Elektromobilių įkrovimo standartai

O ar nebūtų puiku turėti didelį pasirinkimą ir begalę variantų savo vienos problemos sprendimui, said no one ever.

Elektromobilių krovimas eina tuo pačiu pramintu XIX amžiaus takeliu kuomet AC (kintamoji srovė) ir DC (nuolatinė)  kovėsi dėl savo pozicijų elektros tiekimo tinkle. Pradžioje amerikiečiai, remdamiesi Edisono siūlymais, bandė kurti tankų DC elektrinių tinklą su 110V įtampa. Pasiekti aukštesnę įtampą tuo metu paprasčiausiai nebuvo techninių galimybių.  Toks elektros perdavimo variantas reikalavo tiekimo stoties kiekvienam norimam aprūpinti miesteliui, o maksimalus atstumas neviršijo poros kilometrų. Vienas tokio tinklo privalumų buvo saugumo aspektas, mat kintama srovė (AC) daugeliu atvejų žmogaus gyvybei yra pavojingesnė, nei nuolatinė (DC), bet plėtra buksavo dėl to pačio peravimo atstumo limito, kuris iš esmės taip ir nebuvo išspręstas iki atsirado HVDC. Taigi pačiame XIX amžiaus gale savo pozicijas gana smarkiai sutvitino AC tinklas tiek Amerikoje (su 120V ir 60hz), tiek Europoje (220-240V ir 50hz). Ilgainiui kintamosios srovės tinklas tapo visuotinai priimtu standartu, o aukštos įtampos nuolatinė srovė (HVDC) dabar naudojama ypač ilgose perdavimo linijose, kaip pavyzdžiui 330kV vietinės linijos Lietuvoje (jungia Elekrtėnus, Visaginą, Kruonį ir dižiuosius miestus) arba tarptautinės, kaip LitPolLink (400 kV [PL] -> 330kV [LT] HVDC) ar NordBalt (400 kV [SE] -> 330kV [LT] HVDC). Tokiu būdu ir AC ir DC turi savo vietą elektros tinkle, tiek stambiu tiek smulkiu mąsteliu.

Bet sugrįžkime prie elektromobilių. Kuo gi gali mus “pradžiuginti” begalė elektromobilio krovimo variantų. Šiandien peržvelgus krovimo stotelių tinklą (net Lietuvoje) ir jų palaikomus standartus norisi nebesiaiškinti, sėsti į seną gerą dyzelį ir piltis saliarką iš juodo pistoleto. Bet dar šiek tiek kantrybės, pabandykime pasiaiškinti.

Pradžiai galime gana aiškiai atskirti du elektromobilio baterijos krovimo būdus, pagal tam naudojamą srovę:

