گزینه های شارژ خودروهای برقی چیست؟

انتقال به یک ماشین الکتریکی اغلب اضطراب فوری در مورد برد، زیرساخت و پیچیدگی سخت افزار الکتریکی ایجاد می کند. خریداران و مدیران ناوگان مجبورند از یک چشم انداز پراکنده از سطوح ولتاژ، استانداردهای کانکتورها، هزینه های نصب پنهان و سرعت های شارژ متفاوت عبور کنند که همیشه با ادعاهای سازنده مطابقت ندارد.

انتخاب راه حل مناسب شارژ مستلزم درک محدودیت های فیزیکی سخت افزار داخل خودرو، ارزیابی مسافت پیموده شده روزانه واقعی، و محاسبه هزینه کل مالکیت (TCO) بر اساس نرخ های ابزار محلی و واقعیت های نصب است. این راهنما گزینه های شارژ خودروهای الکتریکی را از طریق یک لنز ارزیابی فنی مبتنی بر شواهد تجزیه می کند.

• سخت افزار خودرو سرعت را تعیین می کند: اینورتر خودروی الکتریکی سرعت شارژ AC سطح 1 و سطح 2 را محدود می کند. خرید یک ایستگاه خانگی پرقدرت در صورتی که از حداکثر نرخ پذیرش وسیله نقلیه فراتر رود، یک سرمایه هدر رفته است.
• قانون 80 درصد شارژ سریع DC: به دلیل محافظت از سیستم مدیریت باتری (BMS)، سرعت شارژ سریع DC پس از 80 درصد کاهش قابل توجهی دارد. فشار دادن شارژ از 80٪ به 100٪ می تواند به عنوان یک 'تله زمان' عمل کند، که درست به اندازه شارژ از 10٪ تا 80٪ طول می کشد.
• شارژ خانه باعث بازگشت سرمایه می شود: بیش از 80 درصد شارژ خودروهای الکتریکی در خانه انجام می شود. استفاده از برنامه های کاربردی زمان استفاده (TOU) تاثیر شارژرهای سریع عمومی گران قیمت را کاهش می دهد و هزینه معادل 'eGallon' را به کسری از قیمت بنزین کاهش می دهد.
• واقعیت های نصب: نصب ایمن تجهیزات سطح 2 به یک مدار کاملاً اختصاصی و یک محاسبه بار حرفه ای نیاز دارد. خانه‌های قدیمی‌تر ممکن است نیاز به ارتقاء پانل 200 آمپری پرهزینه داشته باشند تا از بارگذاری بیش از حد سیستم جلوگیری شود.

1. قبل از اینکه به برق متصل شوید: پیشرانه های خودرو و تنگناهای سخت افزاری

همه وسایل نقلیه برقی به طور یکسان با شبکه برق تعامل ندارند. قبل از ارزیابی سخت افزار، باید معماری خاص پیشرانه خودروی خود را شناسایی کنید. اجزای داخل خودرو نحوه پردازش جریان الکتریکی را دیکته می کند. درک نادرست این محدودیت منجر به هدر رفتن سرمایه در تجهیزات شارژ ناسازگار می شود.

4 نوع خودروی برقی (قابلیت دوشاخه)

بخش خودرو، وسایل نقلیه برقی را به چهار معماری مجزا دسته بندی می کند که هر کدام رویکرد خاصی را برای تجدید انرژی می طلبد.

