Буксировка, генератор? пытаемся зарядить электромобиль кустарным способом

Зачем нужны электромобили?

В первую очередь станции Terra 360 появятся в Европе, примерно в конце 2021 года. А годом позже они начнут появляться на территории США и Латинской Америки. По словам президента подразделения ABB по электромобилям Франка Мюлона (Frank Muehlon), благодаря борьбе с климатическими изменениями, в будущем спрос на электромобили будет только расти. Соответственно, у многих водителей возникнет потребность в быстром восполнении заряда аккумулятора.

Компания ABB считает, что ее станция поможет популяризовать электрический транспорт

Своим мнением поделился и директор по связям Теодор Сведжемарк (Theodor Swedjemark). Он напомнил, что на автомобили с двигателями внутреннего сгорания приходится пятая часть глобальных выбросов углекислого газа. Поэтому переход человечества на электрический транспорт имеет решающее значение при достижении главной цели Парижского климатического соглашения. Компания ABB готова подать пример, заменив свой автопарк из 10 000 транспортных средств на электромобили. Во сколько тысяч (или даже миллионов) долларов это ей обойдется, не разглашается. Но учитывая количество автомобилей, сумма должна быть внушительной.

Как заряжать электромобиль дома

Теперь подробнее рассмотрим, как зарядить электромобиль в домашних условиях для многоквартирного или частного объекта.

Многоквартирный объект

Наиболее распространенная ситуация, когда необходимо заряжать электрокар в многоквартирном доме. Больше всего повезло владельцам квартир на первом-втором этажах, которые могут наблюдать за процессом непосредственно из квартиры. При проживании на верхних этажах подойдет обычный удлинитель, но это не всегда удобно и может вызвать недовольство других жильцов.

Чаще всего зарядка электромобиля в многоквартирном доме проходит по следующим сценариям:

1. Установка станции во дворе за свои деньги. Для этого может быть отведен определенный участок земли, что разрешено законодательством.
2. Монтаж пункта для зарядки в многоквартирном доме за счет товарищества. Последний вариант подойдет для случаев, когда электрические машины имеются в распоряжении многих владельцев.

«Камнем преткновения» может быть собственник сетей, с которым необходимо согласование вопроса. Кроме того, необходимо одобрение других жильцов многоквартирного дома на выделение места под точку для заряда. Как только, одобрения получены, владелец или проектная организация получает техусловия на подключение. При этом ключевым условием является число подводимых фаз и мощность. Более удобный вариант — подведение трех фаз и мощности до 22 кВт. В таком случае заряжать машины можно быстрее.

Частный дом

Следующий вопрос, как заряжают электромобили в домашних условиях для частных домов. Здесь можно использовать те же варианты, что рассмотрены выше — обычная розетка или специальный шкаф. В большинстве случае владельцы частных усадеб обустраивают силовую 3-фазную розетку, которая позволяет быстрей заряжать электромобиль. При этом препятствий в частном доме меньше, чем в многоквартирном объекте.

Если на дом выделено достаточно мощности, в дополнительных согласованиях нет необходимости. Можно сразу подключать систему и заряжать машину во дворе. В ситуации, когда имеющейся мощности не хватает, придется обращаться в энергоснабжающую организацию для получения технических условий на подключение дополнительной линии. После этого формируется проект и монтируется новая точка со своим счетчиком. Для дополнительной экономии стоит использовать специальный тариф, позволяющий заряжать автомобиль по более доступной цене.

Ещё один не менее важный вопрос

Отправляясь в дальнюю дорогу (например, в город, расположенный за несколько сотен километров), естественным вопросом станет: а где зарядить электромобиль в дороге? Например, электромобили Tesla имеют достаточный запас хода, чтобы доехать до соседнего города без дополнительной подзарядки. Поэтому, нужно заранее зарядить свою Tesla и придерживаться наиболее экономного режима езды.

Если же у вас, например, Nissan Leaf и предполагаемая дистанция больше, чем указанная в характеристиках дальность хода, то необходимо посмотреть, какие заправочные станции предполагают возможность электрозарядки. Также рекомендуется учитывать, что некоторые станции могут оказаться нерабочими и лучше рассчитать остановки так, чтобы запас заряда всегда оставался на минимуме.

