Gdy przyjęcie pojazdów elektrycznych (EV) stale rośnie na całym świecie, pojawia się powszechne pytanie wśród nowych właścicieli EV, a nawet ciekawych obserwatorów: jaka jest różnica między ładowaniem AC i DC? Zrozumienie tego rozróżnienia jest kluczem do podejmowania świadomych decyzji dotyczących tego, jak, gdzie i kiedy naliczyć EV.
Energia elektryczna jest siłą napędową EV, ale sposób dostarczania tej energii może się znacznie różnić w zależności od rodzaju prądu. Dwie podstawowe formy prądu elektrycznego zastosowane w Ładowanie EV to prąd naprzemienny (AC) i prąd stały (DC). Chociaż oba służą tym samym ostatecznym celem - naładując baterię samochodu - działają na bardzo różne sposoby, z różnymi prędkościami, złączami i przypadkami użycia.
W tym artykule rozkłada podstawowe różnice między obciążeniem AC i DC w najprostszych możliwych terminach, badając, jak każdy działa, kiedy jest używany i jaki rodzaj ładowania jest najlepszy dla twoich konkretnych potrzeb.
Co to jest ładowanie prądu przemiennego?
AC, czyli prąd naprzemiennie, to rodzaj energii elektrycznej pochodzącej z sklepów z energią gospodarstwa domowego. W obwodzie AC przepływ ładunku elektrycznego okresowo odwraca kierunek. Ta metoda jest wysoce wydajna w dystrybucji energii elektrycznej na duże odległości i jest standardową formą zasilania stosowanego w domach i biurach na całym świecie.
Po podłączeniu EV do typowej gniazda ściennego lub ładowarki domowej poziomu 2 używasz ładowania prądu przemiennego. Jednak akumulator litowo-jonowy w EV może przechowywać elektryczność tylko w formie DC (prąd stały). Oznacza to, że prąd naprzemienny musi zostać przekonwertowany na prąd stały, zanim będzie można go przechowywać w baterii.
Ta konwersja odbywa się wewnątrz pojazdu za pośrednictwem komponentu zwanego ładowarką pokładową. Ładowarka pokładowa jest zasadniczo wbudowanym konwerterem mocy, który przekształca energię elektryczną AC z siatki w elektryczność prądu stałego potrzebnego do naładowania akumulatora. Jednak ten proces konwersji wymaga czasu i jest ograniczony oceną mocy ładowarki pokładowej.
Z tego powodu ładowanie prądu przemiennego jest ogólnie wolniejsze w porównaniu z ładowaniem DC, ale jest również bardziej praktyczne w przypadku codziennego, przez noc lub w domu.
Co to jest ładowanie DC?
DC lub prąd stały dostarcza energię elektryczną w stałym, jednokierunkowym przepływu. Jest to rodzaj prądu, z którego faktycznie przechowują baterie. Gdy ładujesz EV na stacji szybkiego ładowania DC, elektryczność całkowicie omija ładowarkę pojazdu całkowicie i jest wysyłana prosto do akumulatora we właściwej formie.
Ponieważ w samochodzie nie jest potrzebne konwersja, proces ładowania jest znacznie szybszy. Ładowarki DC są wyposażone we własny, znacznie mocniejszy sprzęt do konwersji, często znajdujący się w samej dużej jednostce ładowania.
Te szybkie ładowarki są zazwyczaj występujące w miejscach publicznych, takich jak obszary usług autostrady, komercyjne centrum ładowania i parking w centrum handlowym. Są one szczególnie przydatne, gdy potrzebujesz szybkiego naładowania podczas podróży lub gdy bateria jest nisko i nie masz czasu na powolne ładowanie.
Ładowanie DC może uzupełnić baterię EV od 20% do 80% w zaledwie 20 do 40 minut, w zależności od modelu samochodu i mocy wyjściowej ładowarki.
Kluczowe różnice między ładowaniem AC i DC
Teraz, gdy wprowadziliśmy oba rodzaje ładowania, bardziej szczegółowo zbadajmy podstawowe różnice:
1. Prędkość ładowania
Jedną z najbardziej zauważalnych różnic jest szybkość. Ładowanie prądu przemiennego jest zwykle wolniejsze ze względu na ograniczoną moc gniazd domowych i system konwersji pokładowej. W zależności od ładowarki i EV ładowanie prądu przemiennego może zająć kilka godzin, aby pełne naładowanie baterii.
Z drugiej strony ładowanie DC jest znacznie szybsze. Szybkie ładowarki DC o dużej mocy mogą dostarczyć od 50 kW do ponad 350 kW mocy, co może zapewnić do 300 kilometrów (186 mil) zasięgu w mniej niż 30 minut dla kompatybilnych pojazdów.
2. Sprzęt do ładowania
Ładowarki prądu przemiennego są na ogół mniejsze, prostsze i tańsze. Standardowa ładowarka domowa na poziomie 2 AC jest wystarczająco kompaktowa, aby zainstalować w garażu lub podjeździe.
Szybkie ładowarki DC są znacznie większe i droższe. Wymagają specjalistycznej infrastruktury elektrycznej i systemów chłodzenia. W rezultacie są one przede wszystkim instalowane przez rządy, operatorów komercyjnych i dużych właścicieli nieruchomości.
