Зарядка электромобиля– виды разъемов кабелей и типы зарядных станций
Чтобы зарядка электромобиля стала возможной, нужно понимать от чего это зависит. Главное здесь в возможности подсоединения к источнику энергии.
Зарядка для электромобилей
На сегодняшний день точки зарядки, зарядные станции и терминалы, к сожалению, имеют один существенный недостаток. На них нет подходящих для всех электромобилей присоединительных устройств. Поэтому владелец машины на электрической тяге должен иметь информацию о местах зарядки, где ему удастся подключиться.
Когда возможна результативная зарядка электромобиля
Для этого нужно знать вид разъема кабеля для своей машины и возможности (типы) зарядных станций. Тогда восстановить работоспособность аккумуляторной батареи не составит проблемы. Использование всевозможных переходников не является приемлемым выходом из ситуации
Типы зарядных станций
Существует два стандарта – американский и европейский.
В США зарядные станции делятся на три типа (уровня), именуемых Level 1, Level 2 и Level 3.
Устройства первого уровня самые маломощные и используются в быту. Такая зарядка, подключенная к розетке, полностью восстановит аккумулятор в среднем за 12 часов. За один час результат также низкий. Такая зарядка электромобиля обеспечит пробег около 30 километров.
Level 2 также представляет собой бытовой вариант на переменном токе, но вдвое производительней. Зарядные устройства такого уровня выполнят свою задачу примерно за 5 – 6 часов. Это наиболее распространенный вариант восстановления батарей электромобилей в США.
Зарядный терминал для электрокаров Tesla
Самыми быстрыми являются терминалы постоянного тока Level 3. Их мощность достигает 135 кВт, а рабочее напряжение 480 вольт. Основными пользователями этого типа зарядных устройств являются электрокары Tesla. Необходимо около 40 минут, чтобы аккумулятор такого автомобиля восстановился до уровня 80%.
Европейские типы зарядных станций
На них применяется четыре режима работы – Mode 1, 2, 3, 4. Самый слабый (Mode 1) выдает устройство с подключением к бытовой розетке. На нем зарядка электромобиля займет около 12 часов (соответствует Level 1). Сейчас используется довольно редко.
Режим Mode 2 применяется, как в быту, так и на зарядных комплексах. Необходимое время составляет от шести до восьми часов. Наиболее эффективен для батарей электромобилей емкостью до 24 кВт-час.
Mode 3 является самым мощным режимом на переменном токе с использованием, как однофазной, так и трехфазной электрической сети. Время зарядки составляет 3 – 4 часа.
Режим Mode 4 для зарядки использует постоянный электрический ток. Не каждый электромобиль может воспользоваться такими терминалами. Для этого он должен иметь соответствующее оснащение. Здесь зарядка электромобиля до уровня 80% достигается за 30 минут. Стоимость отпускаемой энергии на таких условиях достаточно высокая.
Станция режима Mode 4 в Европе
Можно несколько по-другому представить эту классификацию.
Режим Mode 1 – это использование зарядным оборудованием переменного тока 220 вольт с наибольшей силой тока 16 ампер. Наибольшая мощность при этом составит 3,7кВт.
В режимах Mode 2 и Mode 3 используется напряжение от 220 до 380 вольт и сила тока от 16 до 40 ампер. Соответственно мощность зарядки составляет от 3,7 до 30 кВт. Режим Mode 4 реализует возможности постоянного тока. При этом мощность зарядного оборудования находится в пределах от 10 до 400 кВт.
Читайте также: Зарядка Supercharger третьего поколения от компании Tesla
Виды разъемов подключающих кабелей
Их существует пять видов. Все зависит от подключаемой зарядной мощности и страны-производителя машины на электрической тяге. Зарядка электромобиля станет возможной только при полном соответствии его оснащения с оборудованием терминала.
Type 1 (j1772) – разъем, содержащий пять контактов в виде штырьков специальной вилки. Им соответствуют пять гнезд приемной розетки электромобиля.
Выдерживают мощность 7,4 кВт от однофазной электрической сети. Такими устройствами оснащены в основном электромобили из США и Азии. Кабели с разъемом Type 1 используются на зарядных комплексах режимов Mode 2 и Mode 3.
Зарядка электромобилей может производиться через разъем Type 1 (j1772)
Type 2 (Mennekes) имеет семь контактов. Применяется, как для однофазной, так и трехфазной силовой сети. Используется на терминалах режимов Mode 2 и Mode 3. Предельная выдерживаемая мощность – 43 кВт (сила тока 63 ампера и напряжение до 400 вольт). Через такие коннекторы производится зарядка электромобилей, выпущенных в основном автопроизводителями из Европы.
Подключающий разъем Type 2 (Mennekes)
CHAdeMO – устройство с двумя контактами для использования на зарядных терминалах постоянного тока. Самое мощное из всех. Работает в режиме Mode 4. Рассчитано на предельную мощность 62,5 кВт, напряжение 500 вольт и силу тока до 125 ампер.
Применяется на некоторых европейских, но больше на американских и японских машинах.
Подключающий разъем CHAdeMO
Коннектор CCS Combo является универсальным, поскольку совмещает возможности разъемов Type 1 и Type 2. Имеет различия по территориальному признаку. На европейском континенте он именуется CCS Combo 2 и отвечает возможностям Mennekes.
Разъем Combo 2, через который производится зарядка электромобилей в Европе
У японцев и американцев называется CCS Combo 1 и совместим с Type 1 (j1772). Выдерживает мощность 100 кВт, силу тока до 200 ампер и напряжение от 200 до 500 вольт.
Разъем Combo1
GB/T – разъем, через который выполняется зарядка электромобиля, произведенного в Китае. По внешнему виду очень похож на коннектор Mennekes, однако не взаимозаменяем.
Разъем GB/T
Предусмотрено два вида для скоростного и медленного восстановления аккумулятора.
Читайте также: Станции зарядки электромобилей превысили порог в один миллион единиц
Что нужно еще знать
Для владельцев электромобилей необходимо всегда иметь информацию не только о расположении зарядных станций. Важным моментом является вид разъемов, которыми оснащены эти точки подключения для отбора энергии. Ведь можно преодолеть немалое расстояние, разрядить аккумулятор и не подключиться из-за несоответствия вида разъема.
