Зарядное устройство уровня 1 и уровня 2

Зарядное устройство для электромобилей уровня 1 и уровня 2: что это такое, различия, стоимость и какое из них вам действительно нужно

Электронная зарядкаИнфраструктура работает на различных уровнях подачи электроэнергии, при этом уровень 1 и уровень 2 представляют две основные категории зарядки переменным током в жилых и коммерческих помещениях. Для уровня 1 используются стандартные бытовые цепи на 120 -В, обеспечивающие мощность 1-2,4 кВт, а для уровня 2 требуются выделенные цепи на 240 В с выходной мощностью 3,9–19,2 кВт. Практические последствия этой разницы напряжения выходят за рамки простой скорости зарядки, влияющей на сложность установки, долгосрочные эксплуатационные расходы, управление температурой батареи и схемы повседневного использования, которые большинство покупателей не учитывают в полной мере, пока не начнут владеть электромобилем в течение трех месяцев.

Но вот что становится интересным. Зарядное устройство, которое было в багажнике? Это уровень 1. И примерно у 40% владельцев электромобилей он пылится в течение шести месяцев.

Что такое зарядное устройство уровня 1?

Каждый электромобиль, продаваемый в Северной Америке, поставляется с ним. Это шнур со стандартной трехконтактной вилкой на одном конце и разъемом J1772 на другом. Подключите его к любой обычной розетке-той же, которую вы используете для зарядки лампы или телефона-и технически вы «заряжаетесь».

Технически.

Реальность такова: зарядка уровня 1 увеличивает запас хода примерно на 3–5 миль в час. Посчитайте, сколько аккумуляторов хватает на 300 миль, и вы получите 50+ часов работы от разряженного до полного заряда. Даже Министерство транспорта США признает, что уровень 1 может занять 40-50 часов, чтобы довести емкость аккумулятора электромобиля до 80 процентов.

Это не выходные. Это практически рабочая неделя.

Когда уровень 1 действительно имеет смысл:

Однако не отвергайте это полностью. Владельцы подключаемых-гибридов с запасом хода на электротяге 20–40 миль вполне могут обойтись уровнем 1. Владелец Prius Prime или RAV4 Prime, который проезжает 25 миль в день и паркуется на ночь в гараже? Уровень 1 справляется с этим без особых усилий. 5-6 часов, необходимые для пополнения аккумулятора PHEV, прекрасно вписываются в график сна.

То же самое касается пары пенсионеров, у которых есть второй электромобиль, который в основном стоит на подъездной дорожке для походов за продуктами. Или житель квартиры, который может протащить удлинитель к месту для парковки и не против медленной-капельной зарядки. Такие крайние случаи существуют. Это просто... крайние случаи.

Фундаментальное ограничение — это не предпочтения,-а физика. Цепь на 120 В и током 12 А может передать в батарею только около 1,4 кВт. Никакое обновление программного обеспечения или кабель премиум-класса не изменят эту ситуацию. Розетка в стене вашего гаража имеет те же электрические ограничения, что и розетка в ранчо 1970-х годов.

Уровень 2: То, чего на самом деле хочет большинство людей

Зарядка уровня 2 работает от сети с напряжением 240 -В-того же напряжения, что и ваша электрическая сушилка или духовка. Это не экзотическая электрическая инфраструктура. Это было стандартом в американских домах на протяжении десятилетий. Разница заключается в мощности: там, где уровень 1 обеспечивает непрерывную зарядку, уровень 2 может выдавать 7,2 кВт в цепи на 30 А или до 19,2 кВт в установках коммерческого класса на 80 А.

Перевод: дальность действия 25-40 миль в час для большинства домашних установок. Плата за ночь,-скажем, с 22:00 до 6:00, легко пополняет 200+ миль. Это покрывает ежедневные потребности примерно 95% американских пассажиров, у которых есть свободное место.

Сбой скорости, о котором вам никто не расскажет

Вот что замалчивается в маркетинговых материалах: встроенное зарядное устройство вашего автомобиля ограничивает скорость Уровня 2, а не только настенное устройство. Базовая-модель электромобиля со встроенным зарядным устройством мощностью 7,2 кВт не будет заряжаться быстрее, даже если вы установите настенный блок на 48 А и 11,5 кВт. По сути, вы купили пожарный шланг, чтобы наполнить ведро с небольшой дыркой.

Большинство электромобилей поставляются со встроенными зарядными устройствами мощностью 7,2–11 кВт. Tesla обычно выдает мощность 11,5 кВт на модели 3/Y и более старых вариантах модели S/X. В некоторых комплектациях или дополнительных пакетах эта цифра увеличивается до 19,2 кВт. Проверьте характеристики вашего конкретного автомобиля, прежде чем тратить лишние деньги на зарядную станцию, мощность которой превышает мощность вашего автомобиля.

