک شدن به 100٪ یا در حدود 80٪، سرعت شارژ برای محافظت از باتری در برابر گرم شدن بیش از حد کاهش می یابد. به همین دلیل است که ممکن است متوجه شوید که 20٪ باقی مانده بیشتر از 80٪ اول طول می کشد، درست مانند یک تلفن همراه.

هم خودروهای برقی و هم گوشی‌های هوشمند از باتری‌های لیتیوم یونی استفاده می‌کنند که به طور طبیعی فرآیند شارژ را کاهش می‌دهند تا از تجمع گرما جلوگیری کنند و از ایمن بودن شما و خودروی برقی‌تان مطمئن شوند. بنابراین، اگر می‌خواهید یک خودروی الکتریکی را از 80 درصد شارژ کنید، انتظار داشته باشید که مدتی طول بکشد.

شرایط دما

باتری های لیتیوم یونی به نوسانات دما حساس هستند. گرما یا سرمای شدید ممکن است بر کارایی باتری و عملکرد شارژر تأثیر بگذارد. در طول ماه‌های سردتر، واکنش‌های شیمیایی درون باتری‌های لیتیوم یون کند می‌شود. برای مقابله با این موضوع، برخی از خودروهای برقی دارای گرمکن باتری داخلی هستند تا یون های لیتیوم را "هیجان زده" نگه دارند. در همین حال، گرمای اضافی در طول ماه های گرمتر می تواند آنها را بیشتر تخریب کند. به همین دلیل است که شارژرهای EV برای جلوگیری از گرمای بیش از حد، نیروی گاز را کاهش می دهند، که به نوبه خود، فرآیند شارژ را کند می کند. در مقاله ما در مورد تاثیر خودروهای برقی در هوای سرد بیشتر بخوانید.

تجهیزات شارژ و زیرساخت

همانطور که در بخش قبل بحث شد، تجهیزات شارژ یکی از بزرگترین عواملی است که بر سرعت شارژ خودروهای الکتریکی و پلاگین هیبریدی تأثیر می گذارد. شارژرهای سطح 1 معمولاً حداکثر سرعت 1.3 تا 2.4 کیلو وات دارند. اگر یک خودروی برقی معمولی 60 کیلووات ساعتی دارید، شارژ کامل آن بین 25 تا 45 ساعت زمان می برد.

شارژرهای سطح 2 بین 3 تا 19.2 کیلو وات رتبه بندی می شوند که برای شارژ یک باتری ماشین الکتریکی 60 کیلووات ساعتی 3 تا 20 ساعت زمان نیاز دارد. در همین حال، شارژرهای سریع DC حداکثر توان 60 تا 360 کیلووات را دارند. یک ایستگاه شارژ سریع 150 کیلوواتی می تواند همان باتری را در 30 دقیقه به طور کامل شارژ کند. با این حال، این سرعت ها همچنان به سیستم مدیریت باتری خودرو بستگی دارد. سیستم مدیریت باتری خودرو به طور گسترده ای به عنوان مغز خودروهای الکتریکی در نظر گرفته می شود زیرا سرعت شارژ بهینه را نسبت به حالت شارژ تعیین می کند.

تفاوت در کانکتورهای شارژ EV به طور قابل توجهی بر محدوده شارژ در ساعت تأثیر می گذارد. اکثر خودروهای الکتریکی در آمریکای شمالی از کانکتور J1772 برای شارژ AC و سیستم شارژ ترکیبی (CCS) برای شارژ سریع استفاده می کنند. با این حال، برخی از مدل ها مانند نیسان LEAF از کانکتور CHAdeMO ساخت ژاپن برای شارژ DC استفاده می کنند. تسلا از یک کانکتور - سوپرشارژر - در تمام سطوح شارژ استفاده می کند. اخیراً، خودروسازان بزرگی مانند فورد و جنرال موتورز اعلام کرده‌اند که قصد دارند به سیستم مبتنی بر سوپرشارژر تسلا روی آورند که نشان‌دهنده تغییر به سمت زیرساخت‌های شارژ یکپارچه‌تر و بالقوه کارآمدتر برای خودروهای الکتریکی است.

زمان های شارژ واقعی برای مدل های محبوب EV

در زیر جدولی وجود دارد که نشان می‌دهد برخی از مدل‌های محبوب EV بسته به سطح شارژ، چند مایل در ساعت برد دارند:

سناریوهای شارژ: چه مدت طول می کشد؟

شارژ یک خودروی الکتریکی در خانه می تواند نتیجه متفاوتی نسبت به شارژ در ایستگاه های شارژ عمومی داشته باشد.

شارژ یک شبه خانه (سطح 1 و 2)

شارژ سطح 1 (خروجی 120 ولت):ایده آل برای رانندگان سبک روزانه، شارژ سطح 1 حدود 2 تا 5 مایل در ساعت برد دارد. این بدان معناست که شارژ کامل یک باتری بزرگ ممکن است بیش از 30 ساعت طول بکشد، بنابراین برای رانندگانی که کمتر از 40 مایل در روز رفت و آمد می‌کنند و می‌توانند وسیله نقلیه خود را در طول شب به برق رها کنند، بهتر است.