Батарея Nissan Leaf

Батарея находится под днищем авто, расположена ближе к задней части. Обновленные модели Ниссан Лиф 2018 года оборудованы батареями уже на 40 кВтч, они заряжаются до 80% за 40 минут. Они обеспечивают запас хода Nissan Leaf на 240 км. В новых батареях находится 24 модуля, по 8 ячеек, вместо 48 модулей, которые были в предыдущей модели и стоит 2 датчика тока.

Данная батарея позволила повысить производительность Ниссан Лиф. На одном заряде по городу, без функции Eco пробег составляет 145 км, остаток около 30 км и 13% батареи. Расход батареи зависит от многих факторов, это температурный режим, скорость езды, включенных дополнительных функций и т.п.

  На сколько хватает батареи Nissan Leaf

• Официальные производители дают срок гарантии до 8 лет при выполнении таких условий:
• Не эксплуатировать электромобиль свыше 40 градусов Цельсия, дабы избежать перенагрева;
• В зимний период не оставлять машину на улице более 7 дней при температуре 25 ниже нуля, загонять следует в гараж;
• Заряжать батарею Ниссан Лиф не менее 1 раза в 14 дней.

Срок службы можно продлить, если эксплуатировать ее правильно. Рекомендуется поддерживать заряд батареи в районе 30 ₋ 80%. Постоянная разрядка и подзарядка способствуют разгону батареи, что позволяет увеличить время службы данной батареи.

Даже при эксплуатации электромобиля в течение 8 ₋ 10 лет АКБ сохраняет до 70% от первоначальной емкости. Такой электрокар можно и дальше использовать, только нужно учитывать, что уменьшится время от одной до следующей зарядки.

Портативные генераторы с синусоидальным выходом

Некоторыми примерами инверторных генераторов, которые имеют чистый синусоидальный выход, являются модели  Champion 9200 Вт / 11500 Вт,  Generac iQ2000 и Honda  EU2200i  и  EU7000iAT1 .

Другая важная вещь, которую необходимо знать при выяснении того, подходит ли конкретный генератор, заключается в том, что защитная функция батареи электромобиля требует чтобы генератор был заземлен. Во многих случаях корпус генератора будет выступать в качестве достаточного заземляющего элемента. Например модели Champion и Generac считаются правильно заземленными для зарядки электромобиля.

В некоторых случаях, система зарядки электромобиля будет чувствовать, что генератор не имеет истинного заземления и не будет заряжаться.

Для генераторов Honda это определенно так. Чтобы исправить это, вам понадобится специальный  переходник,  который соединяет заземление и нейтраль с резистором. Вы также можете просто использовать медный провод для соединения земли и плавающей нейтрали.

Для некоторых генераторов вы действительно можете заземлить генератор, вбивая металлический стержень в землю и подключая его.

Использование генератора, который обеспечивает мощность, менее 1500 Вт не поможет вам продвинуться далеко вперед в зарядки батареи.

После того, как вы определили, что ваш генератор является инверторным, который обеспечивает чистую и стабильную энергию с чистой синусоидальной волной и что он имеет достаточное заземление, вы должны точно знать, как заряжать ваш электромобиль.

Самая важная вещь, которую нужно знать, это то, что вы всегда должны начинать с минимально возможной скорости зарядки, а затем медленно настраивать до 28-30 ампер.

Это просто облегчит работу двигателя и предотвратит перегрузку.

По умолчанию например батарея автомобиля «Tesla» будет пытаться получить напряжение 40 А / 240 В или 10000 Вт от розетки NEMA 14-50, поэтому важно уменьшить ток, прежде чем пытаться подключить генератор. Другие электромобили, такие как Chevy Volt и Nissan Leaf, например, также могут быть заряжены таким же способом в крайних случаях

Те же предостережения относительно чистой энергии синусоидального инвертора, возможной необходимости заземления и регулировки силы тока будут по-прежнему применяться.

Режимы подзарядки электрических автомобилей

Режим зарядки электрокаров Mode 1

Это самый простой тип подключения: пассивный, прямой, к электрической сети переменного электротока. Данная разновидность не требует от обладателя электрической машины никакого дополнительного управляющего оборудования. Если говорить упрощённо, то это традиционная домашняя розетка со стандартным удлинителем, не предлагающая никаких мер по безопасности процесса зарядки.

