Yeni Enerji Avtomobillərini Necə Düzgün Şəkildə Çarj Etmək Olar?

Yeni enerji avtomobilləri üçün yükləmə səviyyələrini və standartlarını başa düşmək

1-ci səviyyə, 2-ci səviyyə və daimi cərəyanla sürətli yükləmə: Tətbiq sahələri və real dünyada performans

Elektrikli avtomobillər adətən üç əsas yükləmə variantına malikdirlər; hər biri müxtəlif vəziyyətlər və ehtiyaclar üçün nəzərdə tutulub. Birinci səviyyə, əksər evlərdə olan adi 120 V çıxışlarla işləyir (təxminən 1–2 kW güc). Lakin bu üsul çox yavaş yükləmə təmin edir və saatda təxminən 5–20 kilometr məsafəyə uyğun enerji verir. Bu, əsasən gecələr sürətli tamamlamaq və ya kifayət qədər vaxt mövcud olduqda məqsədəuyğun olur. İkinci səviyyəyə keçid üçün evdə və ya iş yerində xüsusi 240 V dövrələrinin quraşdırılması tələb olunur (3–19 kW). Belə təchizatla sürücülər saatda 15–80 km aralığında məsafə əlavə edə bilirlər; bu, evdə, ofis parkinqlərində və ya şəhərlərin müxtəlif nöqtələrində yerləşən ictimai stansiyalarda gündəlik yükləmə ehtiyaclarını ödəmək üçün yaxşı uyğundur. Sonra DC sürətli yükləmə — üçüncü səviyyə var; burada elektrik avtomobilin daxili çeviricisini ötürərək birbaşa akkumulyator blokuna, çox daha yüksək sürətlə (50–350 kW) daxil olur. Çoxsaylı EV-lər bu superyükləyicilərlə 20 dəqiqədən az müddətdə 100–300 km-dən artıq məsafəyə uyğun enerji alırlar; bu, uzun məsafəli səyahətlər üçün ideal olsa da, müntəzəm istifadə üçün heç bir halda uyğun deyil. Tədqiqatlara görə, sürətli yükləməyə davamlı etibar etmək akkumulyatorların istilik yığılması səbəbiylə daha tez aşınmasına səbəb olur. ABŞ Enerji Departamentinin dərc etdiyi tapıntılar göstərir ki, yüksək sürətlə yüklənən avtomobillər, əsasən daha yavaş ikinci səviyyə yükləmə üsullarından istifadə edən avtomobillərlə müqayisədə, illik olaraq ümumi tutumlarının təxminən 10–15%-ni itirir.

AC və DC yükləmə: Çevirilmə səmərəliliyi və şəbəkəyə inteqrasiya yeni enerjili avtomobillərə necə təsir edir

Elektrikli avtomobillər üçün dəyişən cərəyanla (1 və 2 səviyyələr) yükləmə zamanı avtomobilin özü şəbəkədən gələn dəyişən cərəyanı akkumulyatorun saxlanması üçün lazım olan sabit cərəyana çevirmə işinin əksəriyyətini yerinə yetirir. Bu avtomobildə baş verən çevirmə prosesi nəticəsində enerjinin təxminən 10–15%-i itirilir və bu çevirmə prosesində idarə edilə bilən gücün qeyri-müəyyən bir yuxarı həddi mövcuddur, çünki əksər çeviricilər təxminən 11 kilovatda maksimuma çatır. Bu yanaşmanın belə populyar olmasının səbəbi onun ölkənin ev və biznes müəssisələrində artıq mövcud olan infrastruktur ilə yaxşı uyğunluğudur. Lakin bunu etiraf etməliyik ki, əgər birisi EV-sini sürətlə yükləmək istəyirsə, dəyişən cərəyanla yükləmə bu məqsədə çatmaq üçün kifayət etmir. Burada dərhal daimi cərəyanla sürətli yükləmə stansiyaları faydalı olur. Bu stansiyalar bütün çevirmə prosesini yükləmə yerində aparır; beləliklə, proses zamanı avtomobilin içində heç bir enerji itirmir. Və əlbəttə ki, yükləmə çox sürətli gedir! Ancaq burada bir çətinlik də var. Belə yüksək güclü stansiyaların quraşdırılması üçün güclü lokal elektrik şəbəkəsi, qalın yükləmə kabelləri üçün xüsusi soyutma sistemləri və bəzən hətta yeni transformator stansiyası avadanlığına ehtiyac duyulur. Xüsusilə köhnəlmiş ərazilər bu irəliləmiş yükləmə qurğularını inteqrasiya etməkdə çətinlik çəkir, çünki onların infrastrukturu belə ağır yükü dözmək üçün hazırlanmamışdır. Digər tərəfdən, dəyişən cərəyanla yükləmə nöqtələrinin geniş yayılması, yükləməni saatların çıxışında planlaşdırma kimi üsullarla elektrik tələbatını daha yaxşı idarə etməyə kömək edir. Eyni zamanda, bir ərazidə çox sayda daimi cərəyanla sürətli yükləmə qurğusu quraşdırmaq adətən elektrik təchizatı şirkətlərini gərginliyi sabit saxlamaq və transformatorların yanmaması üçün bahalı modernləşdirmələr aparmağa məcbur edir.