شارژ سطح 2 (خروجی 240 ولت):برای کسانی که رفت‌وآمدهای طولانی‌تری دارند یا می‌خواهند شارژ سریع‌تری داشته باشند، شارژ سطح 2 یک راه‌حل راحت در خانه است. معمولاً 10 تا 25 مایل برد در ساعت اضافه می‌کند و به اکثر خودروهای برقی اجازه می‌دهد در مدت 8 تا 10 ساعت در طول شب به طور کامل شارژ شوند. نصب شارژر سطح 2 ممکن است به یک پریز 240 ولت نیاز داشته باشد که اغلب نیاز به نصب حرفه ای دارد.

شارژ سریع عمومی برای سفرهای جاده ای (DC Fast)

ایستگاه های شارژ سریع DC (سطح 3):هنگام سفرهای جاده ای طولانی، شارژ سریع DC می تواند بازی را تغییر دهد و بسته به مدل EV و ظرفیت شارژر، 100 تا 200+ مایل را در کمتر از 15 تا 30 دقیقه اضافه می کند. با ایستگاه های پرقدرت مانند سوپرشارژرهای تسلا یا شارژرهای عمومی 350 کیلوواتی، می توانید برای شارژ مجدد استراحت های کوتاهی داشته باشید و به سرعت به جاده بازگردید.

برنامه ریزی برای توقف شارژ:از آنجایی که ایستگاه‌های شارژ سریع DC معمولاً در امتداد بزرگراه‌های اصلی و در مناطق پرطرفدار قرار دارند، برنامه‌های برنامه‌ریزی مسیر مانند PlugShare و ChargePoint می‌توانند به مکان‌یابی ایستگاه‌های نزدیک، نشان دادن در دسترس بودن زمان واقعی و محاسبه زمان تخمینی شارژ کمک کنند.

شارژ محل کار و مقصد عمومی

شارژ سطح 2 محل کار:بسیاری از شرکت ها ایستگاه های شارژ سطح 2 را به کارمندان ارائه می دهند و تقریباً 20 تا 25 مایل در ساعت برد دارند. برای اکثر خودروهای برقی، این برای پوشش یک روز کامل رفت و آمد کافی است، بنابراین اتصال وسیله نقلیه الکتریکی در ساعات کاری راهی مناسب برای نگهداری باتری شارژ شده بدون نیاز به شارژ در خانه است.

شارژ مقصد عمومی:شارژرهای سطح 2 نیز معمولاً در مراکز خرید، سالن های ورزشی، هتل ها و گاراژهای پارکینگ یافت می شوند. این مکان‌ها سرعت شارژ متوسطی را ارائه می‌کنند، بنابراین حتی چند ساعت می‌تواند به میزان کافی برای رانندگی محلی اضافه کند یا قبل از رفتن به خانه شما را به شارژ کامل نزدیک‌تر کند.

نکاتی برای بهینه سازی زمان شارژ

وقتی باتری کم است اما خالی نیست شارژ کنید:برای شارژ سریع‌تر، معمولاً بهتر است از درصد باتری پایین‌تری (حدود 10 تا 20 درصد) شارژ شود، زیرا باتری زمانی که خالی است سریع‌تر شارژ می‌شود.

اجتناب از شارژ 100٪ به طور منظم:با رسیدن به آخرین 20 درصد، شارژ تا ظرفیت کامل کند می شود. اگر نیازی به شارژ کامل ندارید، سعی کنید در حدود 80 تا 90 درصد توقف کنید تا زمان انتظار را کاهش دهید و از سلامت باتری محافظت کنید.

از تنظیمات کنترل دما استفاده کنید:در آب و هوای شدید، پیش‌تنظیم کردن باتری EV (گرم کردن یا خنک کردن آن) می‌تواند سرعت شارژ را بهبود بخشد. بسیاری از خودروهای الکتریکی به شما امکان می دهند تنظیمات دما را از طریق یک برنامه مدیریت کنید، به خصوص قبل از اتصال به شارژر سریع.

برنامه ریزی برای توقف شارژ از قبل:از برنامه‌هایی مانند ChargePoint، PlugShare یا برنامه بومی خودروی الکتریکی خود برای مکان‌یابی ایستگاه‌ها و جلوگیری از ساعات اوج مصرف استفاده کنید. برنامه ریزی به شما امکان می دهد زمان انتظار را کاهش دهید و کارآمدترین مسیر را با حداقل توقف شارژ پیدا کنید.

سرمایه گذاری روی شارژر سطح 2 خانگی (در صورت امکان):اگر روزانه مسافت های طولانی را رانندگی می کنید، شارژر سطح 2 در خانه می تواند با کاهش اتکای شما به شارژرهای عمومی در زمان صرفه جویی کند.