Возможности и ограничения зарядки электромобиля от обычной розетки: технические особенности и безопасность процесса

Наверняка, вы уже наслышаны о том, что батарею электрокара можно зарядить на специализированной станции и даже от бытовой розетки. В сущности, способов пополнения заряда аккумулятора всего три. Первые два предполагают использование источника внешней сети питания, в то время как последний представляет собой успешный процесс преобразования кинетической энергии движения в электрический заряд во время работы двигателя.

Если говорить подробнее о каждом, то можно выделить следующие характеристики:

• Зарядка от источника постоянного тока: производится путем подключения электрокара к аппарату питания на профессиональной ЭЗС и представляет собой один из самых быстрых способов заправки авто. По сути, эта быстрота обусловлена высоким напряжением сети, сокращающим время зарядки до приемлемых 30-40 минут. Чтобы установить такой аппарат, необходимо иметь соответствующее разрешение и проводить его регулярное обслуживание, поэтому высоковольтные установки – прерогатива исключительно коммерческих станций, где за каждый киловатт энергии пользователь платит согласно установленному тарифу.

• Зарядка от сети переменного тока представляет собой подключение в диапазоне 220 В, предоставляемых самой обычной бытовой розеткой, имеющейся в каждом доме. Это самый безопасный способ заправки, так как при питании от сети малой мощности АКБ не перегревается, от чего не так заметен его износ со временем, а функциональные особенности остаются в норме. В противовес источникам постоянного тока зарядка от розетки происходит за гораздо больший срок – у версий с большим объемом АКБ время накопления заряда до 100% может доходить до 18-22 часов.

• Зарядка во время движения обусловлена особым механизмом рекуперации, при котором кинетическая энергия торможения превращается в электрический заряд, а электродвигатель выступает в качестве генератора-преобразователя. Этот вариант можно назвать неполноценной альтернативой двух других, потому как существенного количества энергии для батареи он не даст, но вот сэкономить вам до 10-15 км пути вполне в состоянии. Эдакая «поддержка на всякий случай», чтобы дотянуть до ближайшего источника питания, если заряда осталось мало.

Возможность домашней зарядки электрокара – одно из самых популярных преимуществ, исходя из которых все больше пользователей пересаживаются на «зеленый» транспорт. Действительно, зачем куда-то ехать, чтобы заправиться, если можно поставить авто в гараже на ночь, а утром получить полностью готовый к поездке автомобиль? Да и стоит такая зарядка значительно дешевле – цена электроэнергии для частных лиц в России, пожалуй, одна из самых низких в мире. Так что удобство и экономия делают такой вариант заправки одним из самых востребованных.

В действительности, плюсов у домашней зарядки множество, главным из которых эксперты называют ее щадящее отношение к хрупкому устройству АКБ. Среднестатистический аккумулятор теряет до 3% емкости в год при активном использовании в результате износа внутренних элементов – небольших кластеров, представляющих собой своего рода мини-батарейки. Как и всякие накопители, они склонны к нагреванию во время работы и зарядки. Последнее, в свою очередь, зависит от интенсивности источника тока. Чем мощнее – тем горячее. При зарядке от низковольтной домашней сети тепловая нагрузка на АКБ минимальна, что и обеспечивает батарее низкий процент деградации. Так что домашняя зарядка от розетки – самый безопасный вариант заправки.

Для подключения электрокара к питанию от розетки (соединение типа Mode 1) имеется отдельный разъем, который стоит в паре с коннектором для высоковольтной заправки. У производителей разных стран он отличается. Увы, пока что тут не как в смартфонах, где уже давно придумали унифицированный разъем Type-C. Итак, всего есть 4 типа разъемов:

• Type 1, он же J1772, придуманный еще в 2009 году американскими производителями. На данный момент его используют и многие европейские марки – например, Audi A3 e-tron и Mercedes Benz C-Class C350 e.
• Type 2 – один из самых популярных видов разъемов, который был внедрен в 2013 году в Европе. Он имеет две версии: для подключения к однофазным сетям 220 В и для трехфазной розетки 380 В. Все Tesla, равно как и популярные «бюджетники» вроде Hyundai Ioniq или Renault Zoe, оборудованы именно им.
• CCS – разъем с дополнительными силовыми контактами, разновидностью которого можно считать и популярный CCS Combo. Широко распространен в Европе. Используется часто в японских и американских моделях (например, Volkswagen серии ID или семейство Hyundai e).
• GB/Т – исключительно китайская разработка, используемая на моделях брендов JAC, DongFeng, BYD и многих других. Бывает сразу двух типов: для сетей переменного и постоянного тока.

