Зарядные станции

---

Что такое зарядная станция для электромобилей?

Зарядная станция для электромобилей, также известная как зарядная точка или электрическая заправка для электромобилей (EV) - это устройство, предназначенное для подачи электроэнергии автомобилям с электрическими двигателями. Простыми словами, это электрическая станция, которая позволяет «заправить» электрокар «топливом».

Источник питания, зарядное устройство, подключение к электромобилю

Зарядная станция (ЗС) для электромобилей обычно состоит из трех ключевых компонентов: источника питания, зарядного устройства и соединения с электрическим авто. Источником энергии может служить как общедоступная электросеть, так и автономные источники, такие как солнечная, ветровая или другие энергии.

Зарядное устройство преобразует переменный ток (AC) в постоянный ток (DC), который необходим для зарядки аккумулятора электрокара.

Подключение к электрокару осуществляется через зарядный кабель, который соединяется с соответствующим разъемом на автомобиле. Таким образом, ЗС выступает как точка передачи энергии от источника к средству передвижения.

Типы зарядных станций

Важно отметить, что существует несколько типов электрозаправок, которые различаются по своей емкости и совместимым типам разъемов. Например, существуют станции медленной зарядки, которые обычно устанавливаются дома (в виде компактных настенных ящиков) или на рабочих местах и требуют нескольких часов для полной зарядки. Однако также имеются станции быстрой зарядки, расположенные в общественных местах, на трассах, АЗС, подземных паркингах или около торговых центров. Они позволяют зарядить аккумулятор электромобиля за очень короткое время.

Заряжайте от «бытовой» розетки только в экстренных случаях

Что же делать, если вам необходимо зарядить свой автомобиль дома? Действительно ли вам требуется устанавливать настенную ЗС? Или же можно просто подключить автомобиль с электрическим двигателем к обычной розетке, аналогично пылесосу или дрели?

Важно понимать, что аккумулятор электромобиля обладает большой емкостью, необходимой для обеспечения современного дальнего пробега. Когда аккумулятор авто с такой большой емкостью полностью разряжен, это может потребовать значительной зарядной мощности.

Зарядка от обычной розетки – вариант лишь для чрезвычайных ситуаций. Обычная розетка (или так называемая CEE-розетка с заземленным контактом) как источник питания быстро достигнет предела своей нагрузочной способности. При напряжении 230 вольт и токе 10-16 ампер, эти розетки предназначены для намного меньшей мощности. Они обеспечивают зарядную мощность всего от 2,4 до максимум 3,7 кВт, что существенно ниже реальных потребностей электромобиля. В результате, сеть или домашняя электроустановка могут столкнуться с перегрузкой.

Именно по этой причине автопроизводители рекомендуют прибегать к этому варианту лишь в чрезвычайных ситуациях. И только при наличии встроенного блока управления (ICCB In Cable Control Box) в зарядном кабеле, который предотвращает перегрузку розетки за счет контроля энергопотребления автомобиля.

Преимущества зарядки электрокара в домашних условиях через настенную зарядную станцию

При выборе способа зарядки для вашего электрокара важно учесть множество факторов. Зарядка через домашнюю зарядную станцию, также известную как настенная зарядная станция, предоставляет несколько существенных преимуществ по сравнению с зарядкой через обычную бытовую розетку:

Мощность зарядки

Зарядные станции настенного типа обеспечивает высокую скорость зарядки по сравнению с обычной бытовой розеткой. В то время как бытовая розетка обычно способна предоставить 2-3 кВт, настенные ЗС, в зависимости от модели и установки, могут обеспечивать зарядную мощность от 11 кВт до 22 кВт. Это существенно сокращает время, необходимое для полной зарядки машины.

Безопасность

Настенные ЗС специально разработаны для зарядки электромобилей и предоставляют более высокий уровень безопасности по сравнению с обычными бытовыми розетками. Они включают дополнительные функции безопасности, такие как автоматический выключатель дифференциального тока (RCD), который предотвращает обратный ток от настенной «коробки» в электрическую сеть переменного тока. Также используется автоматический выключатель (MCB), который защищает линию подключения к настенной домашней зарядной станции или розетке (CEE) от перегрева из-за избыточного выходного тока. При превышении заданного предела автоматический выключатель отключает электрическую цепь.

Удобство

По сравнению с обычной розеткой, настенная ЗС специально предназначена для зарядки электрического авто. Это означает, что вам не нужно каждый раз подключать и отключать зарядный кабель. Просто подсоедините его к электрозаправочной станции настенного типа, что делает процесс зарядки более удобным и предотвращает повреждение или загрязнение кабеля.