Сейчас на специальных сайтах и в мобильных приложениях такая информация имеется. Поэтому, чтобы зарядка электромобиля в пути не стала проблемой, не забудьте с ней ознакомиться.
Читайте также: Мобильная зарядная станция для электромобилей
Автор: Сергей Морозов
Внимание! Эта статья защищается законом об авторском праве в цифровую эпоху (DMCA). Запрещается любое копирование без моего разрешения.
Зарядка электромобиля от генератора как правильно заряжать?
Можно ли переносным генератор заряжать электромобиль?
Что нужно знать при зарядке?
Ответ на вопрос может ли генератор зарядить батарею вашего электромобиля – ДА!
Но есть ряд предостережений.
В этом статье мы разберемся в том, что вам нужно знать об использовании генератора для зарядки электромобиля.
Как заряжать электромобиль от генератора?
Многие портативные генераторы не подойдут для зарядки, и есть несколько вещей, которые вы обязательно должны знать, прежде чем использовать генератор в этой ситуации.
Бензиновый генератор Honda для зарядки электромобиля
На первый взгляд, идея использования генератора для зарядки электромобиля звучит нелепо. В конце концов, смысл владения электромобилем, подобным Tesla или Nissan Leaf, заключается в том, что вы хотите избежать использования дорогостоящего топлива, верно?
Почему тогда вы будете заинтересованы в использовании генератора в качестве источника зарядки?
Подумайте, зачем вам вообще использовать генератор?
Все верно — портативный генератор пригодится в качестве резервного источника питания на случай непредвиденной разрядки вашей батареи в пути и при отключения электроэнергии у вас в доме.
Это также полезный инструмент для ситуаций, когда нет удобного источника питания. Обе эти причины были бы одинаково могут заставить зарядить ваш электромобиль от генератора.
Если отключится электричество у вас в доме, вы вероятно, сможете обойтись без автомобиля. Но что делать если вы путешествуете в отдаленном районе где поблизости нет никаких розеток, и вы не хотите вызывать эвакуатор. Генератор не может быть первоисточником для зарядки вашего электромобиля, но есть определенные ситуации, когда вы можете использовать его.
Каким генератором можно заряжать батарею электромобиля?
Официальные инструкции по зарядке электромобиля «Tesla» говорят, что не следует использовать портативный генератор.
Тем не менее, это может быть эффективным вариантом в случае непредвиденной ситуации.
Не все портативные генераторы будут работать для зарядки электромобиля. Есть несколько важных вещей:
Генератор обязательно должен иметь чистый синусоидальный выход.
Это означает, что ваш генератор должен быть инверторным.Система зарядки электромобиля может определить, когда выходной сигнал не является чистой синусоидальной волной, и он не позволит заряжать батарею. Это важно, потому что всплеск может привести к повреждению батареи.
Например в автомобиле «Тесла» встроена функция безопасности которая не позволяет зарядку, если мощность не стабильна.
Теоретически, все инверторы будут предлагать чистую синусоидальную волну, но в действительности это не всегда так.
Некоторые инверторы имеют модифицированную синусоидальную, часто прямоугольную или модифицированно-прямоугольную волну. Ваш электромобиль может рассматривать это как грязную или нестабильную энергию и не даст вам зарядиться. Вам нужен только чистый синусоидальный выход.
Как правило, более дешевые силовые преобразователи будут иметь модифицированную синусоидальную волну, а не чистую.
Портативные генераторы с синусоидальным выходом
Некоторыми примерами инверторных генераторов, которые имеют чистый синусоидальный выход, являются модели Champion 9200 Вт / 11500 Вт, Generac iQ2000 и Honda EU2200i и EU7000iAT1 .
Другая важная вещь, которую необходимо знать при выяснении того, подходит ли конкретный генератор, заключается в том, что защитная функция батареи электромобиля требует чтобы генератор был заземлен. Во многих случаях корпус генератора будет выступать в качестве достаточного заземляющего элемента. Например модели Champion и Generac считаются правильно заземленными для зарядки электромобиля.
В некоторых случаях, система зарядки электромобиля будет чувствовать, что генератор не имеет истинного заземления и не будет заряжаться.
Для генераторов Honda это определенно так. Чтобы исправить это, вам понадобится специальный переходник, который соединяет заземление и нейтраль с резистором. Вы также можете просто использовать медный провод для соединения земли и плавающей нейтрали.
Для некоторых генераторов вы действительно можете заземлить генератор, вбивая металлический стержень в землю и подключая его.
Использование генератора, который обеспечивает мощность, менее 1500 Вт не поможет вам продвинуться далеко вперед в зарядки батареи.
После того, как вы определили, что ваш генератор является инверторным, который обеспечивает чистую и стабильную энергию с чистой синусоидальной волной и что он имеет достаточное заземление, вы должны точно знать, как заряжать ваш электромобиль.
Самая важная вещь, которую нужно знать, это то, что вы всегда должны начинать с минимально возможной скорости зарядки, а затем медленно настраивать до 28-30 ампер.
Это просто облегчит работу двигателя и предотвратит перегрузку.
По умолчанию например батарея автомобиля «Tesla» будет пытаться получить напряжение 40 А / 240 В или 10000 Вт от розетки NEMA 14-50, поэтому важно уменьшить ток, прежде чем пытаться подключить генератор. Другие электромобили, такие как Chevy Volt и Nissan Leaf, например, также могут быть заряжены таким же способом в крайних случаях.
Те же предостережения относительно чистой энергии синусоидального инвертора, возможной необходимости заземления и регулировки силы тока будут по-прежнему применяться.
Советы при зарядке электроавтомобиля от генератора
Зарядка электромобиля с помощью портативного генератора займет много времени. Конечно, когда вы заряжаетесь в чрезвычайной ситуации, вы не сможете заряжать автомобиль полностью.
С генератором 4000 Вт для полной зарядки автомобиля потребуется более 24 часов. Также вам потребуется несколько газовых баллонов или канистра бензина.
Некоторые люди задаются вопросом о том, можете ли вы установить портативный генератор в автомобиль, чтобы расширить его запас хода.
Хотя это может звучать как заманчивая идея, на самом деле это небезопасно.
Вы не можете заряжать его во время вождения без каких-либо серьезных (и аннулирующих гарантию) последствий. Это определенно не рекомендуется.
