Kako ispravno puniti automobile s novim gorivom?

Razumijevanje razina i standarda naplate za automobile s novim energijskim gorivom

Razina 1, Razina 2 i brzo punjenje u isto vrijeme: slučajevi uporabe i performanse u stvarnom svijetu

U skladu s člankom 3. stavkom 1. Prvi stupanj radi s redovnim 120V utičnicama koje se nalaze u većini kuća (oko 1-2 kW snage). Napuni se prilično sporo, daje 5 do 20 km dolaska na sat. Ovo ima smisla uglavnom za brze punjenje noću ili kada ima dovoljno vremena. Za uspon do razine 2 potrebna su posebna krugova od 240 V postavljena u kućanstvu ili na radnim mjestima (3-19 kW). S ovom postavkom vozači dobijaju između 15 i 80 km na sat, što se dobro uklapa u svakodnevne potrebe punjenja bilo kod kuće, na parkirskim mjestima u uredima ili na javnim stanicama raspršenih diljem gradova. Zatim imamo brzo punjenje DC-a kao razinu 3, gdje struja preskoči unutarnji pretvarač automobila i ide ravno u bateriju na mnogo većim brzinama (50-350 kW). Većina električnih vozila ubrzava od 100 do preko 300 km za manje od 20 minuta s ovim punjačima, savršeni za putovanja, ali definitivno ne nešto što se koristi cijelo vrijeme. Istraživanja pokazuju da se stalno oslanjanje na brzo punjenje zapravo ubrzava iscrpljivanje baterija zbog nakupljanja toplote. Prema rezultatima koje je objavilo američko Ministarstvo energetike, automobili koji se redovito punjaju na velikim brzinama svake godine gube oko 10-15% ukupnog kapaciteta u usporedbi s onima koji uglavnom koriste sporije metode punjenja razine 2.

AC vs DC punjenje: Kako efikasnost pretvaranja i integracija mreže utječu na nove energetske automobile

Kada je riječ o AC punjenju za električna vozila (nivo 1 i 2), automobil sam obavlja većinu posla pretvaranja naizmenične struje iz mreže u stalnu struju potrebnu za skladištenje baterije. Ovaj proces pretvaranja zapravo troši oko 10 do 15% energije tijekom procesa, i postoji čvrsto ograničenje koliko se energije može nositi jer većina pretvarača maksimalno proizvede oko 11 kilovata. Što ovaj pristup čini toliko popularnim je to što dobro funkcionira s onim što je već dostupno u kućama i poslovima diljem zemlje. Ali budimo realni, ako netko želi da se njegovo električno vozilo brzo napuni, AC to neće izvesti. To je mjesto gdje DC brz punjenje stanice dolaze u ruke. Ovi uređaji rade na svim pretvorbama na mjestu punjenja, što znači da se energija ne gubi unutar vozila tijekom procesa. I brza je! Ali postoji problem. Za pokretanje ovih stanica velike snage potrebna je snažna lokalna električna mreža, posebni sustavi hlađenja za te debele kablove za punjenje, a ponekad čak i nova oprema za podstanice. Starije zajednice se posebno muče s integracijom ovih naprednih punjača jer njihova infrastruktura nije izgrađena za tako teška opterećenja. S druge strane, raspoređivanje AC punjačkih točaka pomaže u boljem upravljanju potražnjom za električnom energijom kroz stvari poput rasporeda punjenja tijekom slobodnog vremena. U međuvremenu, stavljanje previše brzih DC punjača zajedno u jednom području obično prisiljava komunalne tvrtke da naprave skupe nadogradnje samo da bi održali stabilne napetosti i transformatore od izgaranja.

U skladu s člankom 3. stavkom 2.

Pouzdanost punjenja ovisi o usklađenosti fizičkih konektora i digitalnih komunikacijskih protokola - ne samo oblika priključka, već i interoperabilnosti između vozila, punjača i sustava za zadnju stranu.

U skladu s člankom 4. stavkom 2.