Более того, большинство моделей настенных зарядных станций можно управлять с помощью смартфонов или планшетов. Вы можете отслеживать процесс зарядки, запускать или останавливать его по вашему усмотрению, а также регулировать мощность зарядки. Зарядку также можно программировать по времени – например, для оптимизации расходов в периоды низкого электропотребления или ночью, когда электричество дешевле, или чтобы ваш автомобиль был полностью заряжен для следующей поездки.

Управление нагрузкой

Некоторые настенные электрозаправочные станции обеспечивают функцию управления нагрузкой. Это означает, что скорость зарядки можно регулировать в соответствии с потребностями и доступной электрической мощностью вашего дома. Это обеспечивает достаточно высокий зарядный ток для быстрой подготовки электромобиля к эксплуатации и в то же время предотвращает перегрузку электрической сети, чтобы другие устройства в доме продолжали функционировать без проблем.

Эффективность зарядки через настенную зарядную станцию является важным аспектом для максимальной удобности, безопасности и оптимизации процесса зарядки вашего электрокара.

---

---

Методы зарядки для электромобилей: выбираем эффективный подход

Перед тем как приступить к зарядке электрокара, важно разобраться в различных методах их зарядки. Каждый способ имеет свои особенности и подходит для определенных условий. Давайте более детально рассмотрим разнообразие методов зарядки и их преимущества.

Зарядка от сети переменного тока

Зарядка авто с электрическим двигателем от сети переменного тока (AC) доступна через обычные бытовые розетки. Однако важно понимать, что стандартные бытовые розетки обеспечивают ограниченную мощность – до 3,7 кВт. Этого хватает для бытовых устройств, но для эффективной зарядки электромобиля это может занять десять часов или даже больше, в зависимости от уровня заряда аккумулятора.

Зарядка через универсальный кабель

Некоторые производители авто предоставляют универсальный кабель (ICCB In-Cable Control Box) с возможностью зарядки через обычные розетки. Этот универсальный кабель можно использовать в различных бытовых розетках благодаря адаптерам. Однако стоит помнить, что обычные розетки не предназначены для длительной зарядки электромобилей и могут представлять риск для безопасности.

Зарядка трехфазным током

Наиболее эффективным решением для бытовой зарядки является зарядная станция, подключенная к трехфазному току. Этот метод позволяет использовать три фазы переменного тока, обеспечивая более высокую мощность зарядки. При подключении к трехфазному току с напряжением 400 В, вы можете получить мощность до 22 кВт, что существенно ускорит процесс зарядки и подготовит ваш электрокар к эксплуатации быстрее.

Зарядка постоянным током

Зарядка постоянным током (DC) является одним из самых быстрых способов зарядки. Зарядные станции постоянного тока позволяют использовать значительно более высокие мощности, чем станции переменного тока. Этот метод особенно популярен на общественных ЗС, где можно быстро пополнить заряд батареи. Однако, станции быстрой зарядки могут быть дорогими и зачастую используются в коммерческих целях.

Как функционирует зарядная станция?

Суть зарядных станций заключается в том, что они представляют устройства управления, которые обеспечивают связь между электросетью и электрическим авто. При установке зарядной станции с переменным или трехфазным током, настенная коробка точно настраивается на максимально допустимый ток. Это ограничение основано на производительности соответствующего электрического соединения, а не на потребностях электромобиля.

Эта информация передается на зарядное устройство в автомобиле во время процесса зарядки. Затем устройство в автомобиле регулирует зарядный ток таким образом, чтобы электрическая установка силового соединения не перегружалась.

Взаимосвязь между быстрой зарядкой и безопасностью

С помощью трансформаторов тока зарядная станция регистрирует и проверяет текущее значение тока. Если это значение слишком велико, ЗС может приостановить подачу питания к зарядному устройству в автомобиле. Время зарядки и безопасность всегда находятся в противоречии друг с другом. Поскольку чем короче время зарядки, тем выше должен быть ток, но это влечет за собой риск перенапряжения. С одной стороны, это может повредить автомобильный аккумулятор, но, с другой стороны, это также может повредить электросеть и, следовательно, другие бытовые приборы, подключенные к сети.

Взаимосвязь между зарядной станцией и электромобилем

Для взаимодействия зарядной станции и зарядного устройства автомобиля в зарядном кабеле есть две дополнительные линии подключения, известные как контактный пилот (CP) и бесконтактный пилот или пин (PP). Зарядная станция распознает подключение зарядного кабеля к электрокару по изменению сопротивления в месте подключения PP.

