Раздвигая пределы: Исследование максимальной скорости зарядки для зарядки постоянным током

За последнее десятилетие электромобили (EV) прошли долгий путь развития благодаря стремительному прогрессу в области аккумуляторных технологий и зарядной инфраструктуры. По мере того как все больше людей переходят на электромобили, необходимость в более быстрой зарядке становится все более острой. В этой статье мы погрузимся в мир зарядки постоянным током, изучим текущую максимальную скорость зарядки, факторы, которые на нее влияют, и то, что может ждать нас в будущем.

Понимание основ: Зарядка постоянным током и скорость зарядки

Чтобы полностью понять концепцию скорости зарядки, давайте сначала разберемся в разнице между зарядкой переменным и постоянным током. Зарядка переменным током (AC) — это стандартный тип зарядки, доступный в большинстве домов и рабочих мест. Он предполагает преобразование переменного тока из сети в постоянный ток, который затем используется для зарядки аккумулятора.

Зарядка постоянным током, с другой стороны, обходится без такого преобразования, поскольку зарядная станция напрямую подает постоянный ток на батарею. В результате зарядка постоянным током может обеспечить более высокий уровень мощности и, соответственно, более быстрое время зарядки.

Скорость зарядки обычно измеряется в киловаттах (кВт), представляющих собой мощность, передаваемую от зарядной станции к аккумулятору. Как правило, чем выше кВт, тем быстрее процесс зарядки.

Факторы, влияющие на максимальную скорость зарядки постоянным током

На максимальную скорость зарядки постоянным током влияют несколько факторов, в том числе:

1. Выходная мощность зарядной станции

Выходная мощность зарядной станции — один из основных факторов, определяющих максимальную скорость зарядки. Существует три основные категории зарядных станций постоянного тока:

• Быстрые зарядные станции постоянного тока 2-го уровня: Эти зарядные станции обычно обеспечивают мощность от 20 кВт до 50 кВт. Они подходят для повседневного использования и могут обеспечить достойную зарядку за относительно короткий промежуток времени. Примером зарядного устройства 2-го уровня является Tesla Urban Supercharger.
• Сверхбыстрые зарядные устройства постоянного тока уровня 3: Мощность этих зарядных устройств составляет от 50 кВт до 350 кВт. Они предназначены для быстрой зарядки во время длительных автомобильных поездок или в коммерческих целях. В качестве примера можно привести Tesla Supercharger V3 и зарядные устройства CCS компании Electrify America.
• Высокоскоростные зарядные устройства постоянного тока 4-го уровня: Эти зарядные устройства мощностью до 450 кВт представляют собой передний край технологии зарядки. Они все еще находятся в стадии разработки и не получили широкого распространения. Прототип зарядного устройства Porsche мощностью 450 кВт является примером зарядного устройства уровня 4.

2. Возможности зарядки автомобиля

Максимальная скорость зарядки EV также ограничена возможностями бортовой зарядки автомобиля. Различные электромобили имеют разную зарядную мощность, и некоторые из них могут не в полной мере использовать преимущества более высоких уровней мощности, обеспечиваемых сверхбыстрыми или экстремально быстрыми зарядными устройствами.

Например, автомобиль с максимальной зарядной мощностью 100 кВт будет заряжаться на зарядном устройстве мощностью 350 кВт не быстрее, чем на зарядном устройстве мощностью 100 кВт. Чтобы достичь максимальной скорости зарядки, система зарядки автомобиля должна быть совместима с мощностью зарядного устройства.

3. Температура и состояние заряда батареи

Температура и состояние заряда (SOC) батареи также влияют на максимальную скорость зарядки. Если батарея слишком горячая или слишком холодная, процесс зарядки можно замедлить, чтобы предотвратить повреждение. Аналогично, когда батарея почти полностью заполнена, скорость зарядки снижается, чтобы защитить батарею и максимально продлить срок ее службы.

 

Современные максимальные скорости зарядки и будущее зарядки постоянным током

По состоянию на 2021 год самая высокая коммерческая скорость зарядки постоянным током составляет около 350 кВт, которую предлагают зарядные устройства Supercharger V3 компании Tesla и CCS компании Electrify America. Однако это не теоретический предел для зарядки постоянным током.

Компания Porsche разработала прототип зарядного устройства мощностью 450 кВт, которое обещает зарядить электромобиль Taycan на 80 % всего за 15 минут. Хотя эта технология все еще находится на стадии эксперимента, она демонстрирует, что в области скорости зарядки постоянным током есть куда расти.

Более того, различные исследовательские проекты и промышленные коллаборации работают над тем, чтобы добиться еще более высокой скорости зарядки. Одним из таких примеров является проект «FastCharge», совместная работа BMW, Porsche, Siemens и Allego, в рамках которого была продемонстрирована зарядная станция мощностью 450 кВт, способная зарядить BMW i3 всего за 15 минут.

В заключение следует отметить, что максимальная скорость зарядки от постоянного тока постоянно меняется по мере развития технологий и совершенствования зарядной инфраструктуры. В настоящее время максимальная скорость зарядки составляет около 350 кВт, но благодаря постоянным исследованиям и разработкам мы можем ожидать еще более высоких скоростей зарядки в ближайшем будущем. Поскольку электромобили становятся все более распространенными, стремление к ускоренной зарядке будет и дальше стимулировать инновации и делать электромобили более удобными и доступными для всех.