• وسایل نقلیه الکتریکی با باتری (BEV): این وسایل نقلیه 100٪ به نیروی باتری متکی هستند و فاقد موتور احتراق داخلی هستند. ظرفیت باتری معمولا از 60 کیلووات ساعت تا بیش از 100 کیلووات ساعت متغیر است. آنها نیاز به دسترسی به زیرساخت های شارژ سریع سطح 1، سطح 2 یا DC دارند. نمونه های مدرن عبارتند از تسلا مدل Y، فورد F-150 لایتنینگ (پشتیبانی تا 155 کیلووات) و کیا EV6 (پشتیبانی از شارژ فوق سریع 350 کیلوواتی).
• خودروهای برقی هیبریدی پلاگین (PHEVs): PHEV ها یک بسته باتری کوچکتر (معمولاً 10 تا 15 کیلووات ساعت) را با یک موتور گازی سنتی ترکیب می کنند. آنها برد الکتریکی خالص کوتاه را برای رانندگی محلی فراهم می کنند. اکثر PHEV ها نمی توانند شارژ سریع DC را بپذیرند. معماری الکتریکی داخلی آنها به شدت آنها را به شارژ AC سطح 1 یا سطح 2 محدود می کند.
• وسایل نقلیه الکتریکی هیبریدی (HEVs): هیبریدهای سنتی از یک موتور گازی در کنار یک باتری بسیار کوچک استفاده می کنند. باتری فقط از طریق ترمز احیا کننده و نیروی اضافی موتور شارژ می شود. واقعیت: HEV ها هیچ دوشاخه خارجی ندارند و نیازی به زیرساخت شارژ خارجی ندارند.
• خودروهای الکتریکی با سلول سوختی (FCEVs): خودروهایی مانند تویوتا میرای با هیدروژن فشرده کار می کنند. پیل سوختی آنبورد هیدروژن را به الکتریسیته تبدیل می کند تا موتور را تامین کند. این خودروها به شبکه برق وصل نمی شوند.

گلوگاه اینورتر آنبورد (تبدیل درون خودرو در مقابل ایستگاه)

شبکه های الکتریکی جریان متناوب (AC) را تامین می کنند. با این حال، سلول های باتری لیتیوم یون فقط می توانند جریان مستقیم (DC) را ذخیره کنند. این تبدیل از AC به DC باید در جایی از خط قبل از ورود انرژی به باتری اتفاق بیفتد.

وقتی به ایستگاه سطح 1 یا سطح 2 وصل می‌شوید، تجهیزات برق AC را به خودرو می‌رسانند. «اینورتر داخلی» خودروی الکتریکی باید این برق متناوب را به برق DC داخل خودرو تبدیل کند. این قطعه داخلی دارای محدودیت های فیزیکی سختی در مورد اندازه، وزن و محدودیت های اتلاف حرارتی است. این محدودیت ها حداکثر مطلق سرعت شارژ AC را دیکته می کنند.

اگر اینورتر خودروی شما حداکثر 11 کیلو وات رتبه بندی شده باشد، از نظر فیزیکی نمی تواند انرژی را سریعتر از این نرخ قبول کند. وصل کردن آن به یک ایستگاه شارژ خانگی 19.2 کیلوواتی ممتاز همچنان تنها 11 کیلووات انتقال نیرو را به همراه خواهد داشت. شما نمی توانید با شارژ AC از این گلوگاه سخت افزاری داخلی عبور کنید.

شارژ سریع DC اساساً این پویایی را تغییر می دهد. یک شارژر سریع DC تبدیل سنگین AC به DC را در خارج از خودرو انجام می دهد و یکسو کننده های عظیم را در کابینت ایستگاه قرار می دهد. این اینورتر خودرو را به طور کامل دور می زند و جریان مستقیم ولتاژ بالا را مستقیماً به بسته باتری پمپ می کند.

2. رده های شارژ ماشین الکتریکی اصلی (ماتریس ارزیابی)

صنعت شارژ تجهیزات را به سه طبقه مجزا طبقه بندی می کند. هر ردیف در توان خروجی، الزامات نصب کد ملی برق (NEC) و موارد استفاده مورد نظر به شدت متفاوت است. انتخاب لایه مناسب شامل تطبیق خروجی سخت افزار با مصرف انرژی روزانه شما است.

سطح 1 (120 ولت AC): رویکرد 'توستر / تلفن همراه'

شارژ سطح 1 از پریزهای خانگی استاندارد 120 ولتی (مخزن های NEMA 5-15 یا 5-20) استفاده می کند. از آنجایی که به زیرساخت های استاندارد متکی است، به ندرت به مجوزهای الکتریکی یا هزینه های نصب نیاز دارد.

تجهیزات سطح 1 معمولاً یک بار پیوسته از 1.4 کیلو وات تا 1.9 کیلو وات را تحویل می دهند. این تقریباً 2 تا 5 مایل برد در هر ساعت شارژ را اضافه می کند. یک BEV تخلیه شده با باتری 80 کیلووات ساعتی 40 تا 50 ساعت طول می کشد تا در اتصال سطح 1 به شارژ کامل برسد.

