polnilna postaja
Vsebina
Vožnja na elektriko pomeni, da morate poskrbeti za polnjenje avtomobila. Na poti, v službi, a seveda doma. Na kaj morate biti pozorni pri nakupu polnilne postaje?
Morda boste prvič vozili električno vozilo ali priključno hibridno vozilo. Če je tako, potem verjetno še nikoli niste spoznali fenomena polnilne postaje. Verjetno ste vajeni avtomobila, ki deluje na bencin, dizel ali plin. Tako imenovano "fosilno gorivo", ki ste ga zapeljali na bencinsko črpalko, ko se je rezervoar bližal koncu. To polnilnico boste zdaj zamenjali s polnilno postajo. Kmalu bo to vaša bencinska črpalka doma.
Pomislite: kdaj ste se nazadnje zabavali s točenjem goriva? Pogosto je to nujno zlo. V vsakem vremenu pet minut stojte ob avtu in počakajte, da se rezervoar napolni. Včasih je treba narediti ovinek. Na blagajni se vam vedno znova zahvalim, da ste izkoristili ponudbo tega tedna. Točenje goriva ni nekaj, v čemer večina ljudi uživa.
Zdaj pa se boste vozili z električnim ali priključnim hibridom. To pomeni, da vam, če boste imeli srečo, nikoli več ne bo treba na bencinsko črpalko. Edina stvar, ki se vrne, je, da moraš hitro prižgati avto, ko prideš domov. To je podobno, kot če bi zvečer dali telefon na polnilec: naslednji dan začnete znova s popolnoma napolnjeno baterijo.
Polnjenje vašega električnega vozila
Edina stvar, ki jo potrebujete za »tankanje« električnega avtomobila, je polnilec. Tako kot vašemu mobilnemu telefonu je tudi vašemu priključnemu hibridu ali električnemu vozilu običajno priložen polnilnik. Polnilec, ki ga dobite z avtomobilom, je v večini primerov enofazni. Ti polnilniki so primerni za polnjenje avtomobila iz običajne vtičnice.
Sliši se priročno, saj ima vsak doma vtičnico. Vendar je hitrost polnjenja teh polnilnikov omejena. Za hibridno ali električno vozilo z majhno baterijo (in zato omejenim dosegom) to morda zadostuje. In tudi tisti, ki potujejo na kratke razdalje, bodo imeli dovolj tega standardnega polnilnika. Konec koncev, če prevozite trideset kilometrov na dan (kar je približno nizozemsko povprečje), vam ni treba polniti celotne baterije čez noč. Samo napolniti morate energijo, s katero prevozite teh trideset kilometrov.
Vsekakor pa boste potrebovali rešitev, ki vam omogoča nekoliko hitrejše nalaganje. Tu nastopi polnilna postaja. V mnogih primerih polnjenje iz zidne vtičnice ni dovolj hitro.
Najboljša rešitev: polnilna postaja
Seveda lahko uporabite standardni polnilnik, vendar obstaja velika verjetnost, da je to neurejena rešitev. Verjetno uporabljate vtičnico v preddverju blizu vhodnih vrat in visi kabel skozi nabiralnik. Nato gre kabel skozi dovoz ali pločnik do avtomobila. S polnilno postajo ali stensko škatlo ustvarite povezavo s fasado vašega doma ali pisarne. Ali pa lahko postavite ločeno polnilno postajo na vaš dovoz. V vsakem primeru lahko vzpostavite povezavo bližje vašemu stroju. Zaradi tega je bolj urejen in manj verjetno, da bi se spotaknil ob vaš lasten polnilni kabel.
Toda večja in za mnoge pomembnejša prednost: polnjenje s polnilno postajo je v mnogih primerih hitrejše kot s standardnim polnilnikom. Da bi razložili, kako to deluje, vam moramo najprej povedati o različnih vrstah napajanja, različnih vrstah vtičev in večfaznem polnjenju.
IZMENIČNI TOK
Ne, ne govorimo o skupini starih rockerjev. AC in DC sta dve različni vrsti toka. Ali res: elektrika deluje na dva različna načina. Gotovo ste že slišali za gospoda Edisona, izumitelja žarnice. In tudi Nikola Tesla se vam ne bo zdel povsem neznan. Že zato, ker se po gospodu Tesli imenuje ena največjih znamk na področju električnih vozil. Oba gospoda sta se ukvarjala z elektriko, g. Edison z enosmernim tokom, g. Tesla pa z izmeničnim tokom.