Очень важно отметить, что генератор нуждается в регулярном обслуживании. Если вы не выполняете это регулярное обслуживание, то генератор может не запустится, когда вам это нужно. Если это единственное использование, которое вы видите для генератора, имейте в виду, что вам нужно будет регулярно обслуживать его, даже если вы не будете его использовать.
В целом, портативный генератор может быть относительно дешевым и надежным резервным источником питания, который может обеспечить ваше спокойствие при передвижении на электромобиле. Если ваш генератор является инвертором, который предлагает чистую синусоидальную волну и имеет какое-то решение для заземления, вы сможете заряжать свой электромобиль.
Generac iQ2000 — лучшая рекомендация для этого использования, так как он предлагает синусоидальную волну, имеет встроенное заземление и является относительно доступным.
Инженеры придумали, как заряжать электромобиль в движении
Беспроводные зарядные устройства уже существуют. Например, для зарядки смартфона. Но важно, чтобы само устройство при этом находилось в покое или не работало. Но для электромобилей это так же неудобно, как и существующий способ зарядки. Сейчас, чтобы зарядить батарею полностью, необходимо использовать зарядные станции в течение нескольких часов (некоторые варианты предполагают полную зарядку за 30–40 минут).
Три года назад инженер-электрик из Стэнфорда Шэнхуэй Фан и аспирант Сид Ассававоррарит создали первую систему, позволяющую беспроводным способом заряжать объекты в движении. Однако технология была слишком неэффективна, чтобы быть полезной вне лаборатории.
Сегодня эти два инженера довели эту технологию до тех показателей, когда ее можно использовать во время движения электромобиля по дороге. В ближайшем будущем предложенная система сможет осуществлять беспроводную зарядку роботов, когда те перемещаются по складам или на производственных площадках, что исключает простои и позволяет роботам работать практически круглосуточно.
«Это важный шаг на пути к практичной и эффективной системе беспроводной зарядки автомобилей и роботов, даже если они движутся с высокой скоростью», — заявил Фан. — Нам придется увеличить мощность, чтобы перезарядить движущуюся машину, но я не думаю, что это серьезное препятствие. Для перезарядки роботов мы уже находимся в пределах практической полезности».
Беспроводные зарядные устройства передают электричество при помощи магнитного поля, которое колеблется с частотой резонирующей вибрации в магнитных катушках на приемном устройстве. Проблема заключается в том, что резонансная частота изменяется, если расстояние между источником и приемником изменяется даже на небольшую величину.
В своем первом варианте беспроводного зарядного устройства, предложенного три года назад, исследователи решили эту проблему. Технология позволяла передавать электроэнергию даже при изменении расстояния до приемника. Они сделали это, включив в схему усилитель и резистор обратной связи, позволявший системе автоматически регулировать свою рабочую частоту при изменении расстояния между зарядным устройством и движущимся объектом.
Но первоначальная система не была достаточно эффективной, чтобы использоваться на практике. Усилитель потреблял внутри столько электричества, что системе удавалось передать только 10% от изначальной мощности.
В новой статье исследователи повысили эффективность беспроводной передачи системы до 92%.
Ключевым моментом, объяснил Ассававоррарит, была замена оригинального усилителя гораздо более эффективным усилителем в «переключаемом режиме». Такие усилители не новы, но они привередливы и будут производить высокоэффективное усиление только в очень точных условиях. Потребовались годы переделок и дополнительной теоретической работы, чтобы разработать работоспособную схему.
Новый лабораторный прототип может передавать по беспроводной сети 10 Вт электроэнергии на расстояние в 2–3 фута. Фан говорит, что нет никаких фундаментальных препятствий для расширения системы для передачи десятков или сотен киловатт, которые понадобятся машине. Он говорит, что система достаточно быстра, чтобы перезаряжать автомобиль на приличной скорости. Беспроводная передача занимает всего несколько миллисекунд — крошечная доля времени, в течение которой автомобиль будет двигаться со скоростью 70 миль/ч, чтобы пересечь четырехфутовую зону зарядки. Фан сказал, что единственным ограничивающим фактором будет то, насколько быстро автомобильные аккумуляторы смогут поглотить всю мощность.
По словам Ассававоррарита, беспроводные зарядные устройства не должны представлять опасности для здоровья, потому что даже те, которые достаточно мощны для автомобилей, могут создавать магнитные поля, соответствующим установленным правилам безопасности. Действительно, магнитные поля могут передавать электричество через людей без побочных ощущений.
Читайте также:
Зарядка электромобилей
Об электромобиле ( EV ) Зарядка
Узнайте, как и когда заряжать свой электромобиль.
Вождение электромобиля ( EV ) означает, что вам не придется посещать заправку очень часто или вообще.
Ваш EV можно подключить прямо к стандартной розетке для зарядки, также известной как зарядка уровня 1 (110 В, 15 А).Зарядка уровня 1 добавляет около 8 километров пробега в час, чего обычно достаточно для владельцев гибридных электромобилей.
Зарядка уровня 2, распространенная как в частных домах, так и в общественных местах, использует систему на 240 вольт (аналогичную вилке для сушилки для белья) и увеличивает запас хода на 30-50 километров в час.
Зарядные станцииуровня 3 (также известные как устройства быстрой зарядки постоянного тока или DCFC) используют систему на 480 вольт и могут увеличить запас хода более 100 километров в час.Эти станции позволяют водителям EV совершать более дальние поездки.
Зарезервированная парковка для EV зарядных мест
EV парковка в специально отведенных местах
С 1 января 2021 года только электромобили, подключенные к зарядной станции, будут допущены к парковке в местах, отмеченных парковочным знаком EV .
Вы можете получить билет, если:
- вы паркуете электромобиль, который не подключен к электросети, на зарядном устройстве EV , отмеченном знаком
Владельцы транспортных средств, получивших билеты, могут быть подвергнуты штрафу в размере 125 долларов США в соответствии с разделом 30.
2 Закона о дорожном движении .
Как получить знак зарядки EV в вашем офисе
Как владелец бизнеса и / или оператор, предлагающий зарядные станции EV , вы можете установить знак на парковочных местах для зарядки EV .
