Dabar viešųjų įkrovimo stotelių stoka galėtų skųstis tik visiški niurzgos, tad ir naujienos apie jas susilaukia mažesnio dėmesio. Tačiau kalba vis dažniau pasisuka apie kitą detalę: kaip sparčiai pavyks įsikrauti pasirinktoje stotelėje?
Laikas
Pirmųjų elektromobilių vairuotojai galėtų būti tituluojami kantriausiais planetos žmonėmis. Jiems teko našta atlaikyti visus debiutantų kaprizus ir susidraugauti su trūkumais, kurie dažniausiai vienaip ar kitaip išvirsdavo į sugaištą laiką: ieškant, kur įkrauti, radus – dar palaukti, kol įsikraus kiti, atėjus laikui įsikrauti – susigaudyti apmokėjimo sistemos painiavoje, galiausiai – vėžliuko greičiu pildyti energijos atsargas...
Laimei, dabar daugumą senųjų rūpesčių galime pamiršti. Tik vienas dalykas liko nepakitęs – visuotinis matavimasis laiku. Atrodo, kad technologijų vystytojai ir patys noriai leidosi į šias lenktynes, ir prie jų pripratino vartotojus. Tad nuolat tik ir girdime: per kiek laiko galima įkrauti elektromobilį? Koks gali būti didžiausias įkrovimo greitis? Kurie elektromobiliai įsikrauna greičiausiai?
Jeigu atsakymams į šį klausimą turėtume tik keletą sekundžių, paprasčiausiai viską būtų paaiškinti keliais skaičiais. Visų pirma žiūrėkite, kokia įkrovimo taškų galia: sparčiausiai įkrauti baterijas bus galima sparčiojo (fast) bei ypač sparčiojo (ultra fast) įkrovimo (kaip netikėta) tiesioginės srovės (DC) stotelėse.
Jose palaikoma nuo 50 kW įkrovimo galia, o jos viršutinė riba priklauso nuo stotelės įvado charakteristikų ir gali siekti 100, 150, 200 ar net daugiau nei 350 kW. Lietuvoje jau turime vieną stotelę, kurioje galima pasiekti 400 kW įkrovimo galią, o 320-350 kW stotelių turime jau ne vienerius metus.
Dažniausiai tokios stotelės įrengiamos prie svarbių magistralinių kelių, greitkelių ir pan., kadangi pagrindinis jų tikslas – leisti greitai papildyti bateriją tokiu energijos kiekiu, kurio užtektų ilgesnei kelionei didesniu greičiu.
Lyderiai
Antras rodiklis – jūsų elektromobilio palaikoma įkrovimo sparta. Tarkime, „Kia Soul EV“ prieš septynerius metus galėdavo priimti iki 50 kW įkrovimo galią. Kitas moralinis elektromobilių pasaulio „dinozauras“ „Nissan Leaf“ ir dabar dažniausiai iš greito įkrovimo stotelių gauna tik apie 46 kW galią.
Naujesnio modelio „Leaf“ galėtų įsikrauti šiek tiek greičiau, bet įkrovimo galią jiems riboja japoniškojo „CHAdeMO“ įkrovimo standarto jungtis. Didesnės galios nei 50 kW stotelės su tokia jungtimi Lietuvoje reiktų su žiburiu ieškoti.
Tačiau, šiuolaikiniai elektromobiliai gerokai patobulėjo. Paimkime, pavyzdžiui, pačius naujausius modelius: ev-database.org platforma skaičiuoja, kad jeigu jūs važinėjate „Kia EV3“ elektriniu krosoveriu, bateriją galėsite papildyti jau iki 135 kW galia. Naujas „Cupra Tavascan“ taip pat užtikrina iki 135 kW, „Renault Megane E-tech“ – iki 129 kW.
Absoliutūs lyderiai greičio lenktynėse yra elektromobiliai su 800 V įtampos elektrine sistema (didžioji dalis elektromobilių naudoja 400 V struktūrą). Tuo nesunku įsitikinti iš pavyzdžių.
Štai prabangus „Porsche Taycan“ su šia sistema gali palaikyti net iki 320 kW, o SUV modelis „Porsche Macan“ – iki 270 kW įkrovimo galią. Tačiau tai nereiškia, kad tokią sistemą galima aptikti tik prabangių automobilių klasėje – ją siūlo ir tokie gamintojai, kaip „Hyundai“ ar „Kia“. Pastarosios elektromobilis EV6 palaiko iki 263 kW įkrovimo galią.
Tik, deja, ne viskas taip paprasta ir vienas įkrovimo galios skaičius „iki“ neatspindi viso paveikslo.