Режим зарядки электромобилей Mode 2

В этом случае также используется стандартная домашняя розетка к которой автомобиль подключён напрямую, только кабель применяется не простой, а специальный. Как правило, он входит в комплект прилагаемый производителями к их, только что сошедшим с конвейера электрическим транспортным средствам. Удлинитель обеспечивает протекцию от резких скачков напряжения, а также заземление и температурную защиту. Если ориентироваться на современные реалии индустрии электротранспорта, то кабели Mode 2 гарантируют среднюю степень безопасности и являются минимальной нормой для правильной подзарядки электрического авто. Однако несмотря на это, разработчики рекомендуют использовать Мод 2 исключительно в редких случаях. К примеру, данный уровень может быть актуален дома у ваших друзей, когда вы их решили навестить и обнаружили, что ваше электрическое авто нуждается в подзарядке. Но всё равно, эксперты настаивают на применении Mode 3.

Режим зарядки электрокаров Mode 3

Это активное подсоединение электромашины к проводной станции переменного электротока, предоставляющей заземление, приборы управления и вдобавок кабель, в распоряжении которого имеются вспомогательные токопроводящие жилы. Такого рода девайс можно без особых затруднений организовать у себя в гаражном помещении. В любом случае, как в домашних условиях, так и в общественных местах, у «зарядников» Мод 3 уровень энергии превышает таковой у Мод 2, однако протоколы безопасности у них одинаковы.

Режим зарядки электромобилей Mode 4

Четвёртый режим подразумевает запитку электрического средства передвижения от проводного зарядного комплекса постоянного электротока. Если говорить более конкретно, то «зарядник» представляет собой промежуточное звено между зарядным портом электромобиля и источником питания. Подобное оборудование монтируется на специальном напольном приспособлении либо стене. Основной его функцией является подача постоянного тока на электрокар, обеспечивая при этом скорость и безопасность. Зарядное приспособление в данном случае является составляющей частью зарядного комплекса постоянного электротока, а не компонентом электрической машины.

Где зарядить электромобиль

Это можно сделать на специализированных станциях.
Они часто располагаются рядом с обычными АЗС. Перед тем, как заряжать электромобиль, следует приложить карту доступа (выдается администрацией на территории
АЗС). Нет необходимости использовать свой кабель – сертифицированное
оборудование для зарядки электромобиля имеется на заправке. Водителю необходимо лишь выбрать нужный тип и
установить его в разъем.

Где
зарядить электромобиль, если вблизи
нет специализированных мест? Это можно сделать от любого источника электроэнергии
(будь это придорожное кафе, торговый центр, ресторан, гостиница или собственный
дом), используя заводской кабель и зарядное устройство. Разница лишь во времени
– полного заряда можно ожидать от нескольких часов при наличии станции, до
суток при подключении к сети 220 В.

Безопасность подзарядки в домашних условиях

Безопасность подзарядки машины в домашних условиях обуславливается наличием кабеля. Одна сторона провода должна иметь вилку для традиционных розеток, а другая сторона – штекер, правильно подобранный к электромашине (чаще это Type 2). Домашний зарядный провод должен быть оснащен защитными блоком, который предназначен для наблюдения за температурным состоянием проводов и напряжением тока. Блок защищает автомобиль в случае возникновения непредвиденных ситуаций – короткого замыкания, а обитель автовладельца – от возгорания.

Провода для подзарядки электрокаров продаются вместе с машиной и оборудованы защитным блоком. Автоэлектрики не советуют использовать кабели кустарного происхождения, не оснащенные блоком обеспечения безопасной эксплуатации зарядных устройств. В случае утери или порчи кабеля лучше заказать новый с такими же характеристиками, подходящий к конкретному автомобилю.

Таким образом, если под рукой будет кабель с защитным блоком и розетка, у каждого есть возможность зарядить электромобиль в домашней обстановке. Но это касается автовладельцев, проживающих в частных домах, у которых гараж и розетки. Многоквартирный дом не оснащен такими возможностями.

А что по розеткам?