Как правило, в комплект поставки автомобиля входит соответствующий его разъему кабель, необходимый для подключения авто к розетке. При отсутствии такового, его можно приобрести отдельно.

При подключении электрокара к сети на приборной панели появится индикатор заряда, отображающий его доступный запас в режиме реального времени. Во время этого процесса необходимо заглушить двигатель и, по возможности, выключить другие системы авто, типа кондиционера или освещения. Так процесс заправки пойдет быстрее. Никаких специальных действий водителю совершать не нужно. А при наличии у производителя фирменного приложения для смартфона, можно и вовсе не подходить к авто – все показатели будут выводиться на экран телефона дистанционно.

Несмотря на простоту, у автолюбителей все же возникает ряд вопросов, связанных с домашней зарядкой, которые можно часто встретить в интернете. Если кратко и тезисно, то давайте пройдемся по самым популярным из них.

Нет, влага не попадет. Все контакты надежно спрятаны под толщей обмотки, а сам разъем герметичен. Даже в дождливую погоду зарядка не доставит проблем, если, конечно, сама розетка защищена от влаги. Но даже и такое обстоятельство не приведет к короткому замыканию – в современных электрокарах для этого предусмотрена специальная защита.

Током не ударит. Во-первых, все та же пресловутая защита всех элементов питания, а во-вторых, относительно небольшая мощность самой заправки безопасна для человека – большинство кабелей заточены под заряд мощностью до 22 кВт.

Электрокар не боится перепадов напряжения сети, да и сам их не создает, так как накопление идет сбалансировано, находясь под контролем бортового компьютера авто.

Да, можно отключить тогда, когда вы сами того захотите. Пора забыть про предрассудки, предсказывающие поломку аккумулятора, если вы вдруг не зарядили его до полного значения. Можно прервать заправку на любом количестве заряда – это никак не отразится на состоянии АКБ.

Штатные зарядные устройства предполагают подключение к сети переменного тока 220 В мощностью 3,6 или 7,2 кВт·ч, что, несомненно, влияет и на скорость зарядки в целом. Даже самому малоемкому АКБ наверняка потребуется около 6-7 часов до полного заряда с нуля. Что и говорить об автомобилях премиального сегмента, где аккумулятор объемом около 66 кВт·ч будет заряжаться от 10 до 20 часов в зависимости от мощности сети. Что в таком случае могут предложить производители электрокаров, чтобы ускорить процесс зарядки?

Многие автовладельцы, предпочитающие домашний способ заправки коммерческому, обзаводятся специальными стационарными станциями, увеличивающими мощность заправки. Эти внешние инверторы преобразуют ток в режиме Mode 3, обеспечивая мощность сети до 22 кВт·ч, что существенно сокращает время накопления заряда. 6 часов вместо 10 – разница очевидна. При этом сама сеть не испытывает никаких перепадов, а заправка идет в обычном режиме. Установить станцию проще простого – достаточно просто разместить устройство (обычно настенное) в удобном месте рядом с розеткой, подключить кабель к сети и активировать панель. Никаких специальных разрешений для этого не потребуется.

К преимуществам таких зарядных станций относят:

• уменьшение срока зарядки,
• возможность контролировать время зарядки (в регионах с разной тарификацией электроэнергии днем и ночью),
• дистанционное управление с помощью мобильного телефона,
• дополнительная защита сети и самого электрокара от перепадов напряжения.

Однако за все преимущества нужно платить. Покупка зарядной станции обойдется в сумму от 80 до 200 тыс. рублей. Весьма существенно, зато сэкономит уйму времени.

Кстати, о времени. Есть еще несколько лайфхаков, которыми пользуются опытные водители электрокаров, чтобы уменьшить время зарядки от розетки.

Первый из них – не разряжать аккумулятор до ноля. Зарядка первых 20% объема АКБ происходит куда дольше, поэтому, если регулярно подзаряжать автомобиль со стартовым значением заряда в 40-60%, сделать это будет значительно быстрее.

Второй – активно использовать систему рекуперации, которая предполагает функцию управления одной педалью. Приучив себя к такому типу вождения, вы сэкономите не только время, но и деньги.

Третий – стараться заряжать электромобиль в отапливаемом помещении зимой. Дело в том, что литий-ионные АКБ плохо переносят морозы. От чего аккумулятор может терять запас сам по себе. Чтобы этого не возникло, старайтесь поддерживать оптимальный температурный режим (не ниже 20 градусов Цельсия).