Там, где установлены знаки (на государственной или частной собственности), сотрудники полиции и службы охраны парковки могут выдавать парковочные талоны для тех, кто неправильно припаркован на парковке EV с оплатой парковочных мест.
Вы можете приобрести вывески у частных компаний, которые производят вывески в соответствии со спецификациями в Положении Правила 615: Знаки .
Для получения дополнительной информации посетите:
Зарезервировано EV Знак зарядки парковки
Знак парковки для зарядки электромобилей.
Включает в себя символ «Парковка запрещена», символ «Зарядное устройство для электромобиля» и текст «За исключением зарядки».
Двуязычный знак парковки для зарядки электромобилей.Включает в себя символ «Парковка запрещена», двуязычный символ «Зарядное устройство EV / VE» и текст «За исключением времени зарядки» и «Excepte en recharge».
Дальность путешествия за заряд
- Технология автомобиля (аккумуляторная электрическая или подключаемая к сети гибридная)
- размер батареи
- перевозимый вес
- температура
- используемые аксессуары
- индивидуальный стиль вождения
Электромобили неожиданно не разряжаются.
Как и в случае с автомобилями с бензиновым двигателем, на дисплее приборной панели будет отображаться уровень заряда, чтобы вы могли соответствующим образом спланировать свои поездки.
Стоимость зарядки
В среднем типичный аккумулятор EV будет стоить менее 530 долларов в год или около 1,45 доллара в день для зарядки в ночное время. * 1
Типичный подключаемый гибрид EV будет стоить около 700 долларов в год или 1,92 доллара в день на топливо (включая расходы на бензин и электричество). * 2
Сравнимые бензиновые автомобили могут стоить около 2500 долларов в год для заправки — это в восемь раз больше денег, расходуемых каждый день.* 3
Используйте инструмент поиска рейтингов расхода топлива компании Natural Resources Canada, чтобы сравнить информацию о расходе топлива различных моделей.
Установка зарядной станции для электромобилей
Поскольку электромобили становятся все более популярными среди жителей Онтарио, зарядные станции устанавливаются в жилых, коммерческих и промышленных районах провинции.
Если вы планируете установить зарядную станцию для электромобилей, выполните следующие важные шаги:
- Убедитесь, что установщик получил разрешение от Управления по электробезопасности ( ESA ) до начала установки.
- Установка должна выполняться Лицензированным подрядчиком по электрике в соответствии с Кодексом электробезопасности Онтарио. Вы можете легко проверить или найти лицензированного подрядчика по электротехнике на сайте www.esasafe.com.
- Подтвердите, что все оборудование сертифицировано для использования в Канаде национально признанным сертификационным агентством — CSA, cUL, cETL — или имеет другие сертификационные знаки, одобренные ESA.
Для получения дополнительной информации об установке зарядной станции для электромобилей посетите www.esasafe.com.
Ночная зарядка
Зарядка EV в ночное время дешевле и даже экологичнее.
Когда вы заряжаете ночью, вы можете воспользоваться значительно более низкими ценами на энергию.
Зарядка электромобиля в ночное время означает, что вы используете электроэнергию в непиковые периоды, вырабатываемые более чистыми источниками энергии, такими как ветер, гидроэнергетика и атомная энергия, в отличие от днем, когда для удовлетворения пикового спроса может потребоваться природный газ.
В любое время дня зарядка вашего EV электричеством Онтарио приведет к гораздо меньшим выбросам парниковых газов и меньшему загрязнению воздуха, чем автомобиль, сжигающий бензин или дизельное топливо.
Онтарио обладает мощностью, необходимой для удовлетворения ожидаемого спроса на электроэнергию от электромобилей в обозримом будущем. Вы можете обратиться в местную электроэнергетическую компанию, чтобы обеспечить плавную и надежную зарядку вашего электромобиля.
Где заряжать EV
Помимо подзарядки дома, вы можете заряжать свой электромобиль на общедоступных зарядных станциях.
Сегодня в Онтарио насчитывается 1300 зарядных станций уровней 2 и 3 с более чем 4000 зарядных точек.
Ресурсы
Для получения дополнительной информации о вашей электроэнергии:
1 Стоимость Nissan Leaf, адаптированная из Руководства по расходу топлива Natural Resources Canada 2018/19, с использованием цен на электроэнергию в непиковый период Онтарио, исходя из среднего годового пробега в 20 000 км .
2 Стоимость для Chevrolet Volt, адаптированная из Руководства по потреблению топлива Natural Resources Canada 2018/19, с использованием непиковых цен на электроэнергию в Онтарио и цены на газ в 1 доллар.20 / литр, исходя из среднего годового пробега 20 000 км .
3 Оценка основана на данных из Руководства по расходу топлива Natural Resources Canada 2018/19 и цене на газ 1,20 доллара США за литр.
Какая система охлаждения аккумулятора электромобиля самая лучшая?
Охлаждение язычка затруднено из-за необходимости электрически изолировать систему охлаждения, чтобы предотвратить короткое замыкание блока, а также гарантировать, что отказ системы охлаждения на стыке не приведет к попаданию охлаждающей жидкости в сам блок батарей.Можно спроектировать эффективную систему охлаждения контактов с использованием электроизоляционного, но теплопроводящего материала для отвода тепла от области выступов аккумуляторной батареи.
Эффективная конструкция охлаждающей пластины обычно приводит к более высокому перепаду давления в аккумуляторной батарее из-за большой длины и узких каналов для охлаждающей жидкости. Для этого необходим электрический насос охлаждающей жидкости, который может создавать как высокие скорости потока, так и высокое статическое давление. В системе могут использоваться двухфазные тепловые трубки для увеличения удельного теплового потока от относительно небольших выступов ячеек и в охлаждающую пластину с меньшим перепадом давления или, как в случае с прямым расширением органического хладагента BMW.
После того, как хладагент прошел через аккумуляторную батарею, он циркулирует через теплообменник, где тепло передается потоку окружающего воздуха, который нагнетается вентилятором, иногда для достижения переохлаждения используется система охлаждения хладагента. Это важно, если автомобиль предназначен для использования по всему миру, где температура окружающей среды может приближаться к максимально допустимой температуре для аккумулятора. Двухфазное охлаждение необходимо для поддержания оптимальной температуры батареи ниже температуры окружающей среды.Из-за коэффициента производительности систем с «тепловым насосом» хладагента это снижает общее энергопотребление системы, но увеличивает количество компонентов и увеличивает стоимость.
