EN
Šodienas maiņstrāvas lādētāji darbojas kopā ar elektriskās automašīnas iebūvēto pārveidotāju, lai pārveidotu strāvas tīkla maiņstrāvu parpatērētāju automašīnai. Šo lādētāju darbības ātrumu nosaka trīs galvenie faktori, kas darbojas kopā: sprieguma līmenis, kas parasti svārstās no 120 voltiem līdz 240 voltiem, strāvas stipruma daudzums, kas parasti ir no 12 ampēriem līdz 80 ampēriem, un kopējais jaudas izvads, kas izteikts kilovatos. Pēdējo skaitli iegūst, reizinot spriegumu ar strāvu. Piemēram, 7,4 kW lādētājs, kas darbojas ar 240 voltiem un 30 ampēriem. Tas lādē apmēram trīs reizes ātrāk nekā pamata 1,4 kW 1. līmeņa lādētājs, ar ko sāk lielākā daļa cilvēku, kas nozīmē, ka šoferi pavadām daudz mazāk laika, gaidot, kamēr mašīna atkal uzlādējas.
| Iezīme | 1. līmeņa lādētājs | Līmena 2 krājeklis |
|---|---|---|
| Spriegums | 120v | 208V–240V |
| Vidējais lādēšanas ātrums | 3–5 jūdzes/stundā | 15–30 jūdzes/stundā |
| Instalācija | Standarta spraudnis | Nepieciešama atsevišķa ķēle |
| Pareizākais risinājums | Ārkārtas/retas lietošanas režīms | Ikdiennakai mājās/darbavietā lādēšana |
Līmeņa 2 lādētāji, kas spēj nodrošināt līdz 19,2 kW izejas jaudu, ir ieteicamā izvēle dzīvojamo un darbavietu uzstādīšanai, jo ātrāk lādē. Līmeņa 1 joprojām ir piemērots plug-in hibrīdiem ar mazākiem baterijām vai retas lietošanas gadījumos, taču tā lēnā ātruma dēļ to nevar praktiski izmantot pilnībā elektriskām mašīnām ar lielākām bateriju paketēm.
Vairāki bieži neievēroti mainīgie lielumi ietekmē faktisko lādēšanas veiktspēju:
Šie faktori uzsvērti parāda, cik svarīgi ir saskaņot lādētāja specifikācijas ar transportlīdzekļa iespējām un vides apstākļiem.
Tā kā elektrisko automobiļu baterijas tagad sasniedz pat 150 kWh, salīdzinot ar agrākajām aptuveni 60 kWh, maiņstrāvas lādēšanas tehnoloģijai ir jātur līdzi, lai cilvēki joprojām varētu lādēt savus automobiļus mājās pa nakti. Mēs redzam, ka trīsfāžu 22 kW maiņstrāvas lādētāji arvien biežāk parādās tādās vietās kā biroju ēkas un dzīvojamās ēkas, kur ir ierobežots telpas. Jaunākie modeļi tagad ir aprīkoti ar silīcija karbīda invertoriem, nevis ar vecā tipa IGBT invertoriem, kas samazina izšķērdēto enerģiju aptuveni par 40%. Tas nozīmē labāku automobiļa pārbraukšanas attālumu šoferiem un arī mazāku siltuma uzkrāšanos sistēmā. Turklāt notiek vēl kaut kas cits — divvirzienu lādēšana sāk iegūt popularitāti. Tā ļauj elektriskajiem automobiļiem piegādāt enerģiju atpakaļ elektrotīklā, kad tā ir nepieciešama, palīdzot stabilizēt elektroenerģijas piegādi aizņemtajās pēcpusdienas stundās, kad visi atgriežas mājās no darba.