Yeni enerjili avtomobillərdə konektor və protokol uyğunluğunu təmin etmək

Şarj olunma etibarlılığı yalnız fişin formasına deyil, həmçinin avtomobil, şarj qurğusu və arxa sistemlər arasındakı fiziki konektorlar və rəqəmsal rabitə protokollarının uyğunluğuna əsaslanır.

CCS, CHAdeMO, NACS və Tip 2 – Standartların avtomobil markalarına və bölgələrə uyğunlaşdırılması

Qlobal EV yükləmə infrastrukturu dörd əsas konektor növü tərəfindən idarə olunur. Birincisi CCS-dir, bu, Şimali Amerika və Avropanın əksər hissəsində həm AC, həm də DC yükləmə üçün əsas seçim halına gəlib. İkincisi CHAdeMO-dur; bu, xüsusilə keçmiş Nissan və Mitsubishi elektrik avtomobilləri ilə işləyən Yaponiyada hələ də çox yayılmışdır. Sahədə ən yeni iştirakçı isə NACS-dir; əvvəlcə Tesla tərəfindən hazırlanmış, lakin indi Ford, GM, Rivian və hətta Volvo tərəfindən də qəbul edilən bu standart ABŞ bazarında müəyyən bir standartlaşdırmağa kömək edir. Sonuncusu isə IEC 62196-2 standartı ilə təyin edilən Type 2 konektorlardır; bu, Avropada AC yükləmə üçün əsas və ən geniş yayılmış həll yolu olaraq qalır. Regional yükləmə stansiyalarının xəritələrinə baxdıqda, bu bölgü haqqında aydın məlumat əldə etmək mümkündür. Avropadakı ümumi yükləmə stansiyalarının təxminən iki üçdə biri CCS və ya Type 2 bağlantılarını qəbul edir, halbuki Asiya ölkələri əsasən CHAdeMO infrastrukturuna əsaslanmağa davam edirlər. Birdən çox yükləmə portu olan avtomobillər getdikcə daha çox yayılır, lakin fərqli bölgələr arasında avtomobil səyahəti planlayanlar çıxışdan əvvəl hansı növ yükləyiciyə ehtiyac duyduqlarını mütləq yoxlamalıdırlar. Yalnız fərziyyələrə əsaslanmaq yol boyu xoşagəlməz sürprizlərə səbəb ola bilər. PlugShare və ya ChargePoint kimi tətbiqlər isə bu məsələni əvvəlcədən həll etməyə kömək edir.

Qoşul-va-Yüklə, Autentifikasiya və Niyə Bütün Portlar Qiymətləndirilən DC Gücünü Təmin Etmir

