Systemy ładowania aut elektrycznych. Jakie rodzaje i typy ładowarek samochodowych są obecnie w użyciu?
Co jest niezbędne do naładowania samochodu elektrycznego? Ładowarka! To prawda, choć nie każdy zdaje sobie sprawę, że to, co zwykle nazywamy ładowarką, niekoniecznie musi nią być naprawdę. Co więc jest tą ładowarką, gdzie można ją znaleźć i w jaki sposób ona działa?
4 minuty czytania
Prostym sposobem zrozumienia, o co chodzi z tymi wszystkimi ładowarkami do samochodów elektrycznych, jest odwołanie się do doskonale znanego przykładu z akumulatorami używanymi w autach z silnikami spalinowymi. Taki akumulator na co dzień ładuje się za pośrednictwem alternatora – po prostu podczas jazdy. Ponieważ jednak z ładowaniem akumulatorów przy obecnie używanych autach oraz preferowanych stylach jazdy (głównie po mieście, na krótkich odcinkach) zawsze jest problem, coraz chętniej sięgamy po prostowniki, które – podpięte do prądu – ładują nasze akumulatory prądem stałym. W domowej sieci elektrycznej, tak jak i w każdej innej, płynie prąd zmienny (AC), zaś akumulator używa prądu stałego (DC). Zadaniem prostownika jest więc przekonwertowanie prądu zmiennego na prąd stały, stąd często na jego obudowie znaleźć można oznaczenie AC/DC. Dokładnie taką samą rolę pełni ładowarka do samochodu elektrycznego. Jest to bowiem rodzaj prostownika, z tym że jej wydajność i szybkość działania potrafi być nawet kilkaset razy większa.
Ładowarki do samochodów elektrycznych, które nie zawsze są ładowarkami. Które z nich znajdziecie na polskim rynku?
Sprawa z ładowarkami do samochodów elektrycznych jest tyleż prosta, co zagmatwana. Można bowiem pomyśleć tak – mam samochód, a teraz, żeby go naładować, potrzebuję jeszcze ładowarki. Czy to prawda? Otóż nie! Dlaczego?
Zacznijmy od tego, że każdy samochód elektryczny posiada już własną ładowarkę i żeby ją posiadać, wcale nie musi być podpięty do sieci. Nie chodzi tu również o dołączane do tego typu pojazdów zestawy tzw. ładowarek mobilnych czy konektory. Nie, podstawową ładowarką w samochodzie elektrycznym jest ładowarka pokładowa, umieszczona pod maską, w komorze silnika. W niektórych modelach aut jest to ładowarka chłodzona płynem chłodzącym, w innych nie (chłodzona jest sama bateria), zawsze jednak jest tam już obecna. Ładowarka pokładowa jest pełnoprawną ładowarką, której zadaniem jest właśnie przemiana prądu zmiennego na prąd stały, doprowadzany dalej do baterii samochodu elektrycznego. Czym więc są te wszystkie ładowarki oferowane na rynku? Czy mamy tu do czynienia z jakimś kolejnym wielkim nieporozumieniem, kolejnym w branży motoryzacyjnej?
Obecnie na rynku mamy do czynienia z 3 urządzeniami określanymi mianem ładowarek, które służą do ładowania baterii samochodów elektrycznych. Urządzeniami tymi są:
- Ładowarki mobilne
- Ładowarki prądu zmiennego (AC)
- Ładowarki prądu stałego (DC).
Ładowarki mobilne z całą pewnością nie są ładowarkami z technicznego punktu widzenia. Są to tak naprawdę przewody o odpowiedniej średnicy i długości, których zadaniem jest przede wszystkim zabezpieczanie i stabilizacja ładunków elektrycznych podczas ładowania samochodu. Takie ładowarki mobilne służą do ładowania aut elektrycznych wprost ze standardowych gniazd 230 V w domu czy w garażu. Nie konwertują prądu zmiennego w stały, a jedynie doprowadzają go do ładowarki pokładowej. Ponieważ jednak przyjęło się nazywać je ładowarkami, nie sposób już z tym walczyć.
Drugim typem ładowarek do samochodów elektrycznych, które z całą pewnością nie są ładowarkami, są tzw. wallbox’y. Wallbox to nazwa własna urządzenia służącego do obsługi gniazda siłowego, trójfazowego. Urządzenie to montuje się najczęściej na ścianie w domu lub w garażu (stąd jego nazwa), a czasem na zewnątrz, na specjalnym słupku. Czerpiąc prąd z gniazda siłowego, zapewnia ładowanie pojazdu ze znacznie większa mocą i szybkością, oferując nawet 22 kW. Jednak o popularności wallbox’ów decyduje nie tylko sama szybkość ładowania, ale i sposób obsługi, a ten jest niezwykle przyjazny dla użytkowników. Dobrej jakości wollbox można obsługiwać przy użyciu telefonu, sterując wieloma jego parametrami, w tym i parametrami ładowania samochodu. Nadal jednak wallbox używa i przekazuje do samochodu prąd zmienny, a więc z technicznego punktu widzenia nie jest pełnoprawną ładowarką. A co nią jest?
Co jest faktyczną ładowarką służącą do ładowania aut elektrycznych? W jaki sposób możecie rozpoznać tego typu urządzenia?
Jak już wspominaliśmy, pełnoprawną ładowarką do samochodów elektrycznych z całą pewnością jest każda ładowarka pokładowa. To ona, po dostarczeniu do niej prądu zmiennego, konwertuje go na prąd stały. Ale nie są to wcale jedyne rodzaje prawdziwych ładowarek, z jakimi możecie mieć do czynienia.
Podjeżdżając na stację ładowania samochodów elektrycznych, znajdziecie tam urządzenia przypominające nieco tradycyjne dystrybutory paliwowe. Są to ładowarki i w większości są to ładowarki właściwe, zgodne z tym, jak należy każdą prawdziwą ładowarkę definiować. Ładowarki te podpięte są do sieci elektrycznej, w której cały czas, niezmiennie, płynie prąd zmienny. Korzystając z nich, macie do wyboru:
- ładowanie prądem zmiennym (AC) – wówczas taka ładowarka pełni jedynie rolę dużego, solidnego konektora wpinanego przewodem w gniazdo typu 2 lub (rzadziej) typu 1 w samochodzie;
- ładowanie prądem stałym (DC) – w tym momencie urządzenie staje się pełnoprawną ładowarką, konwertując pobierany prąd zmienny na prąd stały i dostarczając go wprost do baterii w Waszym aucie.
Zwróćcie uwagę, że wybierając szybkie ładowanie prądem stałym, korzystacie z innego typu gniazda. Gniazdo CHAdeMO lub CCS pozwala ominąć ładowarkę pokładową i skierować cały ładunek wprost do baterii samochodu elektrycznego. To rozwiązanie pozwala naładować auto naprawdę szybko.
