3kV və 5kV ev çarjeri arasında şarj olunma müddəti fərqi nədir?

Güc çıxışı (3kVt vs 5kVt) necə həqiqi EV şarj vaxtını təyin edir

KVt fizikası: Niyə daha yüksək güc şarj müddətini qısaltır – amma xətti olaraq deyil

Şarj vaxtı kilovatla (kVt) ölçülən enerji ötürülmə sürətindən asılıdır. 5kVt şarj cihazı 3kVt-lıqdan saatda 67% daha çox enerji təmin edir. 60kVts akkumulyator üçün nəzəri vaxtlar aşağıdakılardır:

• 3kVt: 20 saat (60 ÷ 3)
• 5kVt: 12 saat (60 ÷ 5)

Vərəqdə gördüyümüz gözəl düz xətt, çevirmə itkiləri nəzərə alındıqda dalğavari hala gəlir. Maşınlar AC enerjini DC-yə çevirərkən adətən təxminən 10-15% səmərəlilik itirirlər. Bundan əlavə, şarj kabellərində istilik problemi də var. Cərəyan artırılanda müqavimət daha da pisləşir. Beləliklə, nə baş verir? 3kV şarj cihazı itkilərdən sonra bizə təxminən 2,55 kV verə bilər, lakin bunu 5 kV-a çatdırın və birdən reallıqda performansımızın təxminən 4,25 kV-ya yaxın olduğunu görürük. Bu o deməkdir ki, şarj vaxtının 67% qədər daha sürətli olacağı göstərilən gözəl hesablamalar, hər şeyi praktikada birləşdirdiyimiz zaman tam olaraq doğruluğunu saxlaya bilmir. Əksər insanlar faktiki qənaətlərinin bu rəqəmin təxminən yarısını təşkil etdiyini müşahidə edirlər.

Səmərəlilik İtkilərini Nəzərə Almaq: Təcrübədə 5 kV = Şarj Olma Sürətinin 67% Artması Niyə Doğru Deyil

Xüsusi nəqliyyat vasitəsinin məhdudiyyətləri səbəbindən real şəraitdə faydaların böyük hissəsi itir. Bir çox standart elektrik avtomobillərinin 3,7 ilə 4,6 kVt arasında olan tək fazalı onboard şarj cihazları var. Beləliklə, hətta birisi daha böyük 5 kVt-lıq şarj cihazı quranda belə, bu daxili məhdudiyyətləri keçə bilməz. Məsələn, elektrik avtomobilinin onboard şarj cihazı maksimum 4,6 kVt ilə məhdudlaşır. 3 kVt-lıq sistemdən keçid yalnız təxminən 1,6 kVt əlavə enerji verir ki, bu da gözlənilən tam 2 kVt yaxşılaşmadan əvəzinə təxminən 53% daha sürətli şarj olmağa çevrilir. Həmçinin istilik problemi də mövcuddur. Temperatur 95 dərəcə Farenheitdən (təxminən 35°C) yuxarı qalxdıqda, əksər batareya idarəetmə sistemləri güc çıxışını maksimum 20% qədər azaldır. Bu o deməkdir ki, əvvəlcə 3 kVt-a nisbətən 50% vaxt qənaəti nümayiş etdirilirdisə, indi şəraitdən asılı olaraq bu rəqəm 40%-dən 50%-ə qədər enir.

Nissan Leaf (40kWh): 80%-ə qədər 13,3 sa. (3kVt) qarşısında 8,0 sa. (5kVt) – Onboard Şarj Cihazı Məhdudiyyətləri ilə