این لایه برای موارد استفاده خاص مناسب است. به راحتی از رانندگانی با رفت و آمدهای روزانه زیر 40 مایل پشتیبانی می کند، زیرا شارژ 12 ساعته شبانه انرژی مصرف شده را دوباره پر می کند. همچنین برای دارندگان PHEV مناسب است، زیرا باتری‌های کوچکتر 10 کیلووات ساعتی آنها به راحتی یک شبه شارژ کامل می‌شوند. ساکنان واحدهای چند خانواده که به زیرساخت 240 ولتی ارتقا یافته دسترسی ندارند نیز به دسترسی سطح 1 بستگی دارند.

سطح 2 (208V/240V AC): رویکرد 'خشک کن لباس'

شارژ سطح 2 از مدارهای ولتاژ بالاتر استفاده می کند تا زمان شارژ را به شدت فشرده کند. در محیط های مسکونی، سطح 2 با برق 240 ولت فاز تقسیم می شود. در ساختمان‌ها و آپارتمان‌های تجاری معمولاً از سیستم سه فاز 208 ولتی استفاده می‌شود.

سخت افزار سطح 2 بین 7 کیلو وات تا 19.2 کیلووات قدرت ارائه می دهد. این تنظیم تقریباً 10 تا 30 مایل در ساعت برد می‌افزاید. یک BEV تخلیه شده می تواند در عرض 4 تا 10 ساعت به شارژ کامل برسد.

ایستگاه های سطح 2 نیاز به نصب حرفه ای توسط برقکار مجاز دارند. می توانید ایستگاه را مستقیماً به تابلو برق خود وصل کنید یا آن را به یک پریز سنگین وصل کنید. رایج ترین انواع دوشاخه ها NEMA 14-50 (یک فیش RV استاندارد) یا NEMA 6-50 هستند. سیم‌کشی سخت روش ارجح برای نصب در فضای باز باقی می‌ماند، زیرا نقطه شکست را در پریز از بین می‌برد و آمپرهای پیوسته بالاتر را با خیال راحت حفظ می‌کند.

برای قابلیتی که نمی توانید از آن استفاده کنید هزینه ندهید. همانطور که در مورد اینورتر داخلی بحث شد، وسیله نقلیه شما حداکثر نرخ پذیرش AC را دیکته می کند. اگر شارژر داخلی ماشین الکتریکی شما حداکثر 11 کیلووات باشد، خرید یک ایستگاه خانگی 19.2 کیلوواتی (80 آمپر) سرعت اضافی صفر را فراهم می کند.

سطح 3 (شارژ سریع DC / DCFC): شبکه تجاری

سطح 3 یا شارژ سریع DC (DCFC) منحصراً برای زیرساخت های تجاری است. این ایستگاه ها نیاز به اتصالات شبکه ولتاژ بالا دارند که بین 400 ولت و 1000 ولت DC کار می کنند. آنها قدرت عظیمی را از 50 کیلو وات تا بیش از 350 کیلووات ارائه می دهند.

DCFC 180 تا 240+ مایل را در کمتر از یک ساعت می‌افزاید. بیشتر BEV های مدرن می توانند از 10٪ تا 80٪ حالت شارژ (SoC) در 15 تا 45 دقیقه شارژ شوند.

قیاس 'تئاتر فیلم' قانون 80 درصد شارژ سریع را توضیح می دهد. وقتی یک سینمای خالی درهای خود را باز می کند، مشتریان می توانند به داخل آن بدوند و به سرعت یک صندلی پیدا کنند. همانطور که سالن تئاتر به ظرفیت خود می رسد، دیربازها باید سرعت خود را کاهش دهند، از کنار دیگران بگذرند و به دنبال چند صندلی باز آخر بگردند.