Из-за относительно небольшого температурного градиента между аккумуляторной системой и относительно большими потоками окружающего воздуха могут потребоваться теплообменники, даже если количество тепла, отводимого от электромобиля, примерно на 90% ниже, чем у сопоставимой трансмиссии автомобиля внутреннего сгорания.
Это означает, что потребление энергии системой охлаждения аккумулятора может быть одним из самых больших паразитных энергозатрат трансмиссии электромобиля и тесно связано с стабильной производительностью автомобиля.
Из-за высокого потенциального паразитного энергопотребления и способности влиять на общую производительность транспортного средства выбор дешевых, но неэффективных вентиляторов и насосов для системы охлаждения аккумуляторной батареи является ложной экономией. Общее энергопотребление системы можно снизить более чем на 75% за счет хорошей конструкции системы и использования эффективных электрических насосов и вентиляторов.
Свяжитесь с AVID сегодня, чтобы узнать больше о наших высокоэффективных электрических охлаждающих насосах, вентиляторах и полной конструкции системы терморегулирования для силовых агрегатов электрических и гибридных транспортных средств.
Кроме того, в рамках нашего популярного подкаста «AVID Learning: Electric Vehicle Technology» мы выпустили несколько эпизодов, посвященных технологии аккумуляторов для электромобилей.
Чтобы прослушать следующие выпуски подкастов, просто щелкните ссылки ниже, где вы можете напрямую прослушать выпуск или загрузить подкаст с выбранной вами платформы подкастов.
Эпизод 13 — Подробное описание систем управления батареями — Эпизод запроса слушателя
Эпизод 10 — Технология аккумуляторных элементов в электромобилях
Эпизод 6 — Управление температурой в других системах электромобилей — Повышение эффективности диапазона электромобилей
Эпизод 5 — Управление температурным режимом батареи — Nissan Leaf — Tesla
2 Электромобили и зарядные устройства | Преодоление препятствий к развертыванию электромобилей с подзарядкой от сети
Гуденаф, Дж.Б. и К. Мидзусима. 1981. «Электрохимическая ячейка с новыми проводниками быстрых ионов». Патент США 4 302 518, поданный 31 марта 1980 г. и выданный 24 ноября 1981 г.
Гордон-Блумфилд, Н. 2013. «Nissan тестирует новый аккумулятор для решения проблем с LEAF в жаркую погоду».
Plug-in Cars, 26 августа. Http://www.plugincars.com/nissan-testing-new-battery-pack-leaf-128088.html.
Р. Хенсли, Дж. Ньюман и М. Роджерс. 2012. «Аккумуляторные технологии впереди нас». McKinsey Quarterly, июль.http://www.mckinsey.com/insights/energy_resources_materials/battery_technology_charges_ahead.
Хидари, Дж. 2012. «Новые модели мобильности и развертывания электромобилей». Презентация для Комитета по преодолению барьеров для использования электромобилей, Вашингтон, округ Колумбия, 18 декабря.
Хауэлл, Д. 2013. Прогресс и планы НИОКР в США. Министерство энергетики США. http://energy.gov/sites/prod/files/2014/03/f13/es000_howell_2013_o.pdf.
Жюльен, К.М., А. Могер, К.Загиб, Х. Гроулт. 2014. Сравнительные вопросы катодных материалов для литий-ионных аккумуляторов. Неорганические вещества 2 (1): 132-154.
Кам, К. и М. Дофф. 2012. Электродные материалы для литий-ионных аккумуляторов. Материалы имеют значение 7 (4). http://www.
sigmaaldrich.com/technical-documents/articles/material-matters/electrode-materials-for-lithium-ion-batteries.html.
MacKenzie, A. 2013. «Автомобиль года в сфере Motor Trend 2013: шокирующий победитель Tesla Model S: доказательство того, что Америка все еще может делать (великие) вещи.Motor Trend, январь. http://www.motortrend.com/oftheyear/car/1301_2013_motor_trend_car_of_the_year_tesla_model_s/.
Маруяма, Т. 2013. «Изменение продажной цены батареи с января 1999 года по сентябрь 2012 года». Презентация для Комитета по преодолению барьеров для развертывания электромобилей, Токио, Япония, 9 декабря.
Masson, L. 2013. «Европейская комиссия поддерживает вилку Meenekes Type 2 для электромобилей». Plug-in Cars, 30 января. Http://www.plugincars.com/european-commissionwants-act-help-evs-126265.html.
Miller, J.M, O.C. Онар, К. Уайт, С. Кэмпбелл, К. Кумер, Л. Зайбер, Р. Сепе и А. Штайерл. 2014. Демонстрация динамической беспроводной зарядки электромобиля: преимущества электрохимического сглаживания конденсаторов.
Журнал IEEE Power Electronics Magazine 1 (1): 12-24.
NEC (Национальный электротехнический кодекс). 2008. Национальный электрический кодекс NEC2008, статья 625. Оборудование системы зарядки электромобилей, раздел 625-2. http://www.freenec.com/T504.html.
Нельсон П.А., К.Г. Галлахер, И. Блум и Д.В. Дис. 2011. Моделирование производительности и стоимости литий-ионных батарей для электромобилей. № ANL-12/55. http://www.cse.anl.gov/batpac/files/BatPaC%20ANL-12_55.pdf.
NRC (Национальный исследовательский совет). 2011. Оценка технологий экономии топлива для легковых автомобилей. Вашингтон, округ Колумбия: The National Academies Press.
NRC. 2013. Переход к альтернативным транспортным средствам и видам топлива. Вашингтон, округ Колумбия: The National Academies Press.
NREL (Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии). 2013. «Гибридные электромобили с подзарядкой от сети». Анализ автомобильных систем. http://www.nrel.gov/vehiclesandfuels/vsa/plugin_hybrid.html. По состоянию на 14 марта 2013 г.
ORNL (Национальная лаборатория Окриджа). 2012. Устройства с широким зазором: Электро-тяговые приводные системы нового поколения. http://web.ornl.gov/sci/ees/transportation/pdfs/WBGBroch.pdf.