Стандартное зарядное устройство Теслы предполагает 11 кВт мощности, а опция Dual Charger удваивает мощность, увеличивая количество получаемых километров за одну единицу времени зарядки. Данная опция очень удобна для тех, кто планирует использовал свой электрокар регулярно. Автомобиль всегда можно дооснастить этой опцией, если изначально она не предполагалась. Кроме этого, следует заметить, что европейская Tesla Model S отличается от американской тем, что последняя не сможет заряжаться от трёхфазной розетки. В данном случае в чем же заключается боль американских версий? Трехфазная розетка позволяет зарядиться гораздо быстрее, чем однофазная.

Одной из самых распространённых способов зарядки на территории СНГ — это красная розетка стандарта IEC 60309 Red. Она имеет 5 контактов, 16А силы тока и поддерживает трехфазный ток. Данный тип розетки можно встретить в любой части инфраструктуры для водителей: АЗС, автомойки, парковки и т.д. Ее также можно установить и у себя в гараже или на парковочном месте. Скорость такой зарядки будет составлять около 55 км за час.

Европейским Теслам в этом плане повезло больше, чем американским моделям. В комплекте к ним идёт стандартный кабель, имеющий два переходника: для стандартной евророзетки и для трехфазной.

Помимо красной розетки, популярной на территории СНГ также является Mennekes Type 2. Она используется на большинстве общественных зарядных станций и к такому типу достаточно приобрести соответствующий зарядный кабель. На скорость заряда будет влиять входные параметры электрического тока: от 18 км -а час при однофазном токе (220 В и 16А) до 110 км за час при трёхфазный (400 В и 32А). Ее также можно установить у себя в гараже или на парковочном месте.

Сколько стоит зарядить Ниссан Лиф

Стоимость заправки зависит от тарифов на электроэнергию. Но так же некоторых общественных заправочных станции или парковках торговых центров электромобиль можно поставить на подзарядку бесплатно. Этот вариант подходит, если совпало так, что нужно заехать по необходимости в такой торговый центр и электрокар требует подзарядки, в таком случае можно это объединить.

Ускоренная зарядка Ниссан Лиф до 90% обходится в среднем 3,70 доллара. Можно заехать на бесплатную подзарядку, которая, существуют в крупных городах. Но это не всегда удобно, поскольку зачастую это большие очереди, долгое время ожидания, оплата парковки, что иногда дороже чем сама заправка авто и т.д. Да и цены абсолютно приемлемые, если сравнить со стоимостью бензина или дизельного топлива, 3 литра которых стоят как полная заправка электрокара.

Как заряжается электромобиль?

Действительно, только представьте, как четверть, треть или даже половина машин, которые стоят у вас во дворе, в 20:00 встают на зарядку и, при этом безумной ношей наваливаются на электросеть.

Можно установить в зарядные станции аккумуляторы, которые собирают энергию и потом передают ее в автомобили. В этом случае нагрузка на сети распределяется более равномерно. Такие системы уже работают, но при их использовании мы получаем большой вред для экологии. Плюс долговечность тоже страдает, так как химические накопители энергии имеют свой, зачастую очень ограниченный, ресурс.

В классической схеме зарядка автомобиля выглядит как подключение к станции, которая запитана от электросети. Автомобиль получает энергию с разной скоростью в зависимости от мощности станции, нагрузки на нее и установки в ней буферного аккумулятора. Но специалисты Skoda предложили новый способ зарядки, который они считают революционным, хотя, ему уже около пятидесяти лет.

Заряжать автомобиль можно и так.

Самая быстрая зарядная станция в мире

О новой зарядной станции для электрических автомобилей было рассказано в издании New Atlas. Сообщается, что мощность Terra 360 достигает 350 киловатт, тогда как станции Tesla Supercharger могут обеспечивать мощность только на уровне 250 киловатт. Новые станции планируется установить как на заправках, так и поблизости торговых точек и других коммерческих заведений — конструкция занимает очень мало места, поэтому может использоваться практически везде. За восполнением энергии водители смогут следить через 27-дюймовый дисплей или следя за световыми полосами, которые видны на изображении ниже.

