Kādu spriegumu parasti izmanto portatīvais uzlādes ierīce elektriskajam automobilim?

Standarta sprieguma diapazoni portatīvajām uzlādes ierīcēm elektriskajiem automobiļiem

Līmenis 1 pret līmeni 2: kāpēc portatīvo uzlādes ierīču tirgū elektriskajiem automobiļiem dominē 120 V un 240 V

Vairums visportatīvāko elektrisko automobiļu uzlādes ierīču darbojas tikai ar divām maiņstrāvas sprieguma veidām: 1. līmenis — 120 volti un 2. līmenis — no 208 līdz 240 voltiem. 1. līmeņa ierīces pievienojas parastajām mājsaimniecības kontaktligzdām un nodrošina aptuveni 1–1,8 kilovatus jaudas, kas atbilst aptuveni 3–5 papildu jūdžu uzlādei stundā. Lai gan šāda uzlādes sistēma ir lieliski piemērota ātrai uzlādei, ja nonāk kaut kur iestrēgts, vai arī naktī uzlādes papildināšanai, lielākā daļa cilvēku to uzskata par pārāk lēnu ikdienas lietošanai. 2. līmenim nepieciešama īpaša 240 voltu elektrotīkla līnija, tačau tā nodrošina lielāku jaudu — 3–14,4 kilovatus, kas stundā pievieno no 10 līdz 60 jūdzēm. Tas ir aptuveni sešas reizes ātrāk nekā 1. līmeņa uzlāde. Nav brīnums, ka, saskaņā ar pagājušā gada Ponemon Institute pētījumu, 94 procenti sabiedriskajās uzlādes vietās izmanto 2. līmeni. Un neaizmirstam arī par finansiālo aspektu. Šo augstas jaudas līdzstrāvas (DC) uzlādes ierīču uzstādīšanas vidējā cena ir 740 000 ASV dolāru, tāpēc nav pārsteigums, ka vairums portatīvo risinājumu paliek pie jau esošajām pamata 120/240 voltu maiņstrāvas (AC) sistēmām.

Regulatoru pamatnostādnes: Kā UL 2231, SAE J1772 un IEC 62196 regulē ieejas sprieguma drošību un savietojamību

Trīs pamatnostādnes nodrošina drošību, savietojamību un sprieguma izturību visiem portatīvajiem EV uzlādes ierīču veidiem:

• UL 2231 sertificē personāla aizsardzības sistēmas — tostarp zemējuma avārijas strāvas un izolācijas uzraudzības sistēmas — aprīkojumam, kas darbojas 120 V–240 V diapazonā.
• SAE J1772 sAE J1772, Ziemeļamerikas standarts, definē kontaktdakšu mehānismus, komunikācijas protokolus un strāvas slodzes prasības līdz 80 A pie 240 V. Būtiski ir tas, ka šis standarts obligāti paredz automātisku sprieguma noteikšanu un strāvas samazināšanu (ampērāža derating), ja uzlādes ierīce atpazīst 120 V ieejas spriegumu — tādējādi novēršot pārslodzi standarta elektrotīklos.
• IEC 62196 harmonizē kontaktdakšu dizainus visā pasaulē (piemēram, 1. tips, 2. tips), ļaujot pārrobežu savietojamību bez aprīkojuma maiņas.

Kopā šie standarti prasa stingru pārslodzes aizsardzības, termiskās izslēgšanas un avārijas pārtraukšanas laika validāciju — tādējādi divu spriegumu darbība kļūst ne tikai iespējama, bet arī uzticami droša vairāk nekā 90 % tirgū esošajiem EV.

Reālās ikdienas mājsaimniecību kontaktligzdu savietojamība portatīvajam elektriskās automašīnas uzlādes ierīcēm

Divu spriegumu konstrukcija: kā modernās portatīvās elektriskās automašīnas uzlādes ierīces bez problēmām pielāgojas 120 V un 240 V kontaktligzdām

Mūsdienīgi portatīvie lādētāji ir aprīkoti ar intelektuālu elektroniku, kas reāllaikā automātiski atpazīst ienākošo sprieguma līmeni un bez jebkādas lietotāja iejaukšanās pārslēdzas starp 120 V un 240 V. Vairs nav nepieciešams regulēt iestatījumus, jo šī tehnoloģija visu veic aiz kulisēm. Rezultāts? Aptuveni četri jūdzes uzlādes stundā, ja ievietots parastajā mājsaimniecības kontaktligzdā, taču, ja pieejams 240 V savienojums — piemēram, tāds, kāds ir pievienots žāvētājiem vai mobilajām mājām (RV), — tad uzlādes ātrums palielinās līdz 25 jūdzēm stundā. Šiem ierīcēm ir arī iebūvētas sistēmas, kas pielāgo patērētās elektrības daudzumu atkarībā no tā, cik daudz strāvas var izturēt attiecīgās elektrotīkla līnijas; tas palīdz novērst problēmas, piemēram, automātisko slēdžu izslēgšanos vai pārkarsēšanos pat vecākos mājokļos ar vājāku elektroinstalāciju. Šīs elastīgās iespējas dēļ cilvēki šīs ierīces uzskata par ārkārtīgi noderīgām dažādās situācijās — gan ilgām ceļojumu braucieniem pa valsti, gan dzīvojot dzīvokļos, kur pastāvīgas uzstādīšanas iespēja nav pieejama, gan arī īslaicīgu elektroapgādes risinājumu izveidošanai mājās ārkārtas situācijās vai remonta laikā.