سیستم مدیریت باتری خودرو (BMS) بر اساس همین اصل عمل می کند. هنگامی که باتری تقریبا خالی است، به سرعت الکترون های ورودی را می پذیرد. با این حال، هنگامی که باتری به تقریبا 80٪ SoC برسد، مقاومت الکتریکی داخلی و ولتاژ سلول به طور قابل توجهی افزایش می یابد. وارد کردن جریان عظیم به یک باتری تقریباً پر باعث آبکاری لیتیوم و ایجاد گرمای شدید می شود. برای محافظت از سلامت باتری، خودرو به شدت جریان شارژ را کاهش می دهد. از 80% گذشته، سرعت شارژ به سطح 2 کاهش می یابد. برای بهینه‌سازی زمان سفرهای جاده‌ای، ۸۰٪ برق را جدا کنید و مسیر خود را از سر بگیرید.

مشخصات فنی ردیف شارژ ماتریس ولتاژ

ردیف شارژ	استاندارد	معمولی توان مداوم	سرعت تخمینی (مایل اضافه شده / ساعت)	مورد استفاده اولیه
سطح 1 AC	120 ولت AC (تک فاز)	1.0 کیلو وات - 1.9 کیلو وات	2-5 مایل	PHEV، رفت و آمدهای کوتاه روزانه کمتر از 40 مایل، شارژ یک شبه خانه.
سطح 2 AC	208 ولت / 240 ولت AC	7.0 کیلو وات - 19.2 کیلو وات	10-30+ مایل	BEVs، گاراژهای مسکونی، پارکینگ محل کار، خانه های چند خانواده.
سطح 3 DCFC	400 ولت - 1000 ولت DC	50 کیلو وات - 350+ کیلووات	180 - 240+ مایل	سفرهای جاده ای بزرگراه، ناوگان تجاری، بارگیری سریع عمومی.

3. اتصالات، آداپتورها، و فشار برای قابلیت اطمینان

رابط فیزیکی که به وسیله نقلیه شما وصل می‌شود، تعیین می‌کند که به کدام شبکه‌های شارژ عمومی می‌توانید دسترسی داشته باشید. خودروسازان مختلف در طول تاریخ از استانداردهای متضاد دوشاخه استفاده کرده اند و رانندگان را مجبور می کنند به شبکه های خاص یا آداپتورهای حجیم تکیه کنند.

تغییر استانداردسازی

بازار در دهه گذشته به سه پورت قدیمی متکی بوده است. کانکتور J1772 به عنوان استاندارد برای شارژ AC سطح 1 و سطح 2 در سراسر آمریکای شمالی عمل می کند. برای شارژ سریع DC، سیستم شارژ ترکیبی (CCS) پیش‌فرض برای اکثر خودروهای غیر تسلا بود. استاندارد سوم، CHAdeMO، که در درجه اول توسط نیسان حمایت می شود، در حال حاضر به تدریج از بازار خارج می شود.

استاندارد شارژ آمریکای شمالی (NACS)، طراحی شده توسط تسلا، به سرعت در حال تبدیل شدن به استاندارد جهانی صنعت است. طراحی آن سبک تر، فشرده تر و قادر به پردازش جریان AC و DC از طریق یک دوشاخه است. اکثر خودروسازان بزرگ در حال انتقال مدل های 2025 و 2026 خود به صورت بومی به درگاه های NACS هستند. این تغییر نیاز به هندسه کانکتورهای AC و DC متمایز را از بین می برد.

انواع اتصالات

رابط ماتریسی استاندارد وضعیت	نوع فعلی	/ پذیرش صنعت
J1772	فقط AC	استاندارد قدیمی آمریکای شمالی برای سطح 1 و سطح 2.
CCS (نوع 1)	فقط DC	استاندارد شارژ سریع قدیمی برای خودروهای الکتریکی غیر تسلا. حذف تدریجی.
CHAdeMO	فقط DC	استاندارد منسوخ شده در اصل در نیسان لیف یافت می شود.
NACS	AC و DC	استاندارد جهانی جدید آمریکای شمالی. تمام سطوح برق را کنترل می کند.

قانون حداقل استانداردهای NEVI

شبکه‌های شارژ عمومی که از بودجه فدرال استفاده می‌کنند باید حداقل استانداردهای عملیاتی را تحت برنامه فرمول زیرساخت‌های خودروهای الکتریکی ملی (NEVI) رعایت کنند. این قوانین نرخ قابلیت اطمینان 97 درصدی را برای ایستگاه های دارای بودجه تعیین می کند. ایستگاه‌ها باید از قابلیت همکاری در برندهای مختلف خودرو اطمینان حاصل کنند و روش‌های پرداخت جهانی و بدون برنامه (مانند کارت‌خوان‌های کارت اعتباری ضربه‌ای به پرداخت) را برای حل تجربه کاربر از لحاظ تاریخی ارائه کنند.