Дисплей и световые полосы, которые сообщают об уровне заряда аккумулятора

Виды зарядных станций

Станции для заряда электромобилей делятся на быстрые и медленные. Первые мощнее, быстро заряжают машину, но стоят дороже. На быстрой станции среднее время заряда автомобиля составляет 1-3 часа, а на медленной время увеличивается до 2-5 часов.

Зарядные станции чаще всего бывают:

• мощностью 22 кВт — Tesla Model S полностью зарядится примерно за 3 часа. Стоимость такой модели для домашнего пользования примерно 60 тыс. рублей. 
• мощностью 62 кВт — Tesla Model S полностью зарядится примерно за час. Стоимость от 100 тыс. рублей.
• мощностью 142 кВт — Tesla Model S полностью зарядится за полчаса. Стоимость может достигать нескольких млн рублей.

Еще зарядные станции отличаются от типа используемого тока: переменный или постоянный. Точки подзарядки первого типа расположены в торговых комплексах и на автостоянках. Точки второго типа находятся на автомагистралях.

Электрические станции ставят в разных местах: от автозаправочных станций до гаража в частном доме. Еще существуют мобильные и переносные электрические станции. Ниже мы расскажем про каждый тип подробнее.

Для автозаправочных станций. Компании выпускают продукцию для коммерческого использования и для различных типов зарядки. Их стоимость начинается от 1 млн рублей. Чем мощнее и функциональнее станция, тем больше цена. 

В зависимости от модели электромобиль заряжается от 8 минут до нескольких часов. В это время владелец авто отдыхает на заправке: пьет кофе, читает новостную ленту и покупает необходимые товары. Выручка заправки растет из-за трат водителя на месте.

Белорусская компания Rewatt выдвигает на рынок станции мощностью 62кВт с возможность одновременной зарядки двух машин. Стоимость — несколько млн рублей. Цена меняется от возможностей: чем больше автомобилей может зарядить станция, тем она дороже. 

Также есть станции E-Prom, способные зарядить до четырех автомобилей одновременно. Там доступно сенсорное управление и оплата картой или смартфоном. 

Для дома. Приобрести такую зарядную станцию можно у российских производителей. Стоят они около 60 тыс. рублей. Например, станция от ПСС не займет много места: ее размеры 525*316*167 мм — примерно как у домашней микроволновки, но тоньше.

Можно заряжать электромобиль и от обычной розетки напряжением 220 вольт и силой тока 16 ампер. На это понадобятся почти сутки. Чтобы увеличить мощность, нужно использовать трехфазную розетку, к которой обычно подключают электроплиту. Напряжение у нее выше: максимальная мощность подключенных устройств увеличивается с 3,5 кВт до 10,5 кВт.

Скоро можно будет заряжать машину даже во дворе многоэтажек. Департамент Москвы по строительству планирует устанавливать электрические станции во всех дворах жилых домов, построенных по программе реновации. Пока что инициативу думают внедрить только в Москве, хотя есть примеры регионов: в казанском «ArtCity» уже установили электрическую зарядку во дворе. 

Для мест отдыха. В России есть заправочные станции в общественных пространствах: Технопарках, торговых центрах и жилых комплексах. Чаще всего зарядиться можно бесплатно. В Перми поставили зарядную станцию мощностью 60 кВт. Это станция быстрой зарядки Mode-4 расположена в Технопарке и способна зарядить Tesla Model S за 75 минут.

В петербургском ТЦ «Невский Центр» в установлена зарядная станция для электромобилей мощностью 60 кВт, способная заряжать два автомобиля. Среднее время зарядки составляет 1 час. Пока автомобиль заряжается на парковке — владелец гуляет в «Невском Центре» или пьет кофе.

Для путешествий. Бывают случаи, когда во время путешествия заканчивается заряд, а ближайшая станция далеко. Для этого есть переносные зарядные станции. Например, небольшая мобильная станция от ПСС помещается в багажнике: от нее можно подзарядиться во время больших путешествий. Для зарядки требуется подключить устройство к автомобилю с помощью зарядного кабеля и к источнику питания на 380В. Правда, с собой нужно возить источник питания.

Для экстренных ситуаций. Мобильные станции — это автомобили с установленными зарядными устройствами. Их выпускает российская фирма L-charge. С помощью специального приложения на смартфоне зарядку можно будет вызвать в любое место. Уже в октябре 2021 ожидается выпуск приложения на рынок. По планам компании, в 2022 году будет создано пять мобильных стационарных зарядок. Стоимость — 15 руб. за 1 кВт зарядки.