Соответствующие состояния разрешения зарядки определяются изменением сопротивления на соединении CP. В то же время ЭЗС выдает сигнал с широтно-импульсной модуляцией на разъеме CP для передачи максимально допустимого зарядного тока на зарядное устройство в автомобиле.

Мониторинг процесса зарядки

Поскольку зарядная станция непрерывно записывает потребление тока и обнаруживает неисправности, проблемы могут быть обнаружены немедленно. В случае крайних ситуаций, электрозаправка приостановит процесс зарядки и отключится от авто. Также электрозаправочная станция может обеспечивать авторизацию доступа пользователей. Это может быть реализовано с помощью ключевого переключателя, пин-кода или технологии RFID. Кроме того, многие зарядные станции поддерживают всестороннее управление энергопотреблением и мониторинг в режиме реального времени.

Установка зарядной станции для электромобилей: основные шаги и технические требования

Установка зарядной станции – ключевой этап, обеспечивающий эффективное и безопасное зарядное устройство для вашего электромобиля. Профессиональный подход к монтажу гарантирует не только правильное подключение, но и надежную и долгосрочную работу станции.

Выбор места установки

Первый этап - определение оптимального места для установки ЗС. Она должна находиться рядом с местом стоянки транспортных средств и иметь достаточную вентиляцию. Также необходимо убедиться, что выбранная стена или столб для установки настенного блока достаточно прочны, чтобы поддерживать его вес. Рекомендуется предпочитать установку в гараже, где станция будет защищена от погодных условий.

Электрическое подключение

После определения местоположения можно начать подключение зарядной станции к электросети. Поскольку это требует изменений в электроустановке, важно доверить установку квалифицированному электрику. Они хорошо знакомы с нормами и процедурами, обеспечивающими соответствие всем электрическим требованиям.

• Подключение к линии питания от блока предохранителей до зарядной станции должно быть выполнено без подключения других потребителей или розеток.
• Помимо кабельной прокладки, необходимо установить линейный предохранитель (автоматический выключатель LS) и устройство защитного отключения (выключатель FI типа A EV или типа B).
• Если ЗС оборудована датчиком дифференциального тока постоянного тока, можно использовать стандартный автоматический выключатель дифференциального тока (FI типа A).

Программирование зарядной станции

После успешного подключения, наступает этап программирования ЗС. Множество моделей предоставляют широкие возможности настройки и мониторинга:

• Максимальная мощность зарядки: регулирование скорости зарядки.
• Ограничение доступа: ограничение доступа к станции, если необходимо.
• Интеграция с умным домом: возможность интегрирования с системами умного дома.

Определенные этапы программирования зависят от модели настенной электрозаправки. Важно правильно настроить станцию, так как это гарантирует эффективную зарядку электромобиля без перегрузки сети.

Как зарядная станция подключается к автомобилю?

В наше время существует разнообразие систем штекерных разъемов для зарядных кабелей, каждая из которых хорошо зарекомендовала себя в зависимости от производителя и страны. Прежде чем приобретать зарядную станцию, важно разобраться, какой тип зарядной вилки требуется для вашего автомобиля.

Разъем для зарядки Type 1

Зарядные вилки Type 1 широко распространены в Азии и Северной Америке. С пятью контактами, они рассчитаны на мощность зарядки до 7,2 кВт. В Украине автомобили с системой разъемов Type 1 обычно поставляются с соединительным кабелем, подходящим для зарядных станций с разъемом Type 2. Зарядная вилка Type 1 включает 3 больших контакта для фазы (L1), нулевого провода (N) и защитного провода (PE), а также 2 меньших контакта для сигнальных линий CP и PP.

Разъем для зарядки Type 2

Зарядная вилка Type 2 хорошо утвердилась в Европе и поддерживается крупными производителями автомобилей. Максимальная мощность зарядки для частных коробок составляет 22 кВт, а на общественных станциях – до 43 кВт. Зарядная вилка типа 2 имеет 5 больших контактов для фаз L1, L2 и L3, нейтрального провода (N) и защитного провода (PE), а также 2 меньших контакта для сигнальных линий CP и PP.

CCS-коннектор

CCS-коннектор представляет собой развитие зарядного разъема Type 2, обеспечивающее быструю зарядку постоянным током. Два дополнительных контакта в нижней части разъема позволяют быструю зарядку DC+. Зарядная розетка на автомобиле позволяет использовать как вилки Type 2, так и CCS. Разъемы CCS2 и CCS1 используются в Европе и США соответственно.

