Hitrost polnjenja električnih vozil: koliko časa traja polnjenje električnega vozila?

Prehod z avtomobilov na plin na baterijska električna vozila je pomemben prehod za dolgoletne voznike, ki zahteva temeljito razpravo. Ta sprememba vključuje učenje novih izrazov in razvoj novih vozniških navad, na kar predvsem vplivajo posebne značilnosti in viri energije električnih avtomobilov. Za razliko od tradicionalnih avtomobilov imajo električna vozila edinstvene funkcije, kot so regenerativno zaviranje, vožnja z enim pedalom in različne možnosti polnjenja. Vozniki se morajo navaditi na te razlike, da zagotovijo nemoteno in učinkovito vožnjo. Razumevanje zapletenosti upravljanja baterije, polnilne infrastrukture in porabe energije je ključnega pomena za povečanje prednosti in učinkovitosti električnih vozil.

Poleg okoljskih dejavnikov (kot je omenjeno v Pariškem sporazumu) se zagovorniki električnih vozil zanašajo na možnost polnjenja doma, namesto da bi se morali voziti do namenske polnilne postaje. Vendar pa polnjenje električnih vozil ni tako preprosto kot pritiskanje bencinske črpalke na poln rezervoar, kar traja le manj kot 5 minut. Polnjenje vašega električnega vozila od praznega do polnega lahko traja več ur. To ostaja največja ovira za skeptike električnih vozil. To je povezano tudi s "strahom glede dosega", ki je strah, da ne boste imeli dovolj dosega, da bi dosegli cilj.

Ko vozite električno vozilo, se vaše vozne navade vrtijo okoli njegovega dosega, zmogljivosti baterije in hitrosti polnjenja. Ne pozabite, da je skoraj vsaka funkcija in dodatna oprema odvisna od baterije EV. Čeprav ni industrijskega standarda za merjenje hitrosti polnjenja, vam lahko groba predstava o tem, kako dolgo bi trajalo, da se električni avtomobil popolnoma napolni, pomaga premagati strah pred dosegom in razviti učinkovitejšo rutino vožnje.

Vrste polnilnikov za električna vozila in njihove hitrosti polnjenja

V večini primerov vrsta opreme za napajanje električnih vozil (EVSE), bolj pogosto imenovane polnilniki za električna vozila, narekuje, kako hitro lahko napolnite baterijo električnega vozila. Obstajajo tri stopnje polnjenja električnih vozil: 1. stopnja, 2. stopnja in hitro polnjenje z enosmernim tokom, vsaka z različnimi vrstami vtičnic, zahtevami glede napajanja in hitrostmi polnjenja.

Raven 1 (standardna gospodinjska vtičnica)

Polnilniki za električna vozila prve stopnje so tisti, ki so brezplačno priloženi vašemu električnemu vozilu – če jih vaš proizvajalec ali trgovec še vedno ponuja. Nekateri proizvajalci avtomobilov, kot je Tesla, so svojim strankam prenehali dajati brezplačne polnilnike. Zaradi počasnega polnjenja se imenujejo tudi polnilci za kapljanje, ki lahko zagotovijo le med 1,3 kW in 2,4 kW ali približno 3 milje dosega na uro polnjenja. Dobra stvar pri polnilnikih stopnje 1 je, da jih je mogoče priključiti v standardno 120-voltno vtičnico NEMA 5-15. Vendar to tudi omejuje njihove zmogljivosti polnjenja.

Če vozite približno 40 milj na dan, bo morda polnilec stopnje 1 zadostoval za polnjenje čez noč. V nasprotnem primeru boste morda potrebovali močnejši EVSE.

2. stopnja (240-voltni domači in javni polnilniki)

EV polnilniki stopnje 2 so srednja pot med hitrostjo javnega polnjenja in udobjem polnjenja doma. Ti so na voljo v dveh vrstah: vtični ali ožičeni. Podobno kot polnilnike stopnje 1 lahko prenosne polnilnike ravni 2 priključite v standardno gospodinjsko vtičnico (NEMA 14-50, isto, kot jo uporabljate za velike naprave). Zagotovijo lahko med 3 kW in 9,6 kW moči, kar pomeni do 36 milj dodanega dosega na uro.