Začnimo z enosmernim ali enosmernim tokom. Temu v nizozemščini pravimo tudi "enosmerni tok", ker gre vedno od točke A do točke B. Uganili ste: gre od pozitivnega do negativnega. Enosmerni tok je najučinkovitejša oblika energije. Po mnenju g. Edisona je to najboljši način za uporabo vaše žarnice. Tako je postal standard za delovanje električnih naprav. Zato veliko električnih naprav, kot sta prenosnik in telefon, uporablja enosmerni tok.
Distribucija na polnilno postajo: ne DC, ampak AC
Toda druga oblika napajanja je bila bolj primerna za distribucijo: izmenični tok. To je tok, ki prihaja iz naše vtičnice. To pomeni "izmenični tok", ki se v nizozemščini imenuje tudi "izmenični tok". To obliko moči je Tesla videl kot najboljšo možnost, ker je bilo moč lažje razporediti na dolge razdalje. Skoraj vsa električna energija za posameznike se zdaj oskrbuje z izmeničnim tokom. Razlog je v tem, da ga je lažje prevažati na dolge razdalje. Faza tega toka se nenehno spreminja od plusa do minusa. V Evropi je ta frekvenca 50 hercev, torej 50 sprememb na sekundo. Vendar to povzroči izgubo energije. Poleg tega veliko naprav napaja enosmerni vir napajanja, ker je učinkovitejši in ima številne druge tehnične prednosti.
Pretvornik
Za pretvorbo izmeničnega toka iz distribucijskega omrežja v enosmerni za uporabo v vaših gospodinjskih aparatih je potreben pretvornik. Ta pretvornik se imenuje tudi adapter. Da bi naprave delovale, pretvornik ali adapter pretvarja izmenični tok (AC) v enosmerni (DC). Na ta način lahko napravo, ki jo napaja enosmerni tok, še vedno priključite na napajanje izmeničnega toka in jo pustite delovati ali polniti.
Enako velja za električna vozila: odvisno od izbire proizvajalca električno vozilo deluje na enosmerni (DC) ali izmenični (AC) tok. V mnogih primerih je za pretvorbo izmenične napetosti v električno omrežje potreben pretvornik. Številna sodobna električna vozila imajo enosmerne motorje. Ta vozila imajo razsmernik, vgrajen med polnilno mesto (kjer se vtič poveže) in baterijo.
Če torej svoj avto polnite na polnilni postaji doma, pa tudi na številnih javnih polnilnicah, boste uporabljali ta pretvornik. Prednost je, da se ta način polnjenja lahko izvaja skoraj povsod, slabost pa je, da hitrost ni optimalna. Razsmernik v avtomobilu ima nekaj tehničnih omejitev, kar pomeni, da hitrost polnjenja ne more biti zelo hitra. Vendar pa obstaja še en način polnjenja avtomobila.
Hitra polnilna postaja
Nekatere polnilne postaje imajo vgrajen pretvornik. Pogosto je veliko večji in zmogljivejši od inverterja, ki je primeren za električno vozilo. S pretvarjanjem izmeničnega toka (AC) v enosmerni (DC) zunaj vozila se lahko polnjenje zgodi veliko hitreje. Seveda je to uporabno le, če ima avto vgrajeno možnost, da pri tem preskoči avtomobilski pretvornik.
S pošiljanjem enosmernega toka (DC) neposredno v baterijo, jo lahko napolnite veliko hitreje kot izmenični tok (AC), ki ga je treba v avtomobilu pretvoriti v enosmerni tok (DC). Vendar so te polnilne postaje velike, drage in zato veliko manj pogoste. Hitra polnilna postaja trenutno ni posebej zanimiva za domačo uporabo. Vendar je to lahko pomembno za poslovne aplikacije. A za zdaj se bomo osredotočili na najpogostejšo različico polnilnih postaj: polnilno postajo za dom.
Polnilna postaja doma: kaj moram vedeti?
Če izbirate polnilno postajo za svoj dom, morate vedeti nekaj stvari o njeni priključitvi:
- Kako hitro lahko moja polnilna postaja napaja energijo?
- Kako hitro se polni moje električno vozilo?
- Katero povezavo/vtič potrebujem?
- Ali želim slediti svojim stroškom polnjenja? To je še posebej pomembno, če vam delodajalec plača stroške plače.
Koliko moči lahko zagotovi moja polnilna postaja?
