EN
Съвременните AC зарядни устройства работят заедно с вградения конвертор в електромобила, за да преобразуват променливия ток от електроразпределителната мрежа в постоянен ток, който може да се използва от автомобила. Скоростта на зареждане зависи от три основни фактора, които работят заедно: нивото на напрежение, което обикновено варира между 120 волта и 240 волта, количеството ток, което обикновено се движи от 12 ампера до 80 ампера и общата изходна мощност, изразена в киловатове. Последното число се получава чрез умножаване на напрежението по тока. Например, зарядно устройство от 7.4 kW, работещо на 240 волта с ток от 30 ампера, ще зареди приблизително три пъти по-бързо от основното зарядно устройство Level 1 с мощност 1.4 kW, с което повечето хора започват. Това означава, че шофьорите прекарват много по-малко време в чакане за презареждане на автомобилите си всеки ден.
| Характеристика | Заредник ниво 1 | Заредно устройство ниво 2 |
|---|---|---|
| Напрежение | 120в | 208V–240V |
| Средна скорост на зареждане | 3–5 мили/час | 15–30 мили/час |
| Монтаж | Стандартен контакт | Изисква отделен електрически токов кръг |
| Най-добър за | При пълнене в аварийни/непредвидени случаи | Ежедневно пълнене у дома/на работното място |
Зарядни устройства от второ ниво, с възможност за изходна мощност до 19,2 kW, са предпочитания избор за инсталации в домове и на работни места, благодарение на по-бързото пълнене. Докато първо ниво остава подходящо за хибриди с по-малки батерии или за по-рядко използване, неговата бавна скорост го прави непрактично за електрически превозни средства с по-големи батерии.
Няколко често пренебрегвани променливи оказват влияние върху действителната производителност при зареждане:
Тези фактори подчертават важността на съответствието между спецификациите на зарядното устройство и възможностите на превозното средство, както и на външните условия.
С увеличаването на капацитета на батериите в електрическите превозни средства от около 60 kWh до над 150 kWh днес, технологията за зареждане с променлив ток трябва да се развива, за да може хората да зареждат колите си през нощта у дома. Всъщност, все по-често се срещат трифазни зарядни устройства с мощност 22 kW в места като офис сгради и жилищни комплекси, където пространството е ограничено. Новите модели вече са оборудвани с инвертори с карбид на силиций вместо традиционните IGBT инвертори, което намалява загубите на енергия с около 40%. Това означава по-добри пробеги за шофьорите и по-малко натрупване на топлина в системата. Освен това, нещо друго се случва зад кулисите – двупосочното зареждане започва да набира популярност. То позволява на ЕПС да връщат енергия обратно в мрежата, когато е необходимо, което помага за стабилизиране на електрозахранването по време на натоварените следобеди, когато всички се прибират от работа.
С вградена технология за интернет на нещата (IoT), AC зарядните устройства сега позволяват на хората да ги управляват от телефоните си чрез приложения. Потребителите могат действително да стартират зареждането, да го спрат по всяко време или дори да зададат конкретни часове, в които искат колите им да се зареждат. Възможността за дистанционно управление на зареждането става наистина важна, когато се цели използването на по-евтината нощна електроенергия, а също така помага за намаляване на натиска върху електрическата мрежа по време на високото натоварване. Някои от по-добрите системи също могат да се справят с нещо, наречено динамично разпределяне на натоварването. Това означава, че тези напреднали зарядни устройства разпределят електрическото търсене между няколко електрически превозни средства или различни части от електрическата инсталация в дома. Това предотвратява ситуации, при които прекалено много енергия се използва наведнъж, което може да доведе до изключване на предпазители или други проблеми както в жилищни, така и в бизнес сгради, където има паркинг, пълен с EV, които искат да се зареждат през целия ден.
Интелигентните свързани зарядни устройства събират данни за това колко енергия консумират превозните средства с течение на времето и след това съпоставят тази информация с таксите на местните електрически компании за различни часове през деня. Тези системи определят кога е разумно да се зарежда, като се имат предвид както цените, така и навиците на употреба. Софтуерът, който задвижва тези устройства, става по-добър, докато хората ги използват по-често, като учи от техните рутини, за да поддържа батериите здрави и да намали разходите на шофьорите за електроенергия с около една четвърт в сравнение с просто зареждане по всяко удобно време. Когато се свъжат с градски мрежи от интелигентни електрически мрежи, тези зарядни устройства всъщност могат да синхронизират работата си с моменти, когато чистата енергия е най-изобилна, като например често срещаните в днешно време слънчеви върхове около обяд. Подобна координация не само помага за намаляване на въглеродния отпечатък, но и води до икономии по същото време.