Če želite hitrejše polnjenje doma, se lahko namesto tega odločite za žične polnilnike ravni 2. Vendar pa boste morda morali nadgraditi svoj obstoječi električni sistem, da bo prevzel dodatno obremenitev. Žični polnilniki imajo največjo moč polnjenja 19,2 kW v Združenih državah in do 22 kW v Evropi, kar pomeni do 75 milj dosega na uro. Lahko so pritrjeni na steno ali pritrjeni na podstavek.

DC hitro polnjenje

Hitri polnilniki z enosmernim tokom so najhitrejši in najzmogljivejši polnilniki za električna vozila, vendar so za večino voznikov bolj zapravljanje kot nuja. Namesto da bi črpali izmenični tok in pustili, da ga vgrajeni polnilnik EV pretvori v enosmerni, enosmerni polnilniki dovajajo enosmerni tok naravnost v akumulator vozila, kar znatno pospeši postopek polnjenja. Tako kot običajne bencinske črpalke so tudi polnilniki za enosmerni tok nameščeni na namenskih postajah, kjer se lahko vozniki ustavijo in hitro dopolnijo. Vožnja mimo je mogoča, saj lahko polnilniki na enosmerni tok zagotovijo do 350 kW, kar pomeni 240 milj dosega na uro ali več. Ti lahko napolnijo električne avtomobile s polno baterijo od 0 do 80 % v manj kot 30 minutah! Za več podrobnosti o tej temi si oglejte naš članek o polnjenju AC vs DC.

Vendar pa strokovnjaki predlagajo uporabo hitrih polnilnikov le, kadar so potrebni, saj je pogosto hitro polnjenje povezano s poslabšanjem baterije. Ker polnilnik porabi toliko energije, proizvaja tudi veliko toplote, kar lahko dolgoročno vpliva na zdravje baterije.

Dejavniki, ki vplivajo na hitrost polnjenja

Poleg stopnje napolnjenosti lahko na hitrost polnjenja vplivajo tudi drugi dejavniki, vključno z zunanjimi okoljskimi pogoji, zmogljivostjo baterije in praznostjo baterije.

Velikost baterije in model vozila

Večja baterija se bo polnila dlje, tudi če uporabljate najhitrejši polnilnik, ki je na voljo. Na primer, tipična baterija električnega avtomobila s 60 kWh bi potrebovala 8 ur, da se napolni od prazne do polne z uporabo 7,4 kW polnilnika stopnje 2. Medtem pa bi polnjenje 80kWh baterije z istim polnilnikom trajalo 10-12 ur.

Velikost baterije za električna vozila se razlikuje glede na model. Na primer, Tesla Model S 2019 ponuja tri nivoje opreme: Standard Range, Long Range in Performance. Standardni obseg je opremljen s 75 kWh baterijo, ki potrebuje približno 10 ur, da se popolnoma napolni s 7,4 kW polnilnikom. Nasprotno imata različici Long Range in Performance baterijo s 100 kWh. Polnjenje teh večjih baterij z istim 7,4kW polnilnikom bo trajalo več kot 13 ur, da dosežete polno zmogljivost. To razliko v velikosti baterije in času polnjenja je bistvenega pomena, da jo potencialni kupci upoštevajo pri izbiri svojega idealnega modela vozila.

Stanje napolnjenosti baterije

Stanje napolnjenosti (SOC) vam pove, kako prazna ali polna je baterija vašega EV. To je ključnega pomena, če želite vedeti, kako hitro ali počasi se lahko baterija popolnoma napolni. Skoraj prazna baterija se bo v zgodnjih fazah hitreje napolnila. Ko se približuje 100 % ali približno oznaki 80 %, se bo polnjenje upočasnilo, da se baterija zaščiti pred pregrevanjem. Zato boste morda opazili, da preostalih 20 % traja dlje kot prvih 80 %, tako kot pri mobilnem telefonu.