Plug and charge (qoşulub yükləmə) funksiyası avtomobillər və stansiyalar arasında ISO 15118 uyğunluğunda rəqəmsal əl sıxma vasitəsilə işləyir. Bu, elektrik avtomobillərinin avtomatik olaraq özünü təsdiqləməsinə və telefon tətbiqləri və ya insanlar tez-tez unutduqları RFID kartları kimi narahat edici vasitələrə ehtiyac olmadan düzgün şəkildə faturalandırılmasına imkan verir. Lakin hazırda bir böyük problem var. Beynəlxalq Təmiz Nəqliyyat Şurasının 2023-cü ildə aparılan son tədqiqatına görə, ümumiyyətlə ictimai DC sürətli yükləyicilərin təqribən 35 faizi çox vaxt elan olunan güc çıxışını saxlaya bilmir. Bunun səbəbi nədir? Bir neçə faktor bu prosesə mane olur. Birincisi, şəbəkədə elektrik tələbatı artıqda gərginlik düşür ki, bu da performansa təsir edir. İkincisi, batareyalar təxminən 90% tutumuna çatdıqda yüklənməni yavaşlatan batareya idarəetmə sistemləri mövcuddur. Üçüncüsü, müasir təhlükəsizlik standartlarını yerinə yetirə bilməyən və ya yeni avtomobil modelləri ilə düzgün ünsiyyət qura bilməyən köhnəlmiş yükləmə avadanlıqlarıdır. Temperatur da rol oynayır. Xarici temperatur həqiqətən yüksək olduqda, məsələn, 35 dərəcə Selsiydan yuxarı və ya -10 dərəcə Selsiydan aşağı olduqda, istilik sensorları aktivləşir və yüklənmə sürətini 40 faizə qədər azaldır. Onlar bunu etirlər, çünki bəzən təhlükəsizlik sürətli yüklənmədən daha vacibdir.

Yeni Enerjili Avtomobillər üçün Təhlükəsiz və Effektiv Ev Şarj Sisteminin Quraşdırılması

Elektrik Tələbləri: EVSE-lər üçün Panel Gücü, Dövrə Ölçüləri və NEC Uyğunluğu

Səviyyə 2 ev şarj cihazını quraşdırarkən birinci addım, NEC Məqalə 220-ə uyğun olaraq tam yükləmə hesablaması adı verilən proseduru yerinə yetirəcək lisenziyalı elektrikçi işə götürməkdən ibarətdir. Bu günlərdə əksər evlər 100–200 amper aralığında qiymətləndirilən xidmət paneli ilə təchiz olunur, lakin 40–50 amperlik EVSE (elektrik avtomobili üçün enerji təchizatı avadanlığı) əlavə edildikdə ümumi qoşulmuş yük tez-tez Milli Elektrik Qaydaları tərəfindən müəyyən edilən 80% davamlı yük limitinə çox yaxınlaşır. Əgər mövcud yük artıq panelin tutumunun 80%-ni keçirsə, o zaman ya paneli yüksəltmək, ya da bəzi yükü azaldan ağıllı EVSE almaq lazım gəlir. Dövrə ölçüsünü seçərkən NEC-nin 80% qaydasının burada da tətbiq olunduğunu unutmayın. Bu, 50 amperlik avtomatik sxem qoruyucusu olsa belə, davamlı elektrik avtomobili şarjı üçün əslində yalnız təxminən 40 amper dəstəkləyə biləcəyi deməkdir. Kabelləşmə də düzgün şəkildə uyğunlaşdırılmalıdır. Bu 50 amperlik dövrələr üçün 6 AWG mis naqil standart təcrübədir. Həmçinin, NEC Məqalə 625.21-ə əsasən, quraşdırma evin içində və ya xaricində aparılsın, GFCI (qısa qapanma cərəyanı qoruyucusu) qorunması mütləq tələb olunur.

Sabit quraşdırma və çıxarılabilən quraşdırmalar: UL sertifikatı, GFCI və havaya davamlılıq üzrə ən yaxşı təcrübələr

Quraşdırılmış EV şarj stansiyaları, istifadə zamanı aşınan o plug-socketlər olmadan daimi xarici quraşdırma üçün daha uzun müddət işləyir və təhlükəsizlik baxımından daha yaxşıdır. Bundan əlavə, bu stansiyalar sistemdə problem yarana biləcək yerlərin sayını azaldır. Digər tərəfdən, plug-in modellər adətən standart NEMA 14-50 çıxışları vasitəsilə qoşulur ki, bu da istifadəçilərə quraşdırma yerləri seçimi üzrə daha çox imkan verir. Lakin burada bir çatışmazlıq da var ki, çoxlu insanlar onu nəzərə almır. Yüzlerlə dəfə, xüsusilə yağışlı mövsümlərdə plug-in və plug-out əməliyyatlarından sonra bu qoşulma nöqtələrində qığılcımlanma və ya socketin içində temperaturun çox qalxması kimi problemlər yarana bilər. Hər iki tip stansiya UL 2594 standartlarına uyğun olmalıdır; bu, onların elektrik qısa qapanmalarına qarşı müdafiə mexanizmlərinə, temperatur çox yüksəldikdə avtomatik söndürmə funksiyasına və gərginlik zirvələrinə qarşı qorunmaya malik olması deməkdir. Hər hansı bir sistemi xarici mühitə quraşdırdığınız zaman NEMA 4 qiymətləndirməsi ilə qiymətləndirilmiş, boruların ətrafında düzgün möhürlənməsi olan avadanlıq axtarın və montaj nöqtələrinin torpaq səviyyəsindən ən azı 30 santimetr yuxarıda yerləşdirildiyinə əmin olun. Həmçinin, rütubətə meylli garajlar və yoldaşlar üçün vacib bir şeyi unutmayın: sadəcə adi deyil, GFCI (qəza cərəyanı qoruyucusu) avtomatik açarlar quraşdırın. Bu xüsusi avtomatik açarlar problem baş verdikdə elektrik enerjisini dərhal kəsir; bu da tez-tez yağış və ya qar düşən ərazilərdə mütləq təhlükəsizlik tədbiridir.