U pogledu električnih vozila, u svijetu dominiraju četiri glavna tipa priključaka. Prvo imamo CCS, koji je postao opcija za punjenje AC i DC u većini Sjeverne Amerike i Europe. Zatim je tu CHAdeMO, još uvijek prilično uobičajen u Japanu gdje radi s starijim Nissanom i Mitsubishi električnim automobilima. Najnoviji igrač na sceni je NACS, koji je prvobitno razvio Tesla, ali ga sada preuzimaju Ford, GM, Rivian, pa čak i Volvo, pomažući doneti određenu konzistentnost na američko tržište. I konačno, konektor tip 2, koji je naveden u IEC 62196-2, ostaje glavni temelj za punjenje AC-a diljem Europe. Pogledajte regionalne karte punjačkih stanica i vrlo jasno ćete vidjeti razliku. U Europskoj uniji, oko dvije trećine javnih punjača prihvaćaju CCS ili tip 2 priključaka, dok azijske zemlje i dalje uglavnom koriste infrastrukturu CHAdeMO. Iako su automobili s više punjača sve dostupniji, bilo tko tko planira putovanje između različitih regija mudro bi bilo provjeriti kakva mu je punjača zapravo potrebna prije nego što krene. Ako se oslanjamo samo na pretpostavke, na putu možemo imati neprijatna iznenađenja. Aplikacije poput PlugShare ili ChargePoint pomažu da se ovo riješi unaprijed.

Plug-and-charge, autentifikacija i zašto ne pružaju sve luke nazivnu struju u isto vrijeme

Funkcija priključka i punjenja radi kroz ono što se zove ISO 15118 usklađen digitalno rukovanje između vozila i stanica. To omogućuje električnim automobilima da se automatski autentifikuju i da se pravilno naplaćuju bez potrebe za one dosadne aplikacije za telefon ili RFID kartice koje ljudi stalno zaboravljaju. Međutim, postoji jedan veliki problem upravo sada. Prema nedavnoj studiji Međunarodnog vijeća za čisti prijevoz iz 2023. godine, oko 35 posto javnih brzih punjača u isto vrijeme jednostavno ne može održavati svoju reklamiranu snagu većinu vremena. Zašto se to događa? Pa, nekoliko stvari se na putu. Prvo, kada potražnja za strujom raste, naponi se smanjuju, što utječe na performanse. Zatim su tu ti sustavi upravljanja baterijama koji zapravo usporavaju punjenje kada baterije dostignu oko 90% kapaciteta. I nemojmo zaboraviti na stariju opremu za punjenje koja jednostavno ne može nositi sa modernim sigurnosnim standardima ili pravilno komunicirati s novim modelima automobila. Temperatura također igra ulogu. Kada vani bude jako vruće, recimo iznad 35 stupnjeva Celzijusa, ili super hladno ispod minus 10 stupnjeva, toplinski senzori će se uključiti i smanjiti brzinu punjenja za čak 40 posto. To rade zato što je sigurnost važnija od brzog punjenja.

Uspostavljanje sigurne i učinkovite kućne punjenja za automobile s novom energijom

U slučaju da se u slučaju električne opreme za električne uređaje za vožnju upotrebljava električna oprema, to znači da se za električne uređaje za vožnju upotrebljava električna oprema za vožnju.

Kada instalirate kućni punjač razine 2, prvi korak uključuje zapošljavanje licenciranog električara koji će napraviti ono što se zove izračun punog opterećenja prema NEC članku 220. Danas većina kuća dolazi s servisnim panelovima s snagom između 100 i 200 ampera, ali kada netko doda 40 do 50 ampera EVSE (elektromotor za napajanje vozila), ukupno priključeno opterećenje često se prilično približava granici kontinuiranog opterećenja od 80% koju je postavio Nacionalni električni zakon. Ako trenutna opterećenja već prelaze 80% onoga što paneli mogu nositi, onda je ili nadogradnja panela ili nabava pametnog EVSE-a koji može smanjiti opterećenje neophodno. Za veličinu kola, zapamtite da se 80% pravilo NEC-a odnosi i ovdje. To znači da iako je to prekidač od 50 ampera, može podržati samo oko 40 ampera za kontinuirano punjenje EV-a. Kabla treba da se podudaraju. Za te 50 ampera krugove, 6 AWG bakrene žice je standardna praksa. I ne zaboravite na zaštitu GFCI koja je apsolutno potrebna prema NEC članku 625.21 bez obzira na to je li instalacija unutar ili izvan kuće.