Kreivė
Gamintojų nurodomi maksimalios įkrovimo galios parametrai svarbūs, tačiau jie ir yra maksimalios vertės – ji gali būti pasiekiama tik trumpam laikui ir idealiomis sąlygomis. Realioji įkrovimo galia priklauso nuo papildomų aplinkybių.
Ją gali lemti ir baterijos parengimas sparčiam įkrovimui (optimali temperatūra), ir išorės temperatūra, ir naudojama įkrovimo infrastruktūra (stotelės specifikacijos ir nustatymai, naudojami laidai), ir gamintojo nustatyti baterijos apribojimai. Taigi, įkrovimo stotelėje matant mažesnius nei maksimalioji galia skaičius, dažniausiai reiktų kaltinti ne įkrovimo stotelę, o automobilį.
Paprastai maksimalia įkrovimo galia optimalios temperatūros baterija įkraunama sesijos pradžioje, o vėliau įkrovimo galia palaipsniui krenta ir gerokai sumažėja pasiekus apie 80 proc. baterijos įkrovos (priklauso nuo konkretaus modelio parinkčių). Saugodami bateriją nuo neigiamo poveikio, gamintojai tiesiog nustato programine įranga valdomus apribojimus, kurie lemia nuo tam tikros ribos mažėjančią įkrovimo spartą.
Dažniausiai dėl to ir rekomenduojama sparčiojo įkrovimo stotelėje bateriją įkrauti iki 80 proc., nes vėliau procesas tiek sulėtėja, kad labiau verta važiuoti toliau ir vėl įsikrauti energijos lygiui nukritus iki mažesnio. Ne veltui daugelio elektromobilių informaciniuose lankstinukuose rasite tik įkrovimo trukmę iki 80 proc.
Šie niuansai atsiranda dėl to, kad išsikraunant baterijai mažėja ir įtampa joje. Ir atvirkščiai – pildant bateriją energija auga ir jos įtampa. Gamintojai suprogramuoja parinktis taip, kad abiem atvejais nebūtų kertamos nustatytos saugios galios ir įtampos ribos, nes tai imtų kenkti baterijos saugumui (gali perkaisti) ir ilgaamžiškumui (degraduotų). Pavyzdžiui, 800 voltų įtampa išsikraunančioje baterijoje gali kristi ir iki 600–700 V. 400 V sistemų baterijų „žemumos“ yra apie 300 V.
Įkrovimo stotelių įranga geba susijungti su elektromobilio įranga ir perimti jos nurodymus, atitinkamai reguliuodama įkrovimo galią konkrečiu metu pagal tai, kiek automobilis leidžia tos galios priimti. Galios kitimo per laiką procesą atvaizdavę grafike gauname vadinamąją įkrovimo kreivę. Šis grafinis rodiklis dažnai pasitelkiamas norint suprasti, kokia sparta elektromobiliai krausis ne idealiomis, o realiomis sąlygomis.
Ir tai dar ne viskas. Nemaža dalis moderniųjų elektromobilių gali priimti gerokai per 100 kW siekiančią įkrovimo galią ir su 400 V baterijų sistemomis, nes jos sukonstruotos priimti gerokai didesnio stiprio srovę. Tačiau tam reikia, kad ir įkrovimo stotelė būtų atitinkamai parengta, tad čia vairuotojams jau tektų kreipti dėmesį į daugiau skaičių.
Kas išnaudos maksimaliai?
Reali įsikrovimo galia suskaičiuojama sudauginus amperus su voltais. Tarkime, kad 150 kW maksimalios galios stotelėje palaikomas iki 200 A srovės stipris. 400 V baterijas turintys elektromobiliai joje galės priimti ne didesnę nei 80 kW galią, net jeigu to modelio galimybės didesnės.
Sparčiojo, o ypatingai – ypač sparčiojo, įkrovimo stotelėse daugiau privalumų turi elektromobiliai su 800 V sistemomis. Remiantis tokiu pačiu pavyzdžiu, tokie modeliai galėtų
priimti iki 160 kW galią, kai srovė teka 200 A stipriu. Dar galingesnėse stotelėse srovės stipris gali siekti ir iki 500 A, tad ten pajėgiausi elektromobiliai kraunami našiausiai.
Pavyzdžiui, ev-database.org bandytas „Kia EV6“ 350 kW galios įkrovimo stotelėje nuo 10 iki 80 proc. 80 kWh naudingosios talpos bateriją įsikrovė per 17 minučių, o vidutinė įkrovimo galia sesijos metu siekė 205 kW.
800 V sistema turi daug pranašumų iš esmės visose įkrovimo stotelėse. Didelė įtampa taip pat leidžia naudoti kompaktiškesnius ir lengvesnius komponentus, o tai tik į naudą energijos sąnaudoms. Bet svarbiausia, kad greitas įsikrovimas leidžia patogiai jaustis ilgose kelionėse.