40kWh Nissan Leaf kimi kompakt elektrik avtomobillərini nümunə göstərək. Standart 3kV şarj cihazı istifadə edərkən, onu təxminən boş vəziyyətdən 80% həcmə qədər şarj etmək üçün təxminən 13 saat 20 dəqiqə lazımdır. Daha yaxşı olan 5kV cihazla bu müddət 8 saata yaxın enər ki, bu da nəzəri olaraq təxminən 40% yaxşılaşmanı ifadə edir. Lakin işlər burada mürəkkəbləşir. Əksər Leaf modelləri maksimum 3,7kV-ə qədər olan şarj sürətlərini idarə edə bilir, buna görə də evdə 5kV şarj cihazı qurulsun, artıq 1,3kV tamamilə itirilir. Bu, praktikada nə deməkdir? Həqiqi dünyada şarj olunma vaxtları istehsalçıların mükəmməl şəraitdə verdiyi vədlərdən təxminən 20-30% daha yavaş olur.

Tesla Model 3 RWD (60kWh) & VW ID.4 (77kWh): Derating 5kV üstünlüyünü azaldanda

Daha böyük batareya elektrik avtomobilləri, gözləniləndən az fayda əldə edir ki, bu gözəl yüksək güc AC şarj cihazlarından istifadə edirlər. Temperatur təxminən 30 dərəcə Selsidən yuxarı qalxdıqda, sistem götürülə bilən gücün miqdarını azaltmağa başlayır. Məsələn, tipik 5kVt şarj seansı xarici temperatur yüksəldikdə yalnız təxminən 4,3 kVt verə bilər. Həm kiçik 3 kVt, həm də böyük 5 kVt şarj cihazları təxminən eyni növ yavaşlamadan əziyyət çəkir və bu da bizim daha güclü avadanlıqlara keçid etməklə əldə etməyimizi gözlədiyimiz vaxt qənaətinin artıq mümkün olmamasına səbəb olur. Vəziyyət batareyanın şarj səviyyəsi təxminən 80%-ə çatdıqda daha da pisləşir. İstifadə olunan şarj cihazı nə olursa olsun, bu mərhələdə şarj sürəti sürətlə azalır. Sürücülər tez-tez avtomobilini tam şarj etmək üçün bir neçə saat əlavə gözləməli olurlar, hətta daha güclü avadanlıqlara investisiya etmiş olsalar belə.

3 kVt və 5 kVt EV Şarj Cihazlarının Səviyyə 2 AC Şarj Lanshaftında Yeri

Səviyyə 2 AC şarj etmə dünya üzrə təxminən 3 ilə 22 kilovat arası geniş bir həcmini əhatə edir və bu, harada olduğunuzdan asılı olaraq olduqca fərqlənir. Şimali Amerikada əksər sistemlər 80 amperdə təxminən 19,2 kVt-a qədər yüklənməyə cavab verir, halbuki Avropa ölkələri tez-tez üçfazalı enerji təchizatı sistemi ilə tam 22 kVt-ı istifadə edir. Bu diapazonun aşağı səviyyəsinə çoxlu ev sahiblərinin quraşdırdığı 3 kVt və 5 kVt-lıq qurğular daxildir. Bu sadə yaşayış mənzilliyi variantları şarjın hər saatı üçün təxminən 10-dan 20 milə qədər əlavə menzil təmin edir ki, bu da saatda yalnız 3-dən 5 milə qədər olan yavaş Səviyyə 1 şarj cihazlarından xeyli yaxşıdır. Bundan əlavə, onlar bahalı elektrik panelinin yenilənməsini tələb etmir. 100-dən 200 amperlik servis panelləri olan köhnə binaların əksəriyyəti 30 amperdən yuxarı yükü ümumiyyətlə dözə bilmir, buna görə də bu kiçik Səviyyə 2 qurğular orada çox yaxşı işləyir. Onlar həmçinin apartament kompleksləri, daşınmaz əmlak və şarj stansiyalarının quraşdırılmasında xərcləri minimuma endirmək istəyən şirkətlər üçün də vacibdir. Heç də təəccüblü deyil ki, Səviyyə 2 elektrik avtomobillərinin şarj nöqtələrinin təxminən yarısını təşkil etsin. Bu, çox mürəkkəb və ya bahalı olmadan kifayət qədər yaxşı işləyir.