Drošas uzstādīšanas pamācība: NEMA kontaktdakšu tipu (5-15, 14-50, 6-50) atbilstība jūsu portatīvajam elektriskās automašīnas uzlādes ierīcēm

Pareizās NEMA kontaktdakšas izvēle ir būtiska gan efektivitātei, gan drošībai. Zemāk ir visbiežāk lietotās konfigurācijas, ko izmanto kopā ar portatīvajām EV uzlādes ierīcēm:

Vienmēr pārbaudiet kontaktligzdas etiķeti un fizisko konfigurāciju pirms pieslēgšanas. Nepiemērotas kontaktdakšas var izraisīt loka veidošanos, izolācijas bojājumus vai ugunsgrēku. Jebkurā 240 V uzstādīšanā konsultējieties ar licencētu elektrotehniķi, lai novērtētu barošanas automāta nominālo strāvu, vadu šķērsgriezumu un zemējuma integritāti — īpaši mājās, kas celts pirms 2008. gada.

Kāpēc līdzstrāvas ātrās uzlādes tehnoloģija nav izmantojama portatīvajā elektriskās automašīnas uzlādes ierīcē

Patiesība ir tāda, ka līdzstrāvas ātrās uzlādes tehnoloģija vienkārši nedarbojas labi kopā ar portatīvajām elektrisko automašīnu (EV) uzlādes ierīcēm, un tas nav tāpēc, ka neviens tos negrib. Patiesā problēma slēpjas tajā, ko inženieri sauc par „inženieriskajām ierobežojumu”, kuri šobrīd vienkārši nav pārvarami. Sāksim ar aprīkojumu, kas nepieciešams, lai parastās mājsaimniecības elektroenerģijas strāvu pārveidotu augstsprieguma līdzstrāvā (aptuveni 400–800 volti), kādu automašīnām nepieciešams ātrumā virs 50 kilovatiem. Viens tikai šis aprīkojums sver vairāk nekā 100 kilogramus, tādējādi padarot to neiespējamu pārnēsāt jebkur. Un tad ir siltuma problēma. Kad sistēmas darbojas tik karstas, tām nepieciešamas īpašas dzesēšanas risinājumi. Šķidruma dzesētas kabeļu sistēmas var pievienot vēl 8–10 kg, taču tām ir savas problēmas — piemēram, sūkņi, radiatori un dažāda veida temperatūras uzraudzības iekārtas. Neviens no šiem risinājumiem patiešām nedarbojas, ja visu jāiekļauj kaut kam tik mazam, lai to varētu turēt vienā rokā vai iepakot ceļasomā.

Izmaksas un infrastruktūras problēmas situāciju padara vēl sliktāku. Pēc Forbes ziņām pagājušajā gadā dzīvojamās ēkas līdzstrāvas (DC) uzlādes iekārtu uzstādīšana parasti maksā vairāk nekā 25 000 ASV dolāru. Kāpēc? Jo tam nepieciešamas dārgas 480 V elektroapgādes modernizācijas, sadarbība ar elektroenerģijas piegādātājiem un elektriskās paneļu pārveidošana. Situācija kļūst vēl sliktāka, ja aplūko pašas mājas. Saskaņā ar ASV Enerģētikas departamentu, aptuveni 97 % amerikāņu māju nav aprīkotas ar speciālajām ķēdēm, kas nepieciešamas līdzstrāvas ātrās uzlādes veikšanai. Bet kā ir ar tā sauktajām portatīvajām līdzstrāvas iekārtām ar akumulatoriem? Praksē tās vienkārši nedarbojas. Lai uzkrātu pietiekami daudz enerģijas aptuveni 100 jūdžu braucienam, šīm ierīcēm būtu nepieciešami litija jonu akumulatori, kuru masa pārsniegtu 500 kilogramus. Tas ir ievērojami pārāk smags un bīstams parastai lietošanai. Tātad kas paliek? Kompakts maiņstrāvas (AC) uzlādes iekārtas, kas spēj darboties dažādos spriegumos, joprojām ir vislabākais risinājums cilvēkiem, kuri vēlas uzlādēt savus elektroauto ceļā. Tās iztur visas drošības pārbaudes un patiesībā darbojas lielākajā daļā situāciju.

Bieži uzdotie jautājumi

Kādas ir galvenās atšķirības starp 1. līmeņa un 2. līmeņa uzlādi?

1. līmeņa uzlāde izmanto 120 voltu spriegumu un nodrošina 1–1,8 kilovatus, pievienojot 3–5 jūdzes nobraukuma stundā. Tā ir piemērota naktslaika uzlādei vai ātrai uzpildīšanai. 2. līmeņa uzlāde izmanto 240 voltu spriegumu un nodrošina 3–14,4 kilovatus, pievienojot 10–60 jūdzes nobraukuma stundā, tādējādi būdama sešas reizes ātrāka par 1. līmeņa uzlādi.

Vai portatīvie EV uzlādes ierīču uzlādes iekārtas ir savietojamas ar visām mājsaimniecības rozetēm?

Mūkodienas portatīvās uzlādes iekārtas ir izstrādātas tā, lai automātiski noteiktu un pārslēgtos starp 120 V un 240 V rozetēm. Tās darbojas gan ar standarta mājsaimniecības rozetēm, gan ar 240 V pieslēgumiem, kas atrodami žāvētājos vai RV pieslēgvietās, ļaujot elastīgi izvēlēties uzlādes iespējas.

Kāpēc portatīvām EV uzlādes iekārtām nav iespējama līdzstrāvas ātrā uzlāde?

DC ātrās uzlādes nodrošināšanai nepieciešama smaga aprīkojuma un īpašas dzesēšanas risinājumi, kas nav piemēroti pārnēsājamajiem risinājumiem. Turklāt lielākā daļa dzīvojamās vietnes nepārbauda nepieciešamo 480 V infrastruktūru, tāpēc AC uzlādes ierīces ir praktiskāks un drošāks risinājums pārnēsājamai lietošanai.