Yeni Enerji Avtomobillərində Batareya Sağlamlığının Ağıllı Şarj Disiplini ilə Maksimuma Çatdırılması

Yeni enerji avtomobillərində litium-ion batareyalar gərginlik ekstremumlarına, termal yüklənməyə və yüksək cərəyanla şarj olunmaya məruz qaldıqda proqnozlaşdırıla bilən — lakin nəzarət edilə bilən — şəkildə deqradasiyaya uğrayır. Uzunmüddətli sağlamlığı müəyyən edən amil yalnız texnologiya deyil, strateji disiplindir.

20–80% Qaydası, Termal İdarəetmə və Tez-tez DC Sürətli Şarjın Təsiri

Lityum-ion akkumulyatorları 20%–80% yüklənmə diapazonu daxilində saxlamaq, həqiqətən, bu elementlərin daxilindəki kimyəvi reaksiyalara olan gərginliyi azaldır. Nature Energy jurnalında dərc olunmuş bir tədqiqat göstərmişdir ki, akkumulyatorların tam boşalmalarını və tam doldurulmalarını qarşısını alan istifadəçilər, tam yüklənmə dövrünü tez-tez təkrarlayan istifadəçilərə nisbətən akkumulyatorlarının ömrünü iki-üç dəfə uzada bilirlər. Lakin temperaturun da eyni qədər əhəmiyyəti var. Temperatur 25 °C (təxminən 77 °F) yuxarı qalxdıqda, istənilməyən kimyəvi reaksiyalar daha sürətli başlayır. Soyğun havada da problemlər yaranır, çünki akkumulyator idarəetmə sistemi düzgün şəkildə yüklənməyə başlamazdan əvvəl elementləri isidilməsi üçün əlavə enerji sərf etməlidir. Ən yaxşı nəticələr üçün mümkün qədər soyuq və yaxşı ventilyasiya olunan yerlərdə avtomobilinizi dayandırmağa çalışın. Hava temperaturu çox yüksək və ya çox aşağı olduqda, əgər mövcuddursa, ön-isidilmə (preconditioning) funksiyasını aktiv edin.

DC sürətli yükləməni, şəhər daxilində və ya ştatdan kənarda daha uzun səyahətlər zamanı həqiqətən ehtiyac duyduğumuz hallarda saxlamaq məqsədəuyğundur. Hər dəfə DC sürətli yükləməyə qoşulduqda batareya daxilində çox qızır ki, bu da onun ömrünü uzun müddət ərzində xeyli azaldır. Idaho Milli Laboratoriyasında aparılan tədqiqatlara görə, əsasən Level 2 yükləmədən istifadə edən avtomobillər 160 000 kilometrlik yol qət etdikdən sonra orijinal batareya tutumlarının təxminən %92-sini saxlaya bilirlər. Lakin bir şəxs DC sürətli yükləməni vaxtın çoxdan çeyrek hissəsindən artıq istifadə etdikdə nə baş verir? Bu batareyalar orta hesabla yalnız təxminən %83 tutumunu saxlayırlar. Beləliklə, gündəlik şəhər içi sürüşlər üçün Level 2 yükləmədən istifadə etmək çox məqsədəuyğundur. Tez yükləmələri təcili hallar və ya avtomobil yolu səyahəti planlaşdırdığınız zaman saxlayın; beləliklə, elektrik avtomobilləriniz əhəmiyyətli dərəcədə rahatlıqdan imtina etmədən daha uzun müddət xidmət edəcək.