Če pogledate v svojo omaro z merilniki, boste običajno videli več skupin. Za polnilno postajo je običajno dodana ločena skupina. To je vseeno priporočljivo, še posebej, če stroj uporabljate za posel. V tem primeru je koristno tudi vgraditi ločen števec kilovatnih ur v to skupino, da boste lahko videli, koliko energije se porabi za polnjenje električnih vozil v vašem domu. Na ta način je delodajalca mogoče obvestiti o natančni uporabi. Ali pa uredite posel, če kot podjetnik polnite avto doma. V bistvu davčni organi zahtevajo ločen števec za polnjenje električnega vozila doma. Obstajajo tudi pametne polnilne postaje, ki spremljajo porabo, na primer z uporabo polnilne kartice ali aplikacije, vendar tega davčni organi uradno ne sprejemajo kot orodje za registracijo.
Volt, amper v vatih
Večina sodobnih domov na Nizozemskem ima skupinski boks s tremi fazami, ali pa je skupinski boks tako ali tako pripravljen za to. Običajno je vsaka skupina ocenjena za 25 amperov, od tega je mogoče uporabiti 16 amperov. Nekateri domovi imajo celo trojne 35 amperov, od tega je mogoče uporabiti 25 amperov.
Na Nizozemskem imamo 230-voltno električno omrežje. Za izračun največje moči za polnilno postajo doma pomnožimo teh 230 voltov s številom uporabnih tokov in številom faz. Na Nizozemskem je običajno treba obravnavati eno ali tri faze, dve fazi sta redki. Torej, izračun izgleda takole:
Volt x amper x število faz = moč
230 x 16 x 1 = 3680 = zaokroženo 3,7 kWh
230 x 16 x 3 = 11040 = zaokroženo 11 kWh
Torej z enofazno v kombinaciji s 25-amperskim priključkom je največja stopnja polnjenja na uro 3,7 kW.
Če so na voljo tri faze po 16 amperov (kot v večini sodobnih domov na Nizozemskem), se enake obremenitve delijo na tri kanale. S tem priključkom je mogoče avto polniti z največjo močjo 11 kW (3 faze pomnoženo s 3,7 kW), če sta za to primerna tudi avtomobil in polnilna postaja.
Skupinsko škatlo bo morda treba otežiti, da bo lahko v njej nameščena polnilna postaja ali stenski polnilnik (stenska škatla). Odvisno je od moči polnilne postaje.
Kako hitro se polni moje električno vozilo?
To je trenutek, ko je najlažje narediti napako. Vabljivo je izbrati najboljšo, najtežjo povezavo, ker lahko najhitreje napolni vaš avto, kajne? No, ne vedno. Številna električna vozila se sploh ne morejo polniti iz več faz.
Avtomobili, ki to zmorejo, so pogosto avtomobili z večjimi baterijami. A tudi tega ne zmorejo, jaguar i-pace na primer lahko polni samo iz ene faze. Tako je hitrost prenosa odvisna od naslednjih dejavnikov:
- hitrost polnilne postaje
- hitrost, s katero se lahko avto polni
- velikost baterije
Izračun
Za izračun časa do popolnoma napolnjene baterije naredimo izračun. Recimo, da imamo električni avto s 50 kWh baterijo. To električno vozilo ima možnost polnjenja treh faz, vendar je polnilna postaja enofazna. Torej, izračun izgleda takole:
50 kWh / 3,7 = 13,5 ure za popolno polnjenje baterije.
Trifazna polnilna postaja lahko polni 11 kW. Ker avto tudi to podpira, je izračun naslednji:
50 kWh / 11 = 4,5 ure za popolno polnjenje baterije.
Zdaj pa obrnimo: avto lahko polni eno fazo. Polnilna postaja lahko napaja tri faze, a ker avtomobil tega ne zmore, ponovno velja prvi izračun:
50 kWh / 3,7 = 13,5 ure za popolno polnjenje baterije.
Trifazno polnjenje je vse pogostejše
Na trg vstopa vedno več električnih vozil (glej Pregled električnih vozil, ki prihajajo leta 2020). Ko bodo baterije večje, bo pogosteje postalo tudi trifazno polnjenje. Za polnjenje s tremi fazami torej potrebujete tri faze na obeh straneh: avto mora podpirati to, pa tudi polnilno postajo!
Če se električni avtomobil lahko polni iz največ ene faze, bi bilo morda zanimivo imeti v hiši priključeno fazo s 35 amperi. To pomeni dodatne stroške, ki pa so povsem obvladljivi. Z enofazno povezavo 35 A lahko polnite hitreje. Vendar to ni zelo pogost scenarij, standard na Nizozemskem so tri faze po 25 amperov. Težava pri enofazni povezavi je, da jo lažje preobremenimo. Na primer, če vklopite pralni, sušilni in pomivalni stroj med polnjenjem avtomobila, se lahko preobremeni in povzroči izpad električne energije.
V bistvu ima lahko vaš avto eno ali več vtičnic. To so najpogostejše spojine:
Kateri vtiči/priključki obstajajo?