Песаран А., С. Сантханагопалан и Г. Ким. 2013. «Устранение влияния экстремальных температур на широкоформатные литий-ионные аккумуляторы для транспортных средств.”Презентация на 30-м международном семинаре по батареям, Форт. Лодердейл, Флорида, 11 марта. Http://www.nrel.gov/vehiclesandfuels/energystorage/publications.html.
Фам, Х., М. Ли, К. Нам, Э. Хван, Ю. Квон и С. Сонг. 2014. «Добавка к высоковольтному электролиту для высокоэнергетических литий-ионных аккумуляторов». Презентация на 17-м международном совещании по литиевым батареям, Комо, Италия, 13 июня. Https://ecs.confex.com/ecs/imlb2014/webprogram/Paper29242.html.
Компания по производству аккумуляторов PolyPlus.2009. «Передовая технология литиевых батарей». http://www.polyplus.com/liair.html. По состоянию на 25 октября 2013 г.
Рахман, M.A., X. Wang, and C. Wen. 2014. Обзор технологии литий-воздушных батарей с высокой плотностью энергии. Журнал прикладной электрохимии 44 (1): 5-22.
Роусон М. и С. Катели. 1998. «Конструкция зарядного оборудования для электромобилей и правила техники безопасности и охраны труда». Энергетическая комиссия Калифорнии. Сакраменто, Калифорния, 31 августа. Http://www.energy.ca.gov/papers/98-09-23_KATELEY.PDF.
SAE (Общество автомобильных инженеров). 2012. «Электромобиль SAE и проводящий соединитель заряда для гибридного электромобиля». Стандартный код: J1772, редакция B. SAE International, 15 октября. Http://standards.sae.org/j1772_201210/.
Шакти, А., Дж. Михалек, Э. Фукс и Дж. Уайтакр. 2014. Технико-экономический анализ и оптимизация литий-ионных аккумуляторов для электрификации легковых автомобилей. Журнал источников энергии 273: 966-980.
Шей, С.2013. Проект EV: отчет за 2 квартал 2013 года. Электротранспортная инженерная корпорация. http://www.theevproject.com/cms-assets/documents/127233-3.q2-2013-rpt.pdf.
Сион Сила. 2014. «Обзор технологий». http://sionpower.com/technology.html. Проверено 25 октября 2014 г.
Сколько времени нужно, чтобы зарядить аккумулятор электромобиля? — Энергид
Все зависит от используемой точки зарядки и емкости аккумулятора вашего электромобиля.
На практике время зарядки аккумулятора электромобиля может варьироваться от 10 часов до получаса . Конечно, это дольше, чем заправлять обычную машину. Но в будущем, с развитием новых решений, это может занять всего несколько минут!
Вы также можете рассчитать время зарядки самостоятельно, используя формулу внизу этой страницы.
Полезно знать: примерно через 50% времени зарядки аккумулятор будет заряжен на 80%.
Краткий обзор существующих систем зарядки
Время, указанное ниже, является средним и приведено только для информации и рассчитано на основе полной зарядки полностью разряженного аккумулятора.
Зарядка от бытовой розетки в обычную бытовую розетку: 8-10 часов
За исключением спортивных и элитных моделей, большинство электромобилей заряжается от 8 до 10 часов от любой розетки 230 В через кабель с адаптером, предоставленный производителем транспортного средства.
Идеальный вариант — заряжать электромобили в ночное время, если они не могут использовать электричество, вырабатываемое вашими солнечными панелями!
Обычная зарядка от домашней точки зарядки: от 4 до 6 часов
Есть возможность установить у себя дома зарядную станцию для бытовых электромобилей. Некоторые поставщики электроэнергии предлагают установить систему, предназначенную для подзарядки электромобилей в домах своих клиентов: «настенный ящик».
Для бюджета € от 300,00 до 1000 €.00 , время зарядки сокращается почти вдвое. Это делает его самым дешевым и простым решением для установки. Однако будьте осторожны, иногда необходимо увеличить мощность электрического подключения к дому, что может увеличить счет.
Корпоративная полубыстрая зарядка: 1¼ час
Компании могут установить более мощные соединения для пополнения своего флота. Они также обычно имеют трехфазные цепи, что значительно сокращает время зарядки по сравнению с подзарядкой дома.
Быстрая зарядка на АЗС: 30 минут
Очень мощный терминал может зарядить электрическую батарею до 80% за полчаса.
В ближайшие годы это время может быть еще больше сокращено: производитель Tesla в настоящее время разрабатывает электрический терминал, способный полностью зарядить аккумулятор за считанные минуты. Необходимая электрическая мощность огромна: 600 киловатт, что эквивалентно мощности подключения 70 домов!
Как самостоятельно рассчитать время зарядки?
Компания Sibelga разработала симулятор, который может рассчитать время перезарядки ваших аккумуляторов в зависимости от их емкости и характеристик точки зарядки.
Но, конечно, вы также можете произвести расчет самостоятельно:
- Разделите мощность нагрузки на 1000, чтобы получить значение в киловаттах.
Например: 3680 Вт = 3,7 киловатт - Разделите мощность аккумулятора (также в кВт) на полученное число, чтобы получить время зарядки.
Например: 24 кВт / 3,7 кВт = 6,5 часов - Сначала рассчитайте мощность нагрузки (P), умножив напряжение (U в вольтах) на ток (I в амперах).Вы получаете значение в ваттах.
P = U x I
Например: 16 А x 230 В = 3680 Вт
Отметим, что производители электромобилей обычно предоставляют зарядное устройство с кабелем для стандартных розеток. Это включает в себя систему безопасности, которая снижает силу тока для предотвращения перегрева. Результат: время зарядки увеличивается, но повышается безопасность!
