Industrija električnih vozil se hitro razvija. Prodaja narašča, proizvajalci avtomobilov lansirajo več električnih modelov, polnilnice pa se širijo, da bi sledile tempu. Tako izmenični kot enosmerni tok omogočata električna vozila, vendar je hitrost polnjenja pogosto tista, ki odloča o tem, ali se vožnja z električnim pogonom zdi praktična. Zato je hitro polnjenje z enosmernim tokom postalo eden glavnih načinov za zmanjšanje strahu pred nezadostnim dosegom.
Zakaj je torej polnjenje z enosmernim tokom hitrejše od polnjenja z izmeničnim tokom? Preprosto povedano, polnilnik za električna vozila z enosmernim tokom pretvori izmenični tok v enosmerni tok in ga nato pošlje neposredno v baterijo. S tem se zaobide manjši vgrajeni polnilnik avtomobila, ki običajno omejuje hitrost polnjenja z izmeničnim tokom. Spodaj bom razčlenil razliko v hitrosti v resničnem svetu, strojno opremo, ki stoji za njo, in kdaj se splača izbrati polnjenje z enosmernim tokom namesto z izmeničnim tokom.
Kakšna je razlika med polnilnikom za enosmerni in izmenični tok
Vsaka baterija električnega vozila shranjuje energijo kot enosmerni tok. Omrežje, vaša domača omarica in običajna stenska vtičnica dovajajo izmenični tok. Preden se elektrika lahko shrani v baterijo, je treba izmenični tok pretvoriti v enosmerni tok. Glavna razlika med polnilnikom za izmenični tok in polnilnikom za enosmerni tok je kraj, kjer se ta pretvorba zgodi.
Pri polnilniku na izmenični tok polnilna enota pošilja izmenični tok v vozilo. Vgrajeni polnilnik v avtomobilu pretvori ta izmenični tok v enosmerni, preden doseže akumulator. To je nastavitev, ki jo večina ljudi pozna iz domačih stenskih vtičnic in polnilnikov na delovnem mestu.
Pri polnilniku z enosmernim tokom polnilna enota izvede pretvorbo, preden elektrika doseže vozilo. Pošlje enosmerni tok v avto, vozilo pa upravlja, kako ta energija vstopi v akumulator. To je osnovna tehnična razlika med polnjenjem z izmeničnim in enosmernim tokom.
Ameriško ministrstvo za energijo uporablja isto razlikovanje pri razvrščanju polnjenja električnih vozil: polnjenje 1. in 2. stopnje je z izmeničnim tokom, medtem ko je hitro polnjenje z enosmernim tokom ločena kategorija. Celotno razčlenitev si lahko ogledate na Stran za polnjenje podatkovnega centra za alternativna goriva.
| Polnilnik za izmenični tok | Polnilnik za enosmerni tok | |
|---|---|---|
| Kjer AC postane DC | V avtomobilu (vgrajeni polnilnik) | Stenska montaža |
| Hitrost | Počasneje, zgrajeno za čez noč | Hiter, zgrajen za kratke postanke |
| Velikost in stroški enote | Kompakten, cenejši | Večja, dražja elektronika |
| Najboljše prileganje | Nočitev doma, delovna mesta | Hitra izvedba |
Zakaj je polnjenje z enosmernim tokom hitrejše od polnjenja z izmeničnim tokom
Polnjenje z enosmernim tokom je hitrejše iz preprostega razloga: baterija električnega vozila shranjuje enosmerni tok, polnilnik z enosmernim tokom pa ga pošilja neposredno v vozilo. Polnilna enota opravi pretvorbo izmeničnega v enosmerni tok, preden tok doseže avtomobil, zato polnjenje ni več omejeno z manjšim vgrajenim polnilnikom vozila.
V resničnih polnilnih sistemih prednost hitrosti izhaja predvsem iz dveh dejavnikov:
- Krajša pot napajanja. Polnjenje z izmeničnim tokom najprej pošlje izmenični tok iz omrežja v avto, nato pa ga vgrajeni polnilnik pretvori v enosmerni tok za baterijo. Polnjenje z enosmernim tokom izvede to pretvorbo znotraj polnilnika in pošlje enosmerni tok v vozilo, kar zmanjša korake pretvorbe in pomaga izboljšati učinkovitost polnjenja.
- Višja raven moči. Večina polnjenja z izmeničnim tokom je omejena z vgrajenim polnilnikom, ki pogosto ima moč med 7 kW in 11 kW, pri čemer nekatera vozila podpirajo 22 kW. Polnilniki z enosmernim tokom uporabljajo večjo elektroniko in lahko zagotovijo veliko večjo izhodno moč, od enosmernih enot z manjšo porabo energije do javnih hitrih polnilnic z visoko močjo.
Zato je polnjenje z izmeničnim tokom primerno za parkiranje čez noč, medtem ko je polnjenje z enosmernim tokom bolj smiselno, kadar vozilo potrebuje smiselno polnjenje pri krajšem postanku.
Ko je polnilnik DC bolj smiseln kot polnilnik AC
Izberite polnilnik z enosmernim tokom, kadar so hitrost polnjenja, nadzor porabe energije ali rezervno napajanje resnično pomembni. Obstaja nekaj primerov:
- Kratka parkirna okna. Če se avtomobil ustavi le za 30 do 60 minut, lahko polnjenje z izmeničnim tokom podaljša doseg. Polnjenje z enosmernim tokom vozniku omogoča koristno polnjenje v istem časovnem oknu.