Зарядные кабели Mode 2, Mode 3 и Mode 4

• Зарядный кабель Mode 2: часто входит в комплект электрокара и позволяет заряжать их от стандартной сетевой розетки 230 В. Время зарядки соответственно увеличивается. Связь с зарядным устройством осуществляется с помощью блока управления (ICCB In Cable Control Box), встроенного в кабель.
• Зарядный кабель Mode 3: используется для подключения к общественным зарядным станциям. Встроенный блок управления (ICCB) не требуется, так как зарядное устройство напрямую связано с зарядной станцией. В Европе кабели Mode 3 снабжены двумя зарядными штекерами Type 2.
• Зарядные кабели Mode 4: используются при зарядке постоянным током большой мощности (50-150 кВт), доступной на автозаправочных станциях. Из-за высоких токов такие кабели постоянно подключены к зарядной станции. Разъем CSS устанавливается на зарядном кабеле со стороны машины

Умная зарядная станция, которую можно взять с собой

Мобильная зарядная станция действует по аналогии с настенным зарядным устройством, преобразуя переменный ток источника питания в постоянный ток. Однако она объединяет в себе высокую мощность зарядки и невероятную гибкость. Это делает её весьма ценной для путешественников, регулярно находящихся в местах с несовершенной инфраструктурой зарядных станций или лишенных возможности установки стационарных настенных зарядных устройств дома.

С использованием разнообразных адаптеров, вы сможете легко соединить ваш электромобиль с любой обычной розеткой. По данным кода адаптера (встроенного в авто с электрическим двигателем ), мобильная ЗС автоматически определит, какая максимальная мощность доступна для подключения к сети.

Её функциональность аналогична кабелю Mode 2, однако её зарядная способность значительно превышает этот стандарт. В зависимости от типа розетки, модели и комплектации мобильной зарядной станции, мощность может варьироваться от 3,7 кВт до 22 кВт. Это дает водителям электромобилей возможность заправляться в практически любой розетке.

По возвращении домой, портативную зарядную станцию можно просто повесить на настенный кронштейн и подключить к розетке CEE. Теперь она функционирует как стационарное настенное зарядное устройство. Тем не менее, стоит учитывать, что мобильные зарядные станции обычно не могут обеспечить такую же скорость зарядки.

Зарядка электромобиля от энергии солнца

Постоянно растущие расходы и снижающиеся льготные тарифы подрывают рентабельность фотоэлектрических систем. Вместо продажи собственно произведенной электроэнергии операторам электрических сетей по низкой цене, становится целесообразным использовать дешевую солнечную энергию для собственных нужд. И здесь на сцену выходит зарядка для электрокара.

Экологическая чистота

С одной стороны, снижая выбросы, вы вносите свой вклад в охрану окружающей среды и способствуете распространению возобновляемых источников энергии. Ведь уменьшение потребности в ископаемом топливе – это важный шаг на пути к переходу на альтернативные источники энергии.

Независимость

С другой стороны, вы также становитесь независимыми от общественной энергетической системы. Это особенно актуально для сельских районов и в случае непогоды, когда энергосистема может подвести. Благодаря собственной солнечной системе и запасу энергии, вы можете заряжать свой электромобиль даже в случае отключения электропитания.

Экономическая эффективность

И, наконец, последний, но не менее важный аспект: использование солнечной энергии из вашей собственной системы может существенно сэкономить вам деньги.

Покупка электрического автомобиля становится еще более привлекательной, если у вас уже установлена солнечная система, которая уже окупила себя, и срок действия договора на зеленый тариф закончился или скоро истечет. В этом случае фотоэлектрическая система уже покроет свои затраты, и расходы на обслуживание и ремонт будут минимальными. В итоге солнечная энергия становится практически бесплатной.

Однонаправленная и двунаправленная зарядка

При однонаправленной зарядке солнечная энергия передается от фотоэлектрической системы через зарядную станцию ​​к электромобилю. Таким образом, если солнечная система производит больше электроэнергии, чем в настоящее время необходимо для дома, избыточная электроэнергия подается в аккумулятор автомобиля.

Двунаправленная: аккумулятор в качестве накопителя энергии

В системах двунаправленной зарядки ток может протекать в обоих направлениях, и батарея может служить как буфер мощности. В этом смысле нет ничего нового. Сущность заключается в том, что каждая батарея накапливает электричество, а затем отдает его обратно — мы уже знакомы с этим из нашей повседневной жизни, когда заряжаем ноутбуки или повербанки для подзарядки мобильных телефонов.

Отличительной чертой аккумулятора электромобиля является то, что во время зарядки электромобили преобразуют переменный ток (AC) из электросети в постоянный ток (DC) с помощью выпрямителя. Если электроэнергия должна возвращаться обратно в сеть, этот процесс необходимо повторить в обратном направлении. Этот процесс может показаться простым, но требует определенной технической подготовки.