الزامات ایمنی و خطرات آداپتور

مدیریت برق با ولتاژ بالا مستلزم رعایت دقیق پروتکل های ایمنی است. هنگام تطبیق سخت افزار باید این قوانین مطلق را رعایت کنید.

• خطر سطح 1: هرگز از سیم داخلی استاندارد خانگی با کابل شارژ سطح 1 استفاده نکنید. سیم های استاندارد فاقد سیم گیج لازم برای بارهای پیوسته و حداکثر آمپری هستند که 12 ساعت یا بیشتر طول می کشد. مقاومت الکتریکی طولانی مدت عایق سیم را ذوب می کند و خطر آتش سوزی شدید ایجاد می کند.
• گواهی آداپتور: فقط از آداپتورهایی استفاده کنید که دارای گواهینامه UL (Anderwriters Laboratories) هستند و دارای تاییدیه رسمی از سازنده خودرو هستند. آداپتورهای پس از فروش تایید نشده می توانند تحت بارهای حرارتی بالا در طول شارژ سریع ذوب شوند. هرگز آداپتورهای متعددی را به هم متصل نکنید تا یک اتصال را ایجاد کنید.
• ممنوعیت مطلق: هرگز سعی نکنید از آداپتور AC در ایستگاه شارژ سریع DC استفاده کنید. تلاش برای وادار کردن یک پورت خودرو فقط AC برای پذیرش برق DC، قفل ایمنی را دور می‌زند. این باعث اتصال کوتاه فاجعه آمیز و تخریب سیستم الکتریکی خودرو می شود.

4. ارزیابی کل هزینه مالکیت (TCO) و اقتصاد

محاسبه کل هزینه واقعی مالکیت نیازمند یک رویکرد استراتژیک برای زمان و مکان مصرف برق از شبکه است.

ROI شارژ خانه و معادل 'eGallon'.

تغییر به یک خودروی الکتریکی به طور متوسط ​​سالانه 800 دلار در هزینه های انرژی و تعمیر و نگهداری رانندگان صرفه جویی می کند. شما اکثریت قریب به اتفاق این پس انداز را در خانه متوجه می شوید.

برای به حداکثر رساندن بازگشت سرمایه (ROI)، در طرح صورتحساب زمان استفاده (TOU) ارائه دهنده خدمات خود ثبت نام کنید. برنامه های TOU نرخ برق را بر اساس کل تقاضای شبکه تغییر می دهد. شارژ در ساعات اوج مصرف (اواخر بعدازظهر تا اوایل شب) قیمت‌های بالایی را به همراه دارد. شارژ در طول شب در ساعات غیر اوج مصرف از ظرفیت مازاد شبکه استفاده می کند و هزینه بسیار کمتری دارد.

برنامه ریزی وسیله نقلیه خود برای شارژ منحصراً در ساعات کم بار باعث صرفه جویی زیادی می شود. در مناطق پرهزینه مانند کالیفرنیا، شارژ یک خودروی برقی با نرخ های غیر اوج، هزینه انرژی معادل را به تقریباً 1.03 دلار در هر 'eGallon' کاهش می دهد (مقدار برق مورد نیاز برای رانندگی مسافتی مشابه با یک گالن گاز).

اثر رقیق شدن شارژ سریع عمومی

نرخ های شارژ سریع DC تجاری به طور قابل توجهی بالاتر از نرخ های آب و برق مسکونی است. شبکه‌های عمومی باید هزینه‌های سخت‌افزار، تعمیر و نگهداری و هزینه‌های تقاضای تجاری را تحمل کنند. شارژ سریع سفرهای جاده ای گهگاه می تواند با هزینه بنزین در هر مایل رقابت کند.

تقریباً 80 درصد از شارژ وسایل نقلیه الکتریکی در خانه انجام می شود. این نسبت سنگین وزن برای شارژ خانه یک اثر رقیق ایجاد می کند. صدها جلسه شارژ ارزان در خانه به راحتی افزایش هزینه های گاه به گاه شارژ سریع در سفرهای جاده ای را جذب و کاهش می دهد. هزینه متوسط ​​ترکیبی بسیار ارزانتر از سوخت خودروهای موتور احتراق داخلی در طول سال است.