3kV ilə 5kV EV şarj cihazı fərqini ləğv edən kritik qüvvədən asılı olmayan amillər

Şarj cihazlarının güc göstəriciləri vacib olsa da, üç qüvvədən asılı olmayan amil tez-tez 3kV və 5kV cihazlar arasındakı fərqi aradan qaldırır – gündəlik istifadədə onları funksional olaraq eyni hala salır.

Borddaxili Şarj Cihazı Məhdudiyyəti: Niyə Əksər Elektrik Avtomobilləri Birfazalı AC-də 3,7–4,6kV-da məhdudlaşır

Maşın daxilində AC enerjini DC-ə çevirən onboard şarj cihazı, əsasən şarj sürəti baxımından hər şeyi idarə edir. Bütün bu səbəblərdən dolayı, əksər budcəli elektrik avtomobilləri təxminən 16-dan 20 amperə qədər 230 voltda işləyən birfazalı OBC-lərlə gəlir ki, bu da maksimum güc girişini təxminən 3,7 ilə 4,6 kilovat arasında məhdudlaşdırır. MG ZS EV və ya VW ID.3-in giriş səviyyəli modellərinə nəzər salın – hətta birisi 5kVt divar şarj cihazı qurursa belə, bu maşınlar hələ də şəbəkədən 3,7kVt-dan çoxunu çəkməyəcək. Nissan Leaf burada 6,6kVt-lıq onboard sistemi ilə seçilir və müəyyən Tesla modelləri də daha yüksək tutumlu AC bağlantılarından yaxşı istifadə edir. Beləliklə, bir şəxs 5kVt şarj cihazına əlavə pul xərcləyir, lakin 3,7kVt-la məhdudlaşan maşını varsa, nə baş verir? Yaxşı, onlar ancaq garajlarına daha ucuz 3kVt-lıq cihaz alan şəxs ilə eyni şarj təcrübəsini yaşayırlar.

Şəbəkə Gərginliyi, Ətraf Mühitin Temperaturu və Zəmanət Vəziyyəti – Onlar Effektiv kW Təchizatını Necə Azaldır

Dörd ətraf mühit dəyişəni həm 3kV, həm də 5kV performansını eyni dərəcədə pisləşdirir:

• Gərginlik düşgənliyi (məs., <230V) gücümü mütənasib şəkildə azaldır – P = VI – buna görə də 5% enmə 5kV çıxışını 250V qədər azaldır.
• 35°C-dən yuxarı temperaturlar BMS tərəfindən gücün azaldılmasına səbəb olur və batareyanın qorunması üçün cərəyanı 10–25% qədər azaldır.
• 10°C-dən aşağı şəraitlər daxili batareya müqavimətini artırır və daxil olan enerjisinin 30%-ni istilikə yönəldir, saxlanılan заряд yerinə.
• 80% SOC-dən yuxarı şarj etmə nisbətləri tədricən məhdudlaşır – bəzən onları yarıya endirir – şarjerin imkanlarından asılı olmayaraq.

Bu dinamikalar real testlərin – məsələn, soyuq bir Volkswagen ID.4-ü 90%-ə qədər şarj etmənin – 3kV və 5kV avadanlıqlar arasında yalnız 15%-dən az sürət fərqinin göstərilməsinin səbəbini izah edir, baxmayaraq nəzəri 67% güc fərqinə. SAE J1772 standartları bu davranış limitlərinin əsasını təşkil edir və təhlükəsiz, davamlı AC şarj etməyə dair avtomobil mühəndisliyinin onilliklər boyu əldə edilmiş konsensusunu əks etdirir.