Ar iebūvītu IoT tehnoloģiju, tagad AC uzlādētāji ļauj cilvēkiem tos kontrolēt no saviem tālruņiem, izmantojot lietotnes. Lietotāji patiešām var sākt uzlādi, apturēt to jebkurā laikā vai pat iestatīt konkrētas dienas laikus, kad viņi vēlas, lai viņu automašīnas tiktu uzlādētas. Attālinātas uzlādes pārvaldības iespēja kļūst ļoti svarīga, cenšoties izmantot lētāko elektroenerģijas tarifu naktī, kā arī palīdz samazināt slodzi uz elektrotīklu piekūšanas stundās. Daži no labākajiem sistēmām arī apstrādā kaut ko, ko sauc par dinamisko slodzes balansēšanu. Tas nozīmē, ka šie uzlabotie uzlādētāji sadala elektriskās slodzes starp vairākiem elektriskajiem automobiļiem vai dažādām mājas elektroinstalācijas daļām. Tādējādi tiek novērstas situācijas, kad vienlaikus tiek patērēts pārāk liels jaudas daudzums, kas varētu izraisīt automātiskās izslēgšanās ierīces darbību vai problēmas dzīvojamās teritorijās, kā arī uzņēmumu stāvvietās, kur visu dienu vienlaikus vēlas uzlādēt vairākus EV.
Gudrie savienotie lādētāji apkopo datus par to, cik daudz jaudas automašīnas patērē laika gaitā, un pēc tam salīdzina šo informāciju ar to, ko vietējās elektroenerģijas uzņēmumi maksā par dažādām diennakts stundām. Šīs sistēmas noskaidro, kad ir lietderīgi lādēt, pamatojoties gan uz cenu, gan patēriņa paradumiem. Programmatūra aiz šīm ierīcēm kļūst gudrāka, jo biežāk cilvēki to izmanto, mācoties no viņu rutīniem, lai uzturētu baterijas veselīgā stāvoklī un vienlaikus samazinātu šoferu elektroenerģijas izmaksas par apmēram ceturtdaļu salīdzinājumā ar lādēšanu vienkārši tad, kad tas ir ērti. Kad šie lādētāji ir savienoti ar pilsētas mēroga gudrās elektrotīkla tīklu, tie patiešām var sinhronizēties ar tiem laikiem, kad tīra enerģija ir visbagātīgāk pieejama, piemēram, ar vidusdienlaika saules enerģijas pieplūdumu, ko mēs tik bieži redzam mūsdienās. Šāda veida koordinācija ne tikai palīdz samazināt oglekļa pēdas, bet vienlaikus ietaupa naudu.
Attiecībā uz pieslēgto lādēšanas sistēmu, drošība ir ļoti svarīga. Augstas kvalitātes lādētāji izmanto TLS 1.3 šifrēšanu kopā ar vairāku faktoru autentifikācijas metodēm, lai saglabātu lietotāju informāciju drošu un novērstu neatļautu piekļuvi. Arī firmware atjaunināšanas nozīme nevar tikt pārvērtēta. Saskaņā ar NIST veiktu pētījumu pagājušajā gadā, aptuveni divas trešdaļas no visām kibernetdrošības problēmām elektrisko transportlīdzekļu lādēšanas iekārtās rodas tādēļ, ka programmatūra nav pareizi atjaunināta. Parastiem lietotājiem, kuri vēlas lādēt savus automobiļus, ir lietderīgi izvēlēties sistēmu ar rūpīgi uzstādītiem privātuma iestatījumiem. Šie iestatījumi palīdz ierobežot personiskās informācijas dalīšanos, īpaši attiecībā uz precīzu lādēšanas vietām un datiem par to, cik bieži tās tiek izmantotas visā nedēļā.
Mūsdienu maiņstrāvas lādētāji reālā laikā uzrauga sprieguma līmeni, strāvas plūsmu un zemējuma apstākļus, lai identificētu problēmas, piemēram, īssavienojumus, zemējuma bojājumus vai noplūdes elektrību. Kad kaut kas notiek nepareizi, šie gudrie sistēmas gandrīz uzreiz izslēdz elektropadevi — par aptuveni 20% ātrāk nekā vecās paaudzes modeļi — tas palīdz samazināt ugunsgrēka risku un pasargā gan automašīnas, gan lādēšanas stacijas no bojājumiem. Šādas ātras reakcijas funkcijas nodrošina lielu atšķirību cilvēkiem, kuriem ir nepieciešams, lai viņu transportlīdzekļi tiktu uzlādēti bez nepārtrauktas uzraudzības.