شارژ محل کار (ضریب برد)

شارژ روزانه در محل کار به طور موثر محدوده مصرف برق خالص روزانه یک مسافر را دو برابر می کند. کارمندان باید با کارفرمایان خود برای نصب زیرساخت های سطح 2، با استفاده از مشوق های مالیاتی تجاری موجود و تخفیف های دولتی به عنوان اهرم مذاکره، لابی کنند.

سخت‌افزار تجاری مدرن سطح 2 از نرم‌افزار شبکه‌ای استفاده می‌کند تا از طریق کارت‌های RFID یا برنامه‌های تلفن همراه، استفاده را برای مستاجرین یا کارمندان تأیید شده محدود کند. این نرم افزار مشکل دسترسی غیرمجاز و سرقت برق پارک های اداری و خانه های چندخانواری را حل می کند.

TCO تجاری/تجاری (هزینه های اوج تقاضا)

شرکت های آب و برق بر اساس بیشترین فاصله 15 دقیقه ای تقاضای انرژی در طول چرخه صورتحساب، از املاک تجاری «هزینه اوج تقاضا» دریافت می کنند. برای اپراتورهای ناوگانی که دسته‌هایی از شارژرهای سطح 2 یا ایستگاه‌های DCFC پرقدرت را نصب می‌کنند، شارژ همزمان خودرو باعث افزایش ناگهانی تقاضای شبکه می‌شود.

یک جهش ناگهانی 150 کیلوواتی می تواند صدها دلار جریمه برق را برای آن ماه ایجاد کند. این جریمه‌های مالی می‌تواند منافع مالی حاصل از شارژ تجاری را به طور کامل نفی کند. کسب‌وکارها این خطر را با نصب سیستم‌های ذخیره انرژی باتری (BESS) برای مهار تأثیر شبکه یا با استفاده از نرم‌افزار مدیریت بار هوشمند برای محدود کردن حداکثر مصرف انرژی لحظه‌ای در خوشه سخت‌افزاری خود کاهش می‌دهند.

5. عوامل محیطی و خطرات اجرا

نصب و راه اندازی مسکونی نیاز به پیمایش کدهای ساختمانی محلی، ارزیابی ظرفیت الکتریکی خانه، و در نظر گرفتن اثرات محیطی فصلی بر شیمی لیتیوم یون دارد.

ارتقاء تابلوهای برق و مدارهای اختصاصی

مقررات ایمنی به شدت بر نصب تجهیزات سطح 2 حاکم است. یک شارژر سطح 2 به یک مدار کاملاً اختصاصی نیاز دارد. ایستگاه شارژ باید قطع کننده مخصوص به خود را در تابلو برق داشته باشد و هیچ وسیله خانگی دیگری نمی تواند آن سیم کشی مدار را به اشتراک بگذارد. علاوه بر این، قانون ملی برق حکم می‌کند که شارژ EV یک 'بار مداوم' است. یک شارژر 40 آمپری به شدت به یک بریکر 50 آمپری نیاز دارد.

خانه‌های قدیمی‌تر که با تابلوهای برق اصلی ۱۰۰ آمپری ساخته می‌شوند، اغلب فاقد ظرفیت سربار برای پشتیبانی از شارژر سطح ۲ با آمپر بالا هستند. اضافه کردن یک بار مداوم 40 آمپری به یک پانل حداکثر 100 آمپری، سیستم را اضافه بار می کند.

یک برقکار خبره را برای محاسبه بار رسمی قبل از خرید سخت افزار استخدام کنید. اگر پانل شما فاقد ظرفیت باشد، با دو انتخاب روبرو هستید. شما می توانید یک ارتقاء تابلو برق 200 آمپری پرهزینه را اجرا کنید که معمولا بین 1500 تا 3000 دلار هزینه دارد. از طرف دیگر، می توانید یک تقسیم کننده هوشمند بارگذاری نصب کنید. این دستگاه تأیید شده به طور خودکار شارژر خودروی شما را با روشن شدن یک وسیله سنگین دیگر (مثل اجاق برقی) متوقف می‌کند و بدون ارتقای خطوط خدمات، شما را با خیال راحت در محدوده پانل خود نگه می‌دارد.