- Uporaba za vozni park ali podjetja. Dostavna vozila, servisna vozila in službena vozila med polnjenjem izgubljajo denar. Polnjenje z enosmernim tokom skrajša čas izpada in ohranja vozila v skladu z voznim redom.
- Sončna energija in shranjevanje energije v domu. Hiše s sončnimi paneli in baterijami že upravljajo z enosmernim tokom. Polnilnik, povezan z enosmernim tokom, lahko prenaša energijo med sončno energijo, shranjevalnikom, hišo in avtomobilom z manj koraki pretvorbe.
- Rezervno napajanje in nadzor najvišje obremenitve. Če mora električno vozilo podpirati dom med izpadom ali obdobjem visoke tarife, je potrebna dvosmerna enosmerna strojna oprema.
Polnjenje z izmeničnim tokom se dobro obnese za preprosto polnjenje čez noč. Težava se začne, ko avtomobil potrebuje hitrejše polnjenje, ko se sončna energija zapravlja ali poceni prodaja nazaj, ko pride do izpada omrežja ali ko službena vozila porabijo preveč plačanega časa za čakanje na polnilnico.
Naš EV22 V2E je 22 kW dvosmerni polnilnik z enosmernim tokom, zasnovan za takšne situacije. Zagotavlja hitrejše polnjenje doma z enosmernim tokom, podpira napajanje vozila od doma in deluje z sistem domačih baterij povezati sončno energijo, shranjevanje energije, hišo in električno vozilo z učinkovitejšo enosmerno sklopljeno namestitvijo. Za podrobnejši vpogled v rezervno napajanje in uporabo v času največje obremenitve si oglejte, kako Dvosmerni polnilnik za električna vozila podpira V2H in V2G.
Ali je hitro polnjenje z enosmernim tokom slabo za baterije električnih vozil
Hitro polnjenje z enosmernim tokom ni samodejno slabo za baterijo električnega vozila. Enkratno hitro polnjenje ima omejen vpliv na večino sodobnih električnih vozil, ker sistem za upravljanje stavb (BMS) med polnjenjem nadzoruje temperaturo, napetost in tok.
Pravo tveganje izvira iz dolgotrajnih navad. Pogosto hitro polnjenje z veliko močjo lahko ustvari več toplote in sčasoma pospeši staranje baterije, še posebej, če je baterija že vroča ali predolgo časa shranjena v bližini 100%.
- Kadar koli je mogoče, dnevno polnite med 20% in 80%.
- Polnilnik 100% uporabljajte predvsem pred dolgimi potovanji.
- Izogibajte se hitremu polnjenju vroče baterije takoj po naporni vožnji.
- Uporabljajte zanesljive polnilnike s stabilnim nadzorom napetosti in toka.
Pomembna je tudi raven moči. Domači polnilnik z enosmernim tokom z močjo 22 kW je veliko nežnejši od hitrega avtocestnega polnilnika z močjo 350 kW, saj nižja moč ustvarja manj toplote in manj obremenjuje baterijo.
Zaključek
Polnjenje z enosmernim tokom je hitrejše od polnjenja z izmeničnim tokom, ker polnilnik pretvori izmenični tok v enosmerni, preden doseže vozilo, nato pa ga pošlje neposredno v akumulator. To zaobide vgrajeni polnilnik v avtomobilu in omogoča večjo polnilno moč. Polnjenje z enosmernim tokom je bolj smiselno, kadar potrebujete hitrejše polnjenje, boljšo integracijo sončne energije in akumulatorjev, preobrat voznega parka ali rezervno napajanje od vozila do doma. S pravilnimi navadami polnjenja lahko sodobne baterije za električna vozila dobro prenesejo polnjenje z enosmernim tokom.
Pogosta vprašanja
Ali je mogoče doma namestiti polnilnik za enosmerni tok?
Da, s pravilno električno namestitvijo. Visokozmogljive javne enosmerne polnilne postaje potrebujejo močno komercialno infrastrukturo, medtem ko so manj zmogljive domače enosmerne polnilne postaje bolj praktične za domove s sončno energijo, baterijskim shranjevanjem ali potrebami po polnjenju od vozila do doma.
Je 22 kW enosmerni polnilnik hitrejši od običajnega domačega polnilnika z izmeničnim tokom?
Običajno da. Večino domačih polnjenj z izmeničnim tokom omeji vgrajeni polnilnik vašega avtomobila, običajno 7–11 kW, občasno 22 kW. Polnilnik z enosmernim tokom sam pretvori izmenični tok v enosmerni tok in pošlje enosmerni tok neposredno v baterijo, mimo vgrajenega polnilnika, zato ni omejen z njim.
Ali je hitro polnjenje z enosmernim tokom slabo za mojo baterijo?
Za večino sodobnih električnih vozil en sam hitri polnilnik ni problem. Sistem za upravljanje baterije ves čas nadzoruje temperaturo, napetost in tok. Tveganje izhaja iz dolgotrajnih navad: pogosto polnjenje z visoko močjo ali dolgotrajno bivanje v bližini 100%.
Kako naj polnim baterijo vsak dan, da jo zaščitim?
Vsakodnevno polnjenje naj bo med 20% in 80%, 100% shranite za tik pred dolgimi potovanji, izogibajte se hitremu polnjenju takoj po naporni vožnji, ko je baterija vroča, in uporabljajte polnilnik s stabilno napetostjo in nadzorom toka.