Efektīva siltuma vadība nodrošina vienmērīgu veiktspēju ilgstošas lietošanas laikā. Augstas kvalitātes lādētāji izmanto presētus alumīnija korpusus un keramikas pārklātus iekšējos komponentus, lai izturētu temperatūru līdz 158°F (70°C). Integri ir termālie sensori, kas uzrauga iekšējo siltumu un dinamiski pielāgo lādēšanas ātrumu, lai novērstu pārkaršanu, salīdzinot ar neregulētiem vienībām, samazinot termiski saistītas kļūmes par 34%.
Šodien ražotāji patiešām pievērš uzmanību tam, kā izskatās un cik daudz vietas aizņem. Izstrādājot uzlādētājus, tie tiecas izmantot materiālus, piemēram, pulvera pārklātu alumīniju un matētu virsmas polimērus, kas salīdzinājumā ar 2020. gada modeļiem ir krietni mazāki. Daži nozaru pārskati liecina, ka tie patiešām ir apmēram par 40 procentiem mazāki nekā agrāk. Interesanti, ka neskatoties uz to, ka tie ir daudz kompaktāki, šie jaunākie modeļi joprojām nodrošina tādu pašu jaudu – 7,4 kW. Izskatās, ka laba izskata un stabilas veiktspējas kombinācija visiem iesaistītajiem strādā ļoti labi. Pēc jauna pētījuma, ko 2024. gadā veica Nacionālā atjaunojamo energoresursu laboratorija, arī tika atklāts kāds cits aspekts: cilvēki, kas dzīvo mājās, parasti ir apmierinātāki ar uzlādēšanas stacijām, kuras vizuāli neizceļas un aizņem mazāk vietas piebrauktuves vai garāžas teritorijā.
Mūsdienīgas uzlādes stacijas ir būvētas, lai izturētu jebkādu laiku. Tām ir NEMA 4 standartam atbilstošas plastmasas korpusa daļas, kas nodrošina aizsardzību, kā arī vara savienojumi, kas nesarkanīs pat tad, ja tiek pakļauti sāļam gaisam vai smilšu vētrām. Šīs iekārtas darbojas lieliski gan sals līdz -22 grādiem pēc Farenheita skalas, gan karstumā līdz aptuveni 122 grādiem. Pēc UL 2594 standarta veiktie testi liecina, ka pēc gandrīz 3000 stundām nepārtrauktā saules gaismā šie materiāli joprojām saglabājuši apmēram 98% no sākotnējās izturības. Tāda izturība ir lieliski piemērota vietām, kur apstākļi ir ļoti grūti, piemēram, piekrastes zonās vai tuksnešos, kur parasti nekas ilgstoši neizdzīvo.
Jaunākās uzlādes stacijas šajā laikā kļūst gudrākas, lai risinātu tehnoloģiju izmaiņas. Daudzas augstākās klases modeļi tiek aprīkoti ar modulārām detaļām jaudas piegādei un kontroles plātēm, kuras var atjaunināt ar programmatūru. Ko tas nozīmē ikdienas lietotājiem? Viņi var turēties līdzi jauniem standartiem, piemēram, drīz tirgū parādīsies 19,2 kW mājas uzlādes iekārtām, nevis iegādāties pilnībā jaunu uzlādētāju. Modulārais pieeja īpaši atmaksājas divos veidos. Pirmkārt, tā nozīmē, ka aparatūrai pirms nomaiņas ilgst ilgāk. Otrkārt, pētījumi liecina, ka šāda veida dizains samazina elektronisko atkritumu daudzumu par vienu trešdaļu salīdzinājumā ar tradicionāliem modeļiem. Uzņēmumiem un mājasmuižniekiem tas nozīmē labu naudas jēgu, vienlaikus darot kaut ko pozitīvu atkritumu poligonu un pārstrādes centru labā visā valstī.