Когато става въпрос за свързани зарядни системи, сигурността е от голямо значение. Добрите зарядни устройства използват криптиране по TLS 1.3, както и методи за удостоверяване с няколко фактора, за да запазят информацията на потребителите в безопасност от любопитни погледи и да попречат на нежелани достъп. Не може да се подчертава достатъчно и важността на актуализирането на фърмуера. Според скорошно проучване на NIST от миналата година, около две трети от всички проблеми с киберсигурността в оборудването за захранване на електромобили възникват, защото софтуерът не е актуализиран правилно. За обикновените потребители, които искат да зареждат колите си, също има смисъл да изберат система с прецирани настройки за поверителност. Те помагат да се ограничи количеството лична информация, която се споделя, особено неща като точното място, където някой зарежда колата си и детайли относно честотата на зареждане през седмицата.
Съвременните AC зарядни устройства следят нивата на напрежение, токовете и заземлението в реално време, за да идентифицират проблеми като къси съединения, повреди в заземлението или изтичане на електричество. Когато нещо се повреди, тези интелигентни системи изключват захранването почти мигновено – приблизително с 20% по-бързо в сравнение с по-старите модели, което помага да се намали риска от пожар и да се предпазят както автомобилите, така и зарядните станции от повреди. Наличието на такива бързи реагиращи функции прави голяма разлика за хората, които имат нужда от заредени превозни средства без постоянно наблюдение.
Ефективният термичен контрол осигурява стабилна производителност при продължителна употреба. Висококачествените зарядни устройства използват корпуси от екструдиран алуминий и вътрешни компоненти с керамично покритие, които издържат температури до 158°F (70°C). Интегрираните термични сензори следят нивата на топлината вътре и динамично регулират скоростта на зареждане, за да се предотврати прегряване, което намалява термични повреди с 34% в сравнение с нерегулирани устройства.
В днешно време производителите наистина обръщат внимание как изглеждат нещата и колко пространство заемат. При производството на зарядни устройства те използват материали като алуминий с прахов коатинг и полимери с матова повърхност, което значително е намалило размерите в сравнение с моделите от 2020 г. Според някои индустриални доклади днес те са всъщност с около 40 процента по-малки. Любопитно е, че въпреки значително по-компактните размери, тези нови устройства все още осигуряват същата мощност – 7,4 kW. Комбинацията от добър визиял и стабилни работни характеристики изглежда е изгодна за всички участници. Наскорошно проучване от Националната лаборатория за възобновяема енергия от 2024 г. откри и нещо друго: хората, които живеят в домовете си, са по-удовлетворени от зарядните станции, които визуално не се набиват на очи и заемат по-малко място в алеите или гаражите им.
Съвременните зарядни станции са изработени така, че да издържат на всякакви метеорологични условия. Те се предлагат с пластмасови корпуси с клас на защита NEMA 4, които осигуряват защита, както и медни контакти, които не ръждясват дори при излагане на солен въздух или пясъчен шквал. Тези устройства работят напълно нормално независимо дали е студено, при -30 градуса по Целзий, или горещо, около 50 градуса по Целзий. Изпитвания съгласно стандартите UL 2594 показват, че след като са били изложени на непрекъснато слънчево излъчване в продължение на почти 3000 часа, материалите все още запазват около 98% от първоначалната си якост. Такава издръжливост е напълно логична за приложения в трудни условия – например инсталации на морския бряг или в пустините, където почти нищо не може да оцелее на дълго.
Най-новите зарядни станции стават все по-умни, когато става въпрос за съвременни технологии. Много от моделите на върха са оборудвани с модулни компоненти за захранване и контролни платки, които могат да се актуализират чрез фърмуер. Какво означава това за обикновените потребители? Че могат да се движат в крак с новите стандарти, като например скоро ще постъпилите домашни зарядни устройства с 19.2kW, без да се налага да купуват изцяло ново зарядно устройство. Модулният подход се оказва изгоден по два начина. Първо, това означава, че хардуерът остава по-дълго време актуален, преди да се наложи подмяната му. Второ, проучвания показват, че този дизайн намалява електронните отпадъци с около една трета в сравнение с традиционните модели. За бизнеса и собствениците на жилища това е израз на разумна икономическа стратегия, а също така е и положителна стъпка за опазване на околната среда, като намалява натиска върху депата за отпадъци и центровете за рециклиране в цялата страна.