3. Koszt instalacji
Ponieważ ładowarki prądu przemiennego mogą być zasilane istniejącym systemem elektrycznym twojego domu, instalacja jest zwykle tańsza. Ładowarki DC potrzebują systemów wyższych napięć i profesjonalnej inżynierii elektrycznej, co czyni je znacznie droższymi w instalacji.
4. Typy złącza
Różne standardy ładowania wykorzystują różne złącza. W przypadku ładowania prądu przemiennego popularne typy złącza obejmują typ 1 (SAE J1772) w Ameryce Północnej i typu 2 (Mennekes) w Europie i innych regionach.
W przypadku ładowania DC najczęstsze złącza to:
CHADEMO : używane głównie przez japońskie marki samochodów, takie jak Nissan i Mitsubishi.
CCS (łączny system ładowania) : globalny standard wspierany przez większość głównych producentów EV.
Zastrzeżone złącze Tesli : używane w Ameryce Północnej, chociaż Tesla obsługuje również CC w Europie.
GB/T : Standard stosowany w Chinach.
Ważne jest, aby wiedzieć, jakiego rodzaju złącza wspiera Twoja EV przed udaniem się do ładowarki publicznej.
5. Przypadki użycia
Ładowanie prądu przemiennego jest idealne w sytuacjach, w których pojazd będzie zaparkowany przez dłuższy okres, takie jak noc w domu lub w godzinach pracy. Jest to wygodne i opłacalne do codziennego użytkowania.
Ładowanie DC nadaje się do podróży na duże odległości lub szybkich doładowań, gdy masz brak czasu. Jest również przydatny dla operatorów flot, którzy potrzebują pojazdów, aby pozostać w drodze jak najwięcej.
Którego należy użyć?
Zarówno opłata AC, jak i DC mają swoje miejsce w życiu właściciela EV, a wybór w dużej mierze zależy od twoich potrzeb i stylu życia.
Jeśli masz dostęp do dedykowanego miejsca parkingowego, zainstalowanie ładowarki AC poziomu 2 w domu ma sens. Możesz podłączać samochód każdej nocy i budzić pełną baterię, podobnie jak ładowanie smartfona. Jest wygodny, ekonomiczny i minimalizuje zużycie baterii.
Z drugiej strony szybkie ładowanie DC jest niezbędne do podróży, sytuacji awaryjnych lub gdy jesteś w pośpiechu. Ponieważ jednak szybkie ładowanie generuje więcej ciepła i może podkreślać akumulator, ogólnie zaleca się, aby nie używać go codziennie, chyba że jest to konieczne.
Zrównoważone podejście - regularne ładowanie prądu przemiennego i okazjonalne szybkie ładowanie DC - jest idealne dla zdrowia baterii i wygody użytkowników.
Wpływ na żywotność baterii
Jednym z problemów wśród właścicieli EV jest to, czy częste szybkie ładowanie DC może zaszkodzić baterii. Podczas gdy nowoczesne EV są budowane do bezpiecznego obsługi szybkiego ładowania, powtarzająca się ekspozycja na ładowanie o dużej mocy wytwarza więcej ciepła, co może przyczynić się do szybszej degradacji baterii z czasem.
Producenci łagodzą to poprzez integrację systemów i oprogramowania do zarządzania termicznego, które regulują, ile dostarczania jest dostarczane, szczególnie gdy bateria jest prawie pełna lub pusta. Mimo to, w przypadku długoterminowego zdrowia baterii, ładowanie prądu przemiennego pozostaje łagodniejszą metodą.
Przyszłość technologii ładowania
W miarę ewolucji technologii EV, linia między ładowaniem AC i DC zaczyna się rozmyć. Nowe innowacje mają na celu przyspieszenie, mądrzejsze i bardziej wydajne. Systemy ładowania bezprzewodowego, ładowarki zintegrowane na słonecznym i ultra szybkie stacje ładowania zdolne do 350 kW i więcej są już w programie rozwojowym lub pilotażowym.
Technologie pojazdu do sieci (V2G), które pozwalają samochodom wysłać energię z powrotem do sieci, zależą również od zrozumienia konwersji AC/DC. W takich systemach DC Energy przechowywana w baterii samochodu musi zostać przekształcona z powrotem na prąd przemienny, aby być używanym przez sieci lub urządzenia domowe.
Dzięki tym postępom branża zmierza w kierunku bardziej elastycznej i zintegrowanej infrastruktury ładowania, która wspiera szybki rozwój EVS na całym świecie.
Wniosek
Zrozumienie różnicy między obciążeniem AC i DC ma fundamentalne znaczenie dla każdego właściciela EV lub interesariusza w przestrzeni mobilności elektrycznej. Ładowanie prądu przemiennego oferuje wolniej, ale opłacalną i wygodną metodę codziennego użytkowania, szczególnie w domu lub pracy. Ładowanie DC zapewnia prędkość i moc potrzebną do dłuższych podróży i szybkich ładowania, ale wymaga wyspecjalizowanej infrastruktury i wyższych kosztów.
Połączenie technologii ładowania AC i DC zapewnia, że użytkownicy EV mają elastyczne, niezawodne opcje odpowiadające ich indywidualnym potrzebom. W miarę rozwoju infrastruktury i dojrzewania technologii, Opłata EV stanie się jeszcze bardziej płynna i przyjazna dla użytkownika, wspierając przejście do czystszej, bardziej zrównoważonej przyszłości transportu.