Tako električna vozila kot pametni telefoni uporabljajo litij-ionske baterije, ki naravno upočasnijo proces polnjenja, da preprečijo kopičenje toplote in zagotovijo, da ste vi in ​​vaše električno vozilo varni. Torej, če poskušate napolniti električni avtomobil z 80 % na polno, pričakujte, da bo trajalo nekaj časa.

Temperaturni pogoji

Litij-ionske baterije so občutljive na temperaturna nihanja. Ekstremna vročina ali mraz lahko vplivata na učinkovitost baterije in delovanje polnilnika. V hladnejših mesecih se kemične reakcije v li-ionskih baterijah upočasnijo. Da bi se temu izognili, imajo nekatera električna vozila vgrajene grelnike baterij, ki ohranjajo litijeve ione "navdušene". Medtem jih lahko dodatna toplota v toplejših mesecih dodatno razgradi. Zato polnilniki električnih vozil dušijo moč, da preprečijo pregrevanje, kar posledično upočasni proces polnjenja. Preberite več v našem članku o učinkovitosti električnih avtomobilov v hladnem vremenu.

Oprema in infrastruktura za polnjenje

Kot smo razpravljali v prejšnjem razdelku, je oprema za polnjenje eden največjih dejavnikov, ki vplivajo na hitrost polnjenja električnih vozil in priključnih hibridov. Polnilniki stopnje 1 imajo običajno največjo moč od 1,3 kW do 2,4 kW. Če imate tipičen električni avtomobil s 60 kWh, bi trajalo od 25 do 45 ur, da se popolnoma napolni.

Polnilniki stopnje 2 so ocenjeni med 3 in 19,2 kW, kar bi trajalo 3-20 ur za polnjenje baterije električnega avtomobila s 60 kWh. Medtem imajo hitri polnilniki z enosmernim tokom največjo moč od 60kW do 360kW. Hitra polnilna postaja s 150 kW lahko popolnoma napolni isto baterijo v 30 minutah. Vendar bodo te hitrosti še vedno odvisne od sistema za upravljanje baterije v vozilu. Sistem za upravljanje baterije v avtomobilu se na splošno šteje za možgane EV, saj določa optimalno hitrost polnjenja glede na stanje napolnjenosti.

Razlike v priključkih za polnjenje električnih vozil bistveno vplivajo na doseg na uro polnjenja. Večina električnih vozil v Severni Ameriki uporablja priključek J1772 za AC polnjenje in kombinirani sistem polnjenja (CCS) za hitro polnjenje. Vendar pa nekateri modeli, kot je Nissan LEAF, uporabljajo japonski priključek CHAdeMO za polnjenje z enosmernim tokom. Tesla uporablja en sam priključek – Supercharger – za vse ravni polnjenja. Pred kratkim so veliki proizvajalci avtomobilov, kot sta Ford in GM, objavili načrte za prehod na Teslin sistem, ki temelji na superpolnilniku, kar kaže na premik k bolj enotni in potencialno učinkovitejši polnilni infrastrukturi za električna vozila.

Realni časi polnjenja za priljubljene modele električnih vozil

Spodaj je tabela s podrobnostmi o tem, koliko kilometrov dosega na uro lahko dosežejo nekateri priljubljeni modeli električnih vozil glede na stopnjo napolnjenosti:

Scenariji polnjenja: kako dolgo bo trajalo?

Polnjenje električnega avtomobila doma lahko prinese drugačen rezultat kot polnjenje na javni polnilni postaji.

Domače polnjenje čez noč (stopnja 1 in 2)

Polnjenje 1. stopnje (120-voltna vtičnica):Idealno za lahke dnevne voznike, stopnja polnjenja 1 zagotavlja približno 2–5 milj dosega na uro. To pomeni, da lahko traja več kot 30 ur, da se velika baterija popolnoma napolni, zato je najbolje za voznike, ki prevozijo manj kot 40 milj na dan in lahko pustijo svoje vozilo priklopljeno čez noč.