Hardwired vs. Plug-In instalacije: UL certifikat, GFCI i najbolje prakse za otpornost na vremenske uvjete

Hardwired EV punjačke stanice imaju tendenciju da traju duže i ostati sigurniji kada se instaliraju trajno na otvorenom jer nemaju one utičnice koje se na kraju iscrpljuju od stalne uporabe. Također su smanjili mjesta gdje bi stvari mogle poći po zlu. S druge strane, plug-in modeli se obično povezuju kroz standardne NEMA 14-50 utičnice što ljudima daje više opcija za postavljanje lokacija. Ali postoji problem koji previše ljudi zanemaruje. Nakon stotina priključaka i isključivanja, posebno tijekom vlažnih vremenskih razdoblja, ove veze mogu razviti probleme poput iskre ili preopterećenja unutar utičnice. Oba tipa moraju ispunjavati UL 2594 standarde, što u osnovi znači da dolaze s zaštitom od električnih kvarova, automatsko isključenje ako temperature postanu previsoke, i zaštita od porasta napajanja. Kada postavljate bilo koji sustav vani, potražite opremu s NEMA 4 ocjenom s odgovarajućim zapečaćenjem oko cijevi i pobrinite se da su točke za montiranje postavljene najmanje 30 centimetara iznad razine zemlje. I zapamtite nešto važno za garaže ili prilaze skloni vlažnosti: instalirati GFCI prekidače ne samo obične. Ovi posebni prekidači isključuju struju odmah ako postoji problem, što je apsolutno nužna sigurnosna mjera u područjima koja redovito vide kišu ili snijeg.

Maksimiziranje zdravlja baterije kroz pametnu disciplinu punjenja za automobile s novom energijom

Litijum-jonske baterije u novonergetskim automobilima se predvidivo, ali kontrolirano razgrađuju kada su izložene ekstremnim naponskim uvjetima, toplinskom napitu i punjenju velikom strujom. Strateška disciplina, a ne samo tehnologija, određuje dugoročno zdravlje.

Pravilo 2080%, upravljanje toplinom i utjecaj čestih brzih punjenja u isto vrijeme

Držajući litij-jonske baterije unutar raspona punjenja od 20% do 80% zapravo pomaže u smanjenju stresa na kemiju unutar tih stanica. Istraživanje iz Nature Energy pokazalo je da ljudi koji izbjegavaju da baterije idu sve do kraja, dobivaju oko dva do tri puta duži život baterije u usporedbi s onima koji redovito rade puni ciklus punjenja. Temperatura je jednako važna. Kad se temperatura popravi na 25 stupnjeva Celzijusa, neželjene kemijske reakcije počinju brže. Hladno vrijeme također stvara probleme jer sustav upravljanja baterijom mora potrošiti dodatnu energiju na zagrijavanje stvari prije nego što čak i može početi pravilno puniti. Da biste dobili najbolje rezultate, pokušajte parkirati na hladnom i dobro provjetrenom mjestu kad god je to moguće. I ne zaboravite uključiti funkcije za unaprijed pripremljenost ako su dostupne, pogotovo kada temperature budu jako vruće ili jako hladne vani.

Ima smisla sačuvati DC brzo punjenje za kad nam stvarno treba, kao na dužim putovanjima kroz grad ili izvan države. Stvar je u tome, svaki put kada uključimo DC brzo punjenje, baterija se prilično zagreva unutra, što ne pomaže puno za životni vijek. Prema istraživanju provedeno u Idaho National Lab, automobili koji uglavnom drže nivo 2 punjenja imaju tendenciju zadržati oko 92% izvorne snage baterije čak i nakon vožnje oko 160.000 kilometara. Ali pogledajte što se događa kad netko koristi DC brzo punjenje više od četvrtine vremena - te baterije zadržavaju samo oko 83% kapaciteta u prosjeku. Za svakodnevnu vožnju po gradu, držati se razine 2 ima smisla. Sačuvati brze punjenje za hitne slučajeve ili pri planiranju putovanja, i naši EV će trajati duže bez žrtvovanja previše udobnosti.