- Začnimo z vtičnico (Schuko): to je vtičnica za navaden vtič. Seveda je primeren za priklop polnilnika, ki je priložen avtomobilu. Kot smo že omenili, je to najlažji način polnjenja. In tudi najpočasnejši. Hitrost polnjenja je največ 3,7 kW (230 V, 16 A).
Stari priključki za električna vozila
- CEE: Težje vilice so na voljo v več različicah. Je nekako 230V vtič, vendar malo težji. Morda poznate tripolno modro različico po taboru. Obstaja tudi petpolna različica, običajno v rdeči barvi. Lahko prenese višje napetosti, vendar je zato primeren le za lokacije, kjer je na voljo trifazno napajanje, kot so podjetja. Te škrbine niso zelo pogoste.
- Tip 1: XNUMX-polni vtič, ki se je uporabljal predvsem na azijskih avtomobilih. Na primer, prve generacije Leafa in številni priključni hibridi, kot sta Outlander PHEV in Prius plug-in hybrid, delijo to povezavo. Ti čepi se ne uporabljajo več, počasi izginjajo s trga.
- CHAdeMo: japonski standard hitrega polnjenja. Ta povezava je na primer pri Nissanu Leaf. Vendar imajo vozila s priključkom CHAdeMo običajno tudi povezavo tipa 1 ali tipa 2.
Najpomembnejše povezave doslej
- Tip 2 (Mennekes): To je standard v Evropi. To povezavo imajo skoraj vsa sodobna električna in hibridna vozila evropskih proizvajalcev. Stopnje polnjenja se gibljejo od 3,7 kW na fazo do 44 kW na tri faze prek izmeničnega toka (AC). Tesla je ta vtič naredil tudi primeren za polnjenje z enosmernim tokom (DC). To omogoča veliko višje hitrosti polnjenja. Trenutno je s Teslinim namenskim hitrim polnilnikom (Supercharger) mogoče napolniti do 250 kW s to vrsto vtiča.
- CCS: Kombinirani sistem polnjenja. To je tip 1 ali tip 2 AC vtič v kombinaciji z dvema ekstra debelima poloma za hitro polnjenje z enosmernim tokom. Ta vtič torej podpira obe možnosti polnjenja. To hitro postaja nov standard za glavne evropske znamke.
Zato morate pred nakupom polnilne postaje ugotoviti, katero vrsto vtiča potrebujete. To je seveda odvisno od električnega vozila, ki ga izberete. Če kupujete novo električno vozilo, je velika verjetnost, da ima priključek tipa 2/CCS. Naprodaj pa so tudi drugi konektorji, zato natančno preverite, kateri konektor ima vaše vozilo.
Stroški polnilne postaje doma
Cene domačih polnilnih postaj se zelo razlikujejo. Strošek določi dobavitelj, vrsta priključka in zmogljivost polnilne postaje. Trifazna polnilna postaja je seveda veliko dražja od ozemljene vtičnice. Odvisno je tudi od tega, ali imate nameščeno pametno polnilno postajo. Pametna polnilna postaja uporablja polnilno kartico in samodejno plača račune za energijo vašega delodajalca.
Stroški polnilne postaje doma se zelo razlikujejo. Preprosto polnilno postajo, ne da bi jo sami vijačili, lahko kupite za 200 evrov. Trifazna pametna polnilna postaja z dvojno povezavo, ki omogoča polnjenje dveh avtomobilov, lahko stane 2500 € ali več. Poleg tega mnogi proizvajalci električnih vozil zdaj ponujajo polnilnike. Ti polnilci so seveda primerni za vaše vozilo.
Dodatni stroški za postavitev polnilne postaje in postavitev doma
Polnilne postaje in njihova namestitev so na voljo v vseh oblikah in velikostih. Poleg zgoraj omenjenih stroškov polnilne postaje obstajajo tudi stroški namestitve. Ampak, kot smo že pojasnili, je res odvisno od situacije doma. Namestitev polnilne postaje je lahko tako preprosta, kot je preprosto priklop na steno v obstoječe 230 V domače omrežje.
Toda to lahko pomeni tudi, da mora biti drog nameščen 15 metrov od vaše hiše, da morate do njega raztegniti kabel od svojega števca. Morda bodo potrebne dodatne skupine, števci porabe ali dodatne faze. Skratka: stroški se lahko zelo razlikujejo. Bodite dobro obveščeni in se jasno dogovorite z dobaviteljem in/ali monterjem glede del, ki jih je treba izvesti. Tako se kasneje ne boste soočili z neprijetnimi presenečenji.