PPT — Презентация PowerPoint для электромобилей с аккумулятором, скачать бесплатно
Электромобиль с аккумулятором
Nissan Leaf 2011 года • Изображения и текст этой презентации основаны на Nissan Leaf 2011 года • Все современные электромобили с аккумулятором аналогичные системные компоненты, но будут отличаться внешний вид и расположение этих компонентов
Текущие серийные автомобили • Nissan Leaf • Tesla S • Chevrolet Spark EV • Toyota RAV-4 EV • Ford Focus EV • Honda Fit EV • Smart EV • Fiat 500e
Nissan Leaf — Общая информация • Электродвигатель мощностью 80 киловатт / 107 лошадиных сил 280 Нм / крутящий момент 206 фунт-фут • Максимальная скорость двигателя 10390 об / мин • Рабочий диапазон — от 60 до 100 миль [в зависимости от условий эксплуатации , настройки рельефа и климат-контроля] • Литий-ионный аккумулятор 24 кВт · ч • 3.Бортовое зарядное устройство мощностью 3 киловатта • Максимальная скорость автомобиля = 90 миль в час
Зарядка аккумулятора
Порт зарядки • Зарядное гнездо расположено на внешней стороне автомобиля, обычно рядом с передней частью автомобиля. Открытие крышки розетки. рычаг
Розетки для зарядки • Две розетки для зарядки: • J1772 [AC] используется для домашней зарядки при 110 или 220 вольт переменного тока • Порт быстрой зарядки [DC] — иногда называемый CHAdeMO, подключается к коммерческой высоковольтной зарядке постоянного тока станции Быстрая зарядка [DC] J1772 [AC] Изображение Ричарда Келли — через Wikimedia Commons
Разъем для зарядки J1772 • Зарядка на уровнях 1 и 2 осуществляется через стандартизированную 5-контактную розетку Power Proximity [Safety] Communications Ground
Зарядка уровня 1 и уровня 2 • Зарядка уровня 1 выполняется при напряжении 110–120 вольт • Зарядный кабель уровня 1 может быть подключен к любому 110-вольтовому разъему. Трехконтактная электрическая розетка • Зарядка Leaf от 110 вольт займет 21 час, если уровень заряда батареи составляет 25% • Зарядка уровня 2 выполняется при 220–240 вольт • Зарядная станция уровня 2 является проводной и требует установки лицензированным электриком • Зарядка напряжением 220 В сокращает время зарядки Leaf до 7 часов
Кабель для зарядки уровня 1 • Зарядный шнур уровня 1 имеет трехконтактную вилку, которую можно подключить к любой розетке на 110–120 вольт
Уровень 2 кабель Кабель уровня 2 подходит к той же розетке, что и уровень 1, но использует переменный ток 220 В
Зарядка 2 уровня Зарядная станция 220 В уровня 2 • При зарядке на уровне 1 и уровне 2 встроенное зарядное устройство преобразует переменный ток в постоянный ток и увеличивает напряжение до уровня, необходимого для эффективной зарядки аккумуляторов Инвертор Бортовое зарядное устройство 192 В постоянного тока Высоковольтная батарея 220 В переменного тока
Световые индикаторы зарядки 9 0078 • Большинство BEV имеют внешний индикатор, который предупреждает водителя о том, что батареи заряжены или не полностью заряжены • Батареи полностью заряжены, когда горят все 3 светодиода Индикаторные лампы заряда батареи
Контактный контакт • Датчик приближения штырь на разъеме j1772 сообщает модулю управления электромобилем, что разъем для зарядки вставлен. • Это отключает парковочный двигатель, так что автомобиль не может двигаться при подключении к зарядному устройству. • Терминал данных обеспечивает последовательную связь между зарядным устройством и модулем управления транспортным средством. Данные о близости
Быстрая зарядка постоянным током • Nissan Leaf и Mitsubishi i-MiEV имеют разъем CHAdeMO для быстрой зарядки постоянным током • Высоковольтная зарядка постоянным током может быть выполнена за 30 минут
J1772 разъем для быстрой зарядки • Chrysler-Fiat, Ford, GM, Audi, BMW, Daimler, Porsche и Volkswagen решили использовать и обновили вилку j1772 для быстрого постоянного тока. зарядка • Вилка имеет 5 контактов для разъема зарядки переменного тока уровня 1 и 2, а также два дополнительных контакта для высокого напряжения [до 500 вольт] DC
Быстрая зарядка и срок службы батареи • Большинство производителей рекомендуют быструю зарядку постоянным током следует использовать только в ситуациях, когда уровень 1 или 2 не подходит. • Быстрая зарядка снижает ожидаемый срок службы аккумулятора. • Поскольку электромобили были доступны для продажи всего несколько лет, скорость износа аккумулятора не наблюдалась. количественно • Если новый аккумулятор имеет дальность действия 100 миль [при 80% SOC], то, когда аккумулятор при 80% SOC может проехать только 50 миль, аккумулятор достиг конца своего срока службы
Диапазон индикатор • Правый дисплей показывает, сколько миль можно проехать автомобилю Индикация температуры аккумулятора
Компоненты трансмиссии
BEV electri c Компоненты системы привода • Блок высоковольтных аккумуляторных батарей • Электродвигатель [Тяговый двигатель] • Редуктор + дифференциал • Инвертор • Преобразователь постоянного тока в постоянный • Бортовое зарядное устройство
Компоненты трансмиссии 2011-2012 гг. • Лист на 2011-2012 гг. инвертор прикреплен болтами к кронштейнам на корпусе блока, а преобразователь постоянного тока прикручен к межсетевому экрану Преобразователь постоянного тока в постоянный инвертор Гнезда зарядного разъема Редуктор и дифференциал Тяговый двигатель
Аккумуляторная батарея высокого напряжения в сборе • 48 Li-Ion аккумулятор модули расположены под панелью пола • Модуль батареи на 392 В не имеет системы охлаждения Инверторный преобразователь постоянного тока в постоянный Тяговый двигатель Изображение предоставлено Nissan USA
Аккумуляторная батарея гибридного автомобиля Аккумуляторная батарея на 24 кВтч состоит из 48 модулей, которые закрыты в стальном корпусе типа «раскладушка» Модуль управления высоковольтной АКБ Подключение ВН к инвертору Сервисная розетка 392 В постоянного тока при 80% SOC Резиновая прокладка
90 075 Батарейный модуль Каждый модуль содержит 4 кармана с ячейками. Каждая ячейка складывается примерно на 4 ячейки.0 В при 80% SOC Две пары из двух элементов, соединенных параллельно, объединяются для выработки 8 В на клеммах модуля
Температура батареи • Внутри корпуса батареи установлены четыре датчика температуры • Температура литий-ионной батареи отображается в левой части комбинации приборов • Если температура аккумуляторной батареи превышает критический предел, выходная мощность тягового двигателя будет уменьшена, а функции нагревателя или кондиционера будут минимальными.