Тем не менее, есть разумный аргумент в пользу покупки большего количества зарядных устройств, чем вам нужно в данный момент. Ваш следующий электромобиль может иметь более быстрое встроенное зарядное устройство. Стоимость перепродажи имеет значение. А разница в стоимости между блоками на 32 и 48 ампер часто составляет всего 50-100 долларов.

Монтаж: Куда идут настоящие деньги

Стоимость установки уровня 1: ноль. Вы подключаете его. Готово.

На уровне 2 все усложняется. Само зарядное устройство для известных брендов стоит 300–700 долларов. Установка? Это переменная, которая может сильно колебаться от 250 до 2 долларов,500+ в зависимости от ситуации с электричеством в вашем доме.

Лучший сценарий

Ваша электрическая панель находится в гараже. Есть резервная мощность. Рядом уже есть розетка на 240 В (от предыдущей установки для сушилки или сварки). Электрик тратит 2–3 часа на прокладку короткого кабелепровода, устанавливает розетку NEMA 14–50, и все готово. Общая стоимость установки: 300-500$.

Наихудший сценарий

Ваша панель находится на противоположной стороне дома. Это панель на 100 ампер 1985 года выпуска, которая уже работает на полную мощность. Гараж отдельно стоящий. Теперь вы смотрите на: модернизацию панели (1500–3000 долларов), рытье траншей по двору для подземного трубопровода (500–1500 долларов), удлинение проводов (10–20 долларов за фут), разрешения (100–300 долларов) и несколько дней работы электрика.

Я видел, как котировки по кошмарным сценариям достигали 6000 долларов. Средняя стоимость типичного загородного дома с пристроенным гаражом и достаточной вместимостью панелей составляет около 1200-1800-всего. Получите три цитаты. Настаивайте на подробной разбивке. Прежде чем подписывать что-либо, проверьте свою коммунальную компанию на предмет скидок: многие предлагают скидку 200–500 долларов на установку уровня 2.

Проводное или подключаемое устройство-: важное решение

Аппаратные устройства постоянно подключаются к вашей электрической системе. Подключаемые-устройства используют розетку NEMA 14-50 (например, вилку для автодома). Практическая разница? Подключаемые-зарядные устройства могут быть с вами, когда вы переезжаете. Их также легче заменить, если устройство выйдет из строя. Проводные установки выглядят чище и устраняют точки отказа, связанные с розетками, но вы привержены делу.

Для арендаторов или тех, кто часто переезжает: подключите-к сети. Для вечных-домовладельцев, которым нужна максимально чистая установка: проводная. Ни один из вариантов не является неправильным.

Разница в эффективности, за которую вы платите (знаете вы это или нет)

Это удивило меня, когда я впервые покопался в данных. Зарядка уровня 1 работает с эффективностью примерно 80%. Уровень 2 достигает около 90%. Эта разница в 10-процентных пунктов означает, что вы платите за электроэнергию, которая никогда не достигает вашей батареи.

Виновником являются потери преобразования во встроенном зарядном устройстве автомобиля и более длительные сеансы зарядки, которые поддерживают работу вспомогательных систем. Увеличенное время зарядки уровня 1 означает, что система управления аккумулятором автомобиля, вентиляторы охлаждения и управляющая электроника работают в течение 40+ часов вместо 8. Эти паразитные нагрузки накапливаются в течение месяцев и лет.

На практическом уровне: если вы платите 12 центов за кВтч, уровень 1 со временем обойдется вам примерно на 15% дороже за милю, чем уровень 2. Не катастрофично, но и не ничего. Более высокий показатель эффективности – взимание платы в часы-пиковой нагрузки (часто с 21:00 до 6:00), когда многие коммунальные услуги имеют скидки на 30–50 %. Скорость уровня 2 позволяет гораздо легче втиснуть полный заряд в эти окна.

А как насчет здоровья батареи?

На форуме вы найдете жаркие дебаты о том, какой уровень «лучше» для долговечности батареи — уровень 1 или уровень 2. Потратив слишком много часов на чтение исследований деградации батареи, вот честный ответ: это не имеет большого значения.

И уровень 1, и уровень 2 квалифицируются как «медленная зарядка» в контексте разрядки аккумулятора. Настоящими убийцами долговечности являются быстрая зарядка постоянным током (уровень 3), используемая неоднократно, воздействие экстремальных температур и постоянная зарядка до 100 % или разрядка почти до-нуля. Исследование, проанализировавшее 12 500 автомобилей Tesla, не выявило статистически значимой разницы в деградации батареи между владельцами, которые в основном использовали уровень 1 по сравнению с уровнем 2 дома.