جریمه های اثربخشی در هوای سرد

دمای محیط به شدت بر شیمی باتری لیتیوم یون تأثیر می گذارد. شما باید انتظارات شارژ خود را در هوای شدید زمستانی تنظیم کنید.

تخلیه زمستانی سطح 1: در دماهای زیر صفر، حداقل 1 کیلووات تولید شده توسط شارژ سطح 1 تقریباً به طور کامل توسط سیستم مدیریت حرارتی باتری ماشین الکتریکی (هیتر باتری) مصرف می شود. این خودرو از انرژی شبکه ورودی فقط برای گرم نگه داشتن سلول های باتری به اندازه کافی برای جلوگیری از آسیب دائمی استفاده می کند. این باعث می شود که مایل واقعی نزدیک به صفر به برد رانندگی شما در طول شب اضافه شود. توان سطح 2 سربار کافی برای گرم کردن باتری و شارژ همزمان سلول ها را فراهم می کند.

DCFC Cold Gating: باتری ها نمی توانند به طور ایمن شارژ DC ولتاژ بالا را زمانی که از نظر فیزیکی سرد هستند بپذیرند. اگر باتری انجمادی را به یک شارژر سریع 350 کیلوواتی وصل کنید، BMS خودرو به شدت جریان ورودی را محدود می کند تا از آسیب دائمی سلولی جلوگیری کند. بدون پیش‌تهویه باتری فعال (استفاده از سیستم ناوبری خودرو برای گرم کردن باتری در مسیر ایستگاه)، زمان شارژ سریع زمستانی به راحتی دو برابر می‌شود.

6. روش های شارژ جایگزین و آینده

پیشرفت‌های فناوری در بخش حمل‌ونقل، راه را برای روش‌های جایگزین تجدید انرژی، با تمرکز شدید بر اتوماسیون و کاهش زمان توقف ناوگان تجاری هموار می‌کند.

ترمز احیا کننده (شارژ نامرئی)

خودروهای الکتریکی به طور فعال انرژی جنبشی را در حین کاهش سرعت به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند. هنگامی که پای خود را از روی پدال گاز بردارید، موتور الکتریکی عملکرد خود را معکوس کرده و به عنوان یک ژنراتور عمل می کند. این سیستم بدون نیاز به توقف و اتصال راننده به برق، به طور غیر فعال برق را به باتری برمی‌گرداند. این سیستم به طور قابل توجهی برد رانندگی را در ترافیک شهری توقف و حرکت افزایش می‌دهد و سایش مکانیکی لنت ترمز را بسیار کاهش می‌دهد.

زیرساخت های نوظهور

• شارژ بی‌سیم/القایی: با استفاده از القای الکترومغناطیسی که توسط استاندارد SAE J2954 کنترل می‌شود، شارژ بی‌سیم به رانندگان اجازه می‌دهد تا روی یک پد استاتیک تخصصی نصب شده در یک راهرو پارک کنند. نیرو به صورت مغناطیسی از صفحه زمین به گیرنده ای که در زیر خودرو نصب شده است منتقل می شود. پدهای استاتیک در حال حاضر بین 11 کیلووات تا 22 کیلووات توان تولید می کنند. محققان به طور فعال در حال آزمایش فناوری شارژ القایی پویا (در جاده) برای شارژ وسایل نقلیه در حین حرکت در بزرگراه هستند.
• تعویض باتری: به طور دقیق ناوگان B2B را هدف قرار می دهد تا به طور کامل زمان توقف شارژ را حذف کند. ایستگاه‌های رانندگی خودکار، بسته باتری خالی شده را در عرض سه دقیقه از روی شاسی خودرو و پیچ و مهره در یک بسته کاملاً شارژ شده رها می‌کنند. این فناوری شارژ سریع 'تله زمان' را حذف می کند اما به دلیل عدم استانداردسازی بسته باتری OEM جهانی در برندهای مختلف خودرو به شدت مانع می شود.