5 kVt EV şarj cihazına yüksəltmək məntiqli olarkən və 3 kVt şarj cihazı kifayət qədər olarkən

İstifadə hallarının təhlili: Gecələr evdə şarj etmə, paylaşılan yaşayış dövrələri və çox sayda elektrikli avtomobillər olan evlər

Proqnozlaşdırıla bilən rejimlə tək avtomobilli ailələr üçün 3 kVt şarj cihazları tipik gündəlik istifadəni (100–150 km) gecə boyu 8–10 saat ərzində etibarlı şəkildə bərpa edir – panelin yenilənməsinə ehtiyac olmadan məhdud elektrik gücü olan anbarlar üçün ideal haldır.

İstifadə olunan elektrik enerjisinin miqdarı burada çox əhəmiyyətlidir. Əsas 3kV şarj cihazı 240 voltda təxminən 12,5 amper çəkir, daha sürətli olan 5kV modeli isə təxminən 21 amper tələb edir. Kiçik 100 amperlik elektrik panellərinə malik evlər üçün və ya kondisioner sistemləri, elektrik sobaları və digər çox enerji tələb edən cihazlar artıq böyük yük daşıyan dövrlərdə olduqda, 5kV şarj cihazının quraşdırılması problemlər yarada bilər. Avtomatik açarlar tez-tez işə düşə bilər və bəzi elektrik təchizatçıları həddən artıq tələbat üçün əlavə haqq da tələb edə bilər. Bir neçə elektrik avtomobilini eyni vaxtda şarj etmək lazım gəldikdə, adətən iki 5kV cihaz üçün ayrıca 50 amperlik dövrə lazımdır. Lakin standart ev elektrik təchizatının əksəriyyəti yalnız 30 amperi dəstəkləyir, ona görə də 3kV şarj cihazlarından istifadə edərək nəqliyyat vasitələri arasında keçid etmək tipik mənzil naqilləri üçün daha yaxşı işləyir. Tək maşın üçün şarj vaxtını yarıya endirmək üçün 5kV-a keçmək maliyyətcə sərfəli ola bilər, lakin ev artıq uyğun elektrik təchizatına malik olmadıqca bu, adətən məntiqli deyil. Ən azından, əksər insanlar uzun məsafəli səyahət etmək istədikləri zaman həmişə ictimai sürətli şarj stansiyalarına əsaslanabilir.

SSS

3kV və 5kV şarj cihazları arasında real şarj vaxtı fərqlərini müəyyənləşdirən amillər hansılardır?

3kV və 5kV şarj cihazları arasındakı şarj vaxtı fərqi çevirmə itkiləri, avtomobilin məhdudiyyətləri, borddakı şarj cihazının məhdudiyyətləri, ətraf temperaturu, şəbəkə gərginliyi və elektrik avtomobilinin batareyasının yüklənmə dərəcəsi təsirindən asılıdır.

Bütün elektrik avtomobilləri 5kV şarj cihazından yararlana bilərmi?

Bütün elektrik avtomobilləri 5kV şarj cihazından tam istifadə edə bilmir. Əksər elektrik avtomobillərinin daxili şarj cihazlarının enerji qəbul etmə həddi var və bu, adətən birfazlı AC-də 3,7 ilə 4,6 kV arasında maksimuma çatır. Bu o deməkdir ki, 5 kV şarj cihazı quraşdırmaq daha sürətli şarj olunmanı təmin etməyə bilər.

Niyə 3kV şarj cihazı evdə istifadə üçün kifayət edə bilər?

Düzenli sürüş nümunələrinə malik olan tək avtomobilli ailələr üçün 3kV şarj cihazı adətən gündəlik sürüş məsafəsini gecə ərzində bərpa edir və elektrik panelinin yenilənməsinə ehtiyac yaratmadan ev şəraitində iqtisadi cəhətdən mümkündür.

Şarj sürətini məhdudlaşdıran güc xarici amillər nələrdir?

Şarj sürətini məhdudlaşdıran güc faktorları olmayan hallara şəbəkə gərginliyinin dalğalanması, batareya idarəetmə sisteminə təsir edən temperatur, soyuq şəraitdə daxili batareya müqaviməti və 80% zaryad səviyyəsindən yuxarıda azalmış şarj səmərəliliyi daxildir.