  • Naudonama kintamoji srovė (AC) – lėtas krovimo būdas (12-0.5h). Gali būti naudojamas tiek automobilio tiek krovimo stotelės (arba tiesiog ant laido esančio komunikatoriaus) valdiklis vykdyti baterijos įkrovimą. Čia patenka:
    • buitiniai krovikliai jungiami tiesiai į namuose esančią rozetę (Mode 1). Naudojama iki 16A srovė ir jungiamasi į 110V tinklą. Taigi iš esmės visi JAV kraunami automobiliai naudojantys gamyklinį laidą iš savo bagažinės ir bus Mode 1. Priklausomai nuo tiekiamos galios (pvz 3kW) baterijos (pvz 24kWh) pilnas pakrovimas užtruks apie 11 valandų;
    • buitiniai krovikliai jungiami tiesiai į namuose esančią rozetę (Mode 2) bet jungiamasi į 230V tinklą. Čia jau patenka visi Europiniai buitiniai krovikliai (pvz 3kW) kurie bateriją (pvz 24kWh) pilnai pakraus per maždaug 6 valandas;
    • dedikuota stotelė (Mode 3) su daugiau nei 3kW ir iki 19.2kW įrengta galia (paprastai kitas žingsnis yra apie 7.2kW) ir jungiama į 230V vienfazį arba 400V vienfazį ar trifazį tinklą. Tokiu būdu (pvz 7kW) bateriją (pvz 24kWh) pilnai pakrauti galima per maždaug  3 valandas;
  • Naudonama nuolatinė srovė (DC) – greitas krovimo būdas (<0.5h). Paprastai automobilio valdiklis apeinamas, baterija kraunama tiesiogiai, naudojant krovimo stotelės valdiklį (Mode 4). Čia galima smulkiau skirti tokius standartus:
    • CHAdeMO – stambiausių japoniškų automobilių gamintojų (Nissan, Mitsubishi, Subaru) ir elektros pramonės dalyvių ir aktyviai siūlomas kaip globalus krovimo etalonas. Tokio tipo stotelėje įtampa gali siekti iki 62.5kW, tačiau jau kitais metais pradedamas 150kW protokolo diegimas, o perspektyvoje (apie 2018 metus) svarstoma galimybė naudoti iki 350kW galią. Japonijoje CHAdeMO stotelių jau įrengta 7000, Europoje 4000, o JAV apie 2000. Tokias jungtis turi kai kurie Nissan, Citroen, Mazda, Honda elektromobiliai o naudojant adapterį galima pakrauti ir Tesla. Lietuvoje tokios yra šešios: 1 Klaipėdoje, 2 Elektrėnuose bei 3 Vilniuje.
    • CCS (Combo Charging System) – naudojamas BMW, Volkswagen, GM ir kitų gamintojų. Kaip pavadinimas ir sako, tai yra kombinuotas kroviklis, naudojantis arba AC arba DC, sukurtas lėto AC kroviklio pagrindu pridėjus du kontaktus greitam DC įkrovimui. Gali būti naudojama iki 200kW galia, o ateities perspektyvoje kalbama apie 350kW. Europoje tokių stotelių jau įrengta apie 2500,  JAV apie 700. Lietuvoje tokie krovimo taškai yra 8, kaip taisyklė įrengtos kartu su CHAdeMO, tiesiog turi atskirą jungtį.
    • Supercharger – Tesla kompanijos naudojamas standartas su naudojama galia iki 120kW (teoriškai įmanomas ir 145kW). JAV jau įrengta virš 400 tokių krovimo taškų, Europoje apie 200, Japonijoje ir Kinijoje apie 150. Artimiausi Lietuvai taškai yra Lenkijoje, bet Teslai pakrauti pas kaimynus važiuoti nereiks, tam pakaks susirasti Mennekes antgalį turinčią stotelę kurių taip pat yra didžiuosiuose Lietuvos miestuose.
    • GB/T 20234 – kinietiškas standartas teoriškai siekiantis apie 180kW.

Na ir dar kad šiek tiek painiu būtų galime pakalbėti apie skirtingus proviklių antgalius. Žinoma dažnas nesunkiai nuspėtų kad JAV ir Europoje naudojami standartai ir čia skirsis. Taip pat jie skirsis Kinijoje.

Šiai dienai plačiausiai paplitę yra kelių tipų antgaliai. pasauliniai-krovikliu-standartaiAmerikietiškai rinkai skirtas SAE J1772 (Type 1) ir europietiškas analogas IEC 62196 (Type 2), abu yra skirti krovimui iš kintamos srovės tinklo AC. Siekiant panaudoti CCS krovimo sistemą šie antgaliai buvo modifikuoti pridedant papildomus DC kontaktus, tokiu būdu sukuriant po vieną J1772 ir 62196 modifikaciją skirtingoms rinkoms. CHAdeMO krovikliai nodoja savo standartizuotą antgalį. Tai kogero arčiausiai globalaus standarto esantis greito krovimo variantas, JAV tokios quick charge stotelės šiai dienai sudaro apie 75%. Nieko keista žinant kad būtent šį standartą palaiko geriausiai pasaulyje parduodamas elektromobilis Nissan Leaf, nors toje pačioje JAV rinkoje ir nusileidžia vietiniam Chevrolet Volt pagal bendrą pardavimų skaičių.

Šaltiniai:
EV DC Fast Charging standards – CHAdeMO, CCS, SAE Combo, Tesla Supercharger, etc
Wikipedia / Charging station
What is the Combined Charging System (CCS)
Elektromobilių krovimo stotelės Lietuvoje
Plug World map PDF

Komentarai(2)

  1. Sveiki. Kiek per (2h,taip raso gamintojas) kw sunaudos pakraunant is buitines rozetes 8,9kw automobilio akumuliatoriu? Niekur nerandu sios informacijos. 9kw ar maziau? Aciu

  2. Reikia pridėti ~20% krovimo nuostolių. Jei 8,9kwh talpos baterija būtų visai tuščia, tai kraunant sunaudotum virš 10 kwh.

Komentarai

El paštas nebus skelbiamas.


*