نتیجه گیری

• حداکثر نرخ شارژ AC (کیلووات) خودروی خاص خود را در دفترچه راهنمای مالک بررسی کنید تا از خرید بیش از حد قابلیت سخت افزاری که نمی توانید استفاده کنید، جلوگیری کنید.
• از یک برقکار خبره و دارای مجوز بخواهید تا قبل از خرید تجهیزات، یک محاسبه بار رسمی بر روی تابلوی برق اصلی شما انجام دهد تا ظرفیت بار مداوم ایمن را قبل از خرید تجهیزات تأیید کند.
• مسافت رفت‌وآمد روزانه‌تان را در یک دوره دو هفته‌ای بررسی کنید تا مشخص کنید آیا سیم استاندارد سطح 1 یا ایستگاه سطح 2 اختصاصی با نیازهای رانندگی واقعی شما مطابقت دارد یا خیر.
• بلافاصله پس از خرید وسیله نقلیه با ارائه‌دهنده خدمات محلی خود تماس بگیرید تا برنامه صورت‌حساب شبانه زمان استفاده (TOU) را اجباری کنید.
• قبل از خرید جعبه دیواری سطح 2 خود، تخفیف های فدرال، ایالتی و محلی را بررسی کنید، مطمئن شوید که این مدل با پروتکل های شبکه مورد نیاز 'شارژر هوشمند' برای واجد شرایط بودن برای مشوق های نقدی مطابقت دارد.

سوالات متداول

س: آیا می توانید یک ماشین الکتریکی را به یک پریز معمولی خانگی وصل کنید؟

ج: بله. با استفاده از کابل شارژ سطح 1، یک ماشین الکتریکی می تواند به یک پریز خانگی استاندارد 120 ولت (NEMA 5-15) وصل شود - همان دوشاخه ای که برای توستر یا تلفن همراه استفاده می شود. با این حال، فقط حدود 2-5 مایل در ساعت به برد اضافه می کند.

س: چرا ماشین الکتریکی من بعد از رسیدن به 80 درصد کندتر شارژ می شود؟

A: سیستم مدیریت باتری خودرو (BMS) عمدا جریان را در حالت شارژ 80 درصد کاهش می دهد. هل دادن الکترون ها به یک باتری تقریباً پر، مقاومت و گرما را افزایش می دهد. کاهش سرعت از آبکاری لیتیوم و تخریب طولانی مدت باتری جلوگیری می کند.

س: آیا باید شارژر سطح 2 با بالاترین قدرت موجود را بخرم؟

A: سرعت شارژ سطح 2 به شدت توسط اینورتر داخلی خودرو شما محدود شده است. اگر ماشین شما فقط می تواند 11 کیلووات برق متناوب را بپذیرد، خرید شارژر خانگی 19.2 کیلوواتی آن را سریعتر شارژ نمی کند.

س: آیا پلاگین هایبرید (PHEV) می توانند از شارژرهای سریع DC استفاده کنند؟

پاسخ: با استثنائات بسیار کمی، PHEV ها نمی توانند از شارژرهای سریع DC استفاده کنند. باتری های کوچک و معماری داخلی آنها از نظر فیزیکی به شارژ AC سطح 1 یا سطح 2 محدود شده است.

س: تفاوت بین NEMA 14-50 و شارژر برقی سیمی سخت چیست؟

پاسخ: NEMA 14-50 یک پریز برقی پرکاربرد (مانند پریز برقی یا RV) است که معمولاً بار مداوم را به 40 آمپر محدود می کند. یک شارژر سیمی مستقیماً به تابلوی برق متصل می‌شود، که امکان بارهای پیوسته بالاتر (تا 80 آمپر) را فراهم می‌کند و به طور کلی مقاومت بهتری در برابر آب و هوا ارائه می‌دهد.

س: آیا استفاده از آداپتورها برای ایستگاه های شارژ ماشین های الکتریکی مختلف ایمن است؟

پاسخ: بله، مشروط بر اینکه آداپتور دارای گواهینامه UL باشد و توسط سازنده خودرو تایید شده باشد (به عنوان مثال، آداپتور NACS به CCS). با این حال، هرگز نباید آداپتورهای زنجیر دیزی را با هم ترکیب کنید، و هرگز سعی نکنید دوشاخه برق متناوب را با شارژر سریع DC وفق دهید.