Polnjenje 2. stopnje (240-voltna vtičnica):Za tiste, ki imajo daljše vožnje ali želijo hitrejše polnjenje, je polnjenje 2. stopnje priročna rešitev doma. Običajno doda 10–25 milj dosega na uro, kar večini električnih vozil omogoča, da se popolnoma napolnijo čez noč v 8–10 urah. Namestitev polnilnika stopnje 2 lahko zahteva 240-voltno vtičnico, ki pogosto zahteva strokovno namestitev.

Javno hitro polnjenje za cestna potovanja (DC Fast)

Postaje za hitro polnjenje enosmernega toka (stopnja 3):Pri dolgih cestnih potovanjih lahko hitro polnjenje z enosmernim tokom spremeni igro, saj doda 100–200+ milj v pičlih 15–30 minutah, odvisno od modela EV in zmogljivosti polnilnika. Z visoko zmogljivimi postajami, kot so Teslini Superchargerji ali 350 kW javne polnilnice, si lahko vzamete kratke odmore za polnjenje in se hitro vrnete na pot.

Načrtovanje postankov za polnjenje:Ker so hitre polnilne postaje z enosmernim tokom običajno nameščene ob glavnih avtocestah in na priljubljenih območjih, lahko aplikacije za načrtovanje poti, kot sta PlugShare in ChargePoint, pomagajo poiskati bližnje postaje, prikažejo razpoložljivost v realnem času in izračunajo predvidene čase polnjenja.

Zaračunavanje na delovnem mestu in v javnih destinacijah

Zaračunavanje na delovnem mestu 2. stopnje:Številna podjetja zaposlenim ponujajo polnilne postaje 2. stopnje, ki dodajo približno 20–25 milj dosega na uro. Pri večini električnih vozil to zadostuje za celodnevno vožnjo, zato priključitev električnega vozila med delovnim časom zagotavlja priročen način za vzdrževanje napolnjene baterije, ne da bi jo morali polniti doma.

Zaračunavanje javne destinacije:Polnilnike stopnje 2 pogosto najdemo tudi v nakupovalnih centrih, telovadnicah, hotelih in parkirnih hišah. Te lokacije zagotavljajo zmerne hitrosti polnjenja, tako da že nekaj ur lahko doda dovolj dosega za lokalno vožnjo ali vas približa polni napolnjenosti, preden se odpravite domov.

Nasveti za optimizacijo časa polnjenja

Polnite, ko je baterija skoraj prazna, vendar ni prazna:Za hitrejše polnjenje je na splošno bolje, da polnite z nižjim odstotkom baterije, približno 10-20 %, saj se baterija polni hitreje, ko je bolj prazna.

Izogibajte se rednemu polnjenju do 100 %:Polnjenje do polne zmogljivosti se upočasni, ko doseže zadnjih 20 %. Če ne potrebujete popolnega polnjenja, se poskusite ustaviti pri približno 80-90 %, da skrajšate čakalni čas in zaščitite zdravje baterije.

Uporabite nastavitve nadzora temperature:V ekstremnih vremenskih razmerah lahko predkondicioniranje baterije vašega EV (njeno segrevanje ali hlajenje) izboljša hitrost polnjenja. Številna električna vozila vam omogočajo upravljanje temperaturnih nastavitev prek aplikacije, zlasti pred priključitvijo na hitri polnilnik.

Načrtujte postanke za polnjenje vnaprej:Uporabite aplikacije, kot so ChargePoint, PlugShare ali domača aplikacija vašega EV, da poiščete postaje in se izognete konicam. Načrtovanje vam omogoča, da skrajšate čakalne dobe in poiščete najučinkovitejšo pot z minimalnimi postanki za polnjenje.

Investirajte v domači polnilnik ravni 2 (če je mogoče):Če se vsak dan vozite na dolge razdalje, lahko polnilnik stopnje 2 doma prihrani čas, saj zmanjša vašo odvisnost od javnih polnilnikov.