Удаление высоковольтной аккумуляторной батареи • Высоковольтная аккумуляторная батарея весит около 800 фунтов. • Для обслуживания аккумуляторной батареи требуется специальный гидравлический подъемный стол и приспособление для удержания аккумуляторной батареи.
Электродвигатель Монтажный кронштейн для электрического компрессора кондиционера Leaf имеет электрический двигатель мощностью 80 кВт [107 л.с.] Двигатель Большинство производителей используют двигатели с постоянными магнитами. Только Tesla и Toyota [RAV-4 EV] используют индукционные двигатели
Выводы статора и решатель Резольвер в этом двигателе Leaf использует 4-лепестковый эксцентрик. При снятии задней крышки видны крепления выводов статора и резольвер.
Редукторный блок Парковочный запорный двигатель Редукторный блок обычно имеет передаточное отношение 8: 1. Трубка сапуна Редуктор содержит дифференциал, который поровну распределяет крутящий момент между левым и правым ведущими колесами. Электродвигатель стояночной защелки блокирует главную передачу при возврате переключателя в исходное положение.
Редуктор Входная шестерня Выход Зубчатая передача [Конечная передача] Холостая передача В отличие от двигателя внутреннего сгорания электродвигатель может легко вращаться в обратном направлении. Когда селектор передач находится в положении «R», тяговый двигатель меняет направление своего вращения. Это устраняет необходимость в передаче заднего хода
Парковочный двигатель Парк активируется электродвигателем, закрепленным на корпусе редуктора
Парковочная защелка Пружина с храповым механизмом • Парковочная защелка блокирует промежуточную шестерню так, что она не может вращаться • Собачка толкается пружиной, когда включен стояночный электродвигатель • Если транспортное средство движется, пружина на приводной штанге будет срабатывать с храповым механизмом • Будет слышен громкий скрежет, но серьезного повреждения трансмиссии [или редуктора] не произойдет. Парковочная защелка Тяговая тяга соединяется с двигателем парковки Парковочная шестерня Промежуточная [холостая] шестерня
Двигатель и редуктор Крышка заземляющей щетки Пробка слива жидкости редуктора Радиаторы
Подушки двигателя и ведущие мосты Тяговый двигатель и редуктор устанавливаются на резиновых опорах двигателя так же, как двигатель и трансмиссия ДВС Внутренний ШРУС Подушка двигателя с правой стороны
Щетка заземления • Пульсирующие магнитные поля в тяговом двигателе могут вызывать небольшие электрические токи на валу двигателя. постоянный ток будет пытаться найти землю через шестерни и поддерживающие их шарикоподшипники • Щетка заземления защищает шестерни и подшипники, обеспечивая безопасный путь к земле
Держатель шлифовальной щетки • Периодичность замены щеток отсутствует • Щетки должен длиться в течение всего срока службы автомобиля
Инвертор • Инвертор расположен над электродвигателем, так что охлаждающая жидкость может течь вертикально от двигателя к резервуару охлаждающей жидкости сверху • Это позволяет пузырькам воздуха в системе охлаждения подняться до верха резервуара
Инвертор -B + B • В инверторе использовались IGBT для управления потоком тока через каждую из трех обмоток статора VU Stator W
Inverter • DC- Преобразователь постоянного тока не встроен в инвертор, как в большинстве гибридов • Единственная функция инвертора — обеспечивать трехфазный переменный ток для тягового двигателя
90 044Трехфазные высоковольтные кабели • Болты 6 мм соединяют трехфазные высоковольтные кабели с шинами внутри инвертора
Трехфазные высоковольтные кабели Другой конец трехфазного кабеля прикручивается к верхней части преобразователя. Корпус тягового двигателя Провода статора подключены к 3 клеммам на концах кабеля.
Преобразователь постоянного тока в постоянный • Преобразователь постоянного тока в постоянный поддерживает полностью заряженный аккумулятор на 12 В и обеспечивает подачу всего электрического тока для освещения, приборов и аксессуары Аккумулятор 12 В + клемма Преобразователь постоянного тока расположен под инвертором Трубка охлаждающей жидкости Преобразователь постоянного тока принимает постоянный ток высокого напряжения от аккумуляторной батареи гибридного автомобиля и изменяет его на 14 В постоянного тока Входные клеммы постоянного тока 392 В
Батарея 12 В В Leaf используется обычная свинцово-кислотная батарея с заливными элементами для обеспечения питания компьютерной системы, освещения и аксессуаров питания, когда система выключена. Крышки ячеек
12-вольтная батарея Датчик тока на эффекте Холла Кабели аккумулятора подключают аккумулятор к преобразователю постоянного тока в постоянный ток Отрицательный кабель аккумулятора также подключается к заземлению шасси Оба кабельных зажима имеют датчики контроля тока Положительный зажим также имеет ИК-датчик температуры, который контролирует температуру батареи
Блок зарядки бортовой батареи • Когда автомобиль подключен к источнику питания 120 В переменного тока, бортовое зарядное устройство повышает напряжение до 192 В и преобразует его в постоянный ток • Когда Автомобиль подключен к 240 В переменного тока, бортовое зарядное устройство понижает и выпрямляет напряжение до 192 В постоянного тока
Бортовой зарядный блок Зарядный блок охлаждается водой Блок электрического шумового фильтра Соединения трубок охлаждающей жидкости обслуживаются снизу автомобиля Максимальная скорость зарядки составляет 3.3 киловатта
Бортовое зарядное устройство • Бортовое зарядное устройство имеет высоковольтные соединения с блоком высоковольтной аккумуляторной батареи и вилкой для зарядки Блок фильтра электрических помех
Линии охлаждающей жидкости бортового зарядного устройства • Линии охлаждающей жидкости соединяют бортовое зарядное устройство с высоковольтным радиатором Кабель к розетке зарядного устройства Трубки охлаждающей жидкости Примечание: высоковольтная аккумуляторная батарея снята
2013 Leaf ведущая передача Инвертор В 2013 модельном году зарядное устройство было перемещено вперед и зажато между инвертором и корпусом двигателя. соединены болтами Бортовое зарядное устройство Тяговый двигатель Редукторы и дифференциал Изображение предоставлено Nissan North America
Высоковольтная система охлаждения