Теплый аргумент, который иногда выдвигают,-что более медленный темп Уровня 1 генерирует меньше тепла-технически верен, но практически не имеет значения. Современные системы управления аккумуляторами электромобилей обеспечивают зарядку уровня 2 без термического стресса. Вам нужно будет заряжать при температуре окружающей среды 120 градусов по Фаренгейту, чтобы выделение тепла стало значимым фактором.

Что на самом деле помогает продлить срок службы аккумулятора: поддержание уровня заряда в пределах 20–80 % при ежедневном вождении, избегание оставления полностью заряженного аккумулятора на несколько дней и экономное использование быстрой зарядки уровня 3, а не в качестве ежедневной привычки. Уровень зарядки, который вы используете дома, находится в самом конце списка факторов.

Умные зарядные устройства: стоит ли оно того или маркетинговый вздор?

Большинство объектов уровня 2 теперь оснащены подключением к Wi-Fi и приложениями для смартфонов. Действительно ли эти функции полезны? В основном да, с оговорками.

Убийственная особенность — зарядка по расписанию. Вы можете настроить зарядное устройство на автоматическое потребление энергии только в часы не-пиковой нагрузки, даже если вы подключаете его сразу после работы. Некоторым коммунальным предприятиям требуются интеллектуальные зарядные устройства для своих тарифных планов на электромобили или программ реагирования на спрос. Отслеживание использования поможет вам понять фактические затраты на электроэнергию. А удаленный запуск/остановка может оказаться полезным, если вы забыли подключиться к сети и хотите запустить зарядку из офиса.

Предостережение: большинство электромобилей теперь имеют эти функции планирования, встроенные в сам автомобиль. Если ваш автомобиль уже поддерживает-оптимизацию времени отправления и планирование вне-пикового времени, «тупое» зарядное устройство уровня 2 вполне подойдет. Вы платите дополнительно за резервные возможности.

Мой вариант? Если умная версия стоит на 50 долларов-75 дороже, приобретите ее. Если это надбавка в 200 долларов, встроенная в вашу машину система планирования, вероятно, сделает ее ненужной.

Проблема холодной погоды, о которой вас никто не предупреждал

 

Вот что застает владельцев электромобилей в северном-климате стран врасплох: зарядка уровня 1 при минусовой температуре может оказаться практически бесполезной.

Когда температура окружающей среды падает ниже нуля, включается нагреватель аккумулятора вашего электромобиля, поддерживающий оптимальный температурный диапазон элементов. Этот обогреватель потребляет электроэнергию. На уровне 1 вы можете добавить всего 1,4 кВт, в то время как обогреватель потребляет 1+ кВт только для поддержания температуры батареи. Чистая скорость зарядки? Иногда едва позитивный. Я видел сообщения о зарядных устройствах уровня 1 зимой в Миннесоте, которые, по сути, топчутся на месте.-батарея не теряет заряд, но и не получает существенного увеличения.

Более высокая выходная мощность Уровня 2 превосходит это преимущество. Даже при работающем аккумуляторном обогревателе вы все равно значительно увеличиваете запас хода. Уже одно это делает уровень 2 практически обязательным для всех, кто регулярно паркуется на улице при температуре ниже нуля.

Стандарты разъемов: меньше путаницы, чем кажется

Для зарядки переменным током уровня 1 и уровня 2 ситуация с разъемами в Северной Америке проста. Почти все электромобили, отличные от-Tesla, используют стандарт SAE J1772 (иногда называемый просто «J-вилка»). В автомобилях Tesla используется фирменный разъем, но они поставляются с адаптером J1772, поэтому они работают с любой станцией уровня 2.

Недавний переход к NACS (разъем Tesla, теперь стандарт SAE) влияет на совместимость быстрой зарядки постоянным током больше, чем на домашнюю зарядку. В обозримом будущем ваша станция J1772 уровня 2 будет работать с каждым электромобилем, проданным в Северной Америке. Не зацикливайтесь на этом.

Принятие решения: система, которая действительно помогает

Итог

Зарядка уровня 1 бесплатна, не требует установки и подходит для узкого круга владельцев электромобилей с короткими поездками на работу, подключаемыми-гибридами или крайним терпением. Зарядка уровня 2 требует предоплаты, но превращает владение электромобилем из «постоянного управления запасом хода» в «подключи и забудь об этом».

Большинство полноправных-владельцев электромобилей, которые начинают с уровня 1, в конечном итоге повышают уровень. Вопрос не в том, стоит ли уровень 2-большинству водителей. Вопрос в том, хотите ли вы усвоить этот урок на собственном опыте или сразу перейти к удобному варианту.

В любом случае, вы ездите на электронах, а не на соке динозавра. Это та часть, которая действительно имеет значение.