Механизм работы мобильной зарядной станции (на английском языке)

Каким генератором можно заряжать батарею электромобиля?

Официальные инструкции по зарядке электромобиля «Tesla» говорят, что не следует использовать портативный генератор.

Тем не менее, это может быть эффективным вариантом в случае непредвиденной ситуации.

Не все портативные генераторы будут работать для зарядки электромобиля. Есть несколько важных вещей:

Генератор обязательно должен иметь чистый синусоидальный выход. Это означает, что ваш генератор должен быть инверторным.

Система зарядки электромобиля может определить, когда выходной сигнал не является чистой синусоидальной волной, и он не позволит заряжать батарею

Это важно, потому что всплеск может привести к повреждению батареи

Например в автомобиле «Тесла» встроена  функция безопасности которая не позволяет зарядку, если мощность не стабильна.

Теоретически, все инверторы будут предлагать чистую синусоидальную волну, но в действительности это не всегда так.

Некоторые инверторы имеют модифицированную синусоидальную, часто прямоугольную или модифицированно-прямоугольную волну. Ваш электромобиль может рассматривать это как грязную или нестабильную энергию и не даст вам зарядиться. Вам нужен только чистый синусоидальный выход.

Как правило, более дешевые силовые преобразователи будут иметь модифицированную синусоидальную волну, а не чистую.

Сколько электричества потребляет

Электрокары — это не только экологически чистый вид транспортных средств, но и выгодное вложение средств. Автомобили, работающие на электричестве, позволяют экономить на покупке бензина, цены на который постоянно колеблются. Есть ли вообще смысл заряжать электромобиль дома? Возможно, потребление энергии аккумулятора настолько высоко, что транспортное средство просто разорит своего владельца? Это легко проверить. Проследить за расходом энергии можно через бытовой счетчик, который стоит в каждой квартире. Для полностью пустого аккумулятора потребуется около 25 кВт. Обычному человеку эти цифры ни о чем не говорят, поэтому приведем наглядный пример.

Электрокар с такой зарядкой сможет пробежать чуть более 150 км. В сутки техника в среднестатистической квартире (чайник, плита, холодильник, телевизор и компьютер) потребляет около 2-3 кВт электричества в сутки. Если взять максимальное значение, то одна полноценная зарядка электрокара тянет столько же энергии, сколько берут все электроприборы в доме за 7-8 дней. Сохраняется ли экономия? Да, заряжать электромобиль даже в домашних условиях намного дешевле, чем заправлять транспортное средство бензином. Экономию можно увеличить, если подключать авто к сети в период с 23:00 до 7:00. В это время действует дифференцированный тариф на электроэнергию, во время которого каждый кВт дешевле, чем энергия, потребляемая во время одноставочного тарифа (с 7:00 до 23:00).

Способы и типы зарядки электромобилей

Электрокары в настоящее время всё же распространены пока ещё не так, как транспортные средства с двигателями, работающими на бензине или дизельном топливе, поэтому производители продолжают работать над совершенствованием технологии зарядки.

Зарядка электромобиля возможна одним из четырех способов:

1. С помощью обыкновенной розетки с напряжением 220 В. Правда, данный вариант используется всё реже ввиду своей ненадежности.
2. От бытовой электросети, через которую проходит переменный ток. Этот способ более предпочтителен, чем предыдущий, поскольку кабель, покупаемый вместе с машиной, имеет внутри специальную защиту.
3. Трехфазная зарядка, являющаяся самой безопасной. Её основное преимущество – возможность полного контроля над процессом.
4. Быстрая зарядка электрокара. Разработаны зарядные станции, позволяющие за короткий промежуток времени (примерно за полчаса) подзарядить батарею. У способа есть как сильные, так и слабые стороны. У некоторых моделей (например, Nissan Leaf) аккумулятор можно зарядить на 80% за 30 минут, однако последующая полная зарядка в таком случае займет чуть больше времени, чем обычно.

Для жителей стран с теплым климатом разрабатывается вариант зарядки от солнечных батарей и ветровых генераторов.