Электромобиль, также, как любой смартфон, ноутбук или иной гаджет, работает от аккумуляторной батареи. И точно также аккумулятор электромобиля требует периодической зарядки. Только емкость и мощность батареи электромобиля существенно выше, чем у других гаджетов, поэтому и зарядное устройство (или зарядная станция) у него отличается по параметрам от зарядки смартфона. Для того, чтобы оптимально использовать аккумуляторную батарею электромобиля, нужно правильно подобрать параметры зарядной станции.
Для того, чтобы самостоятельно сделать расчет зарядной мощности, необходимо иметь следующую информацию: количество фаз (однофазное или трехфазное подключение), напряжение в сети (измеряется в вольтах и обозначается знаком V), сила тока (измеряется в амперах и обозначается буквой А), разъем питания зарядного устройства. Если вы имеете дело с трехфазной системой электроснабжения, то здесь также важно, каким образом ваше зарядное устройство подключено к сети. В зависимости от того, какая выбрана схема подключения, напряжение в электрической сети может составлять 230 В или 380 В. Собрав вместе всю необходимую информацию, можно выполнить расчеты и понять, какая мощность требуется.
Зарядная мощность вычисляется по следующей формуле:
Мощность (кВт) = количество фаз в сети * напряжение (В) * сила тока (А).
Таким образом, для однофазной сети переменного тока с напряжением 230 Вольт и силой тока 16 Ампер мощность составит: 1*230*16 =3,7 кВт. Т.е. в данном случае, чтобы получить на выходе зарядную мощность в размере 3,7 кВт, электрическая станция должна поддерживать стандарт однофазной зарядки с напряжением 230 Вольт и силой тока 16 Ампер.
Для трехфазной сети с напряжением 230 Вольт и силой тока 32 ампера мощность составит: 3*230*32 =22 кВт. В данном случае зарядная станция должна использовать трехфазный тип подключения к сети 230 Вольт с силой тока 32 Ампера.
Время, требуемое для полной зарядки аккумуляторной батареи электромобиля, вычислить очень просто. Достаточно узнать емкость аккумулятора и разделить его на мощность зарядной станции:
Время зарядки (час) = емкость аккумулятора (кВт*ч) / зарядную мощность (кВт).
Для примера, рассмотрим электромобиль Tesla Model S 100 D, который имеет емкость батареи 100 кВт*ч и мощность зарядной станции 11 кВт. Разделив 100 на 11, мы получим время полной зарядки — чуть больше 9 часов.
Тут стоит помнить, что зарядная мощность не является величиной постоянной. Как уже было указано выше, на нее оказывают влияние напряжение в сети (уровень которого может периодически колебаться), сила тока, а также состояние аккумуляторной батареи. Поэтому, выполняя расчеты времени зарядки, к результату стоит добавить еще минут 30-40.
Запас хода или расстояние, которое электромобиль сможет проехать без подзарядки, вычисляет следующим образом:
Запас хода (км) = емкость аккумулятора (кВт*ч) / потребляемая энергия (кВт*ч/100) * 100
Для примера рассчитаем запас хода модели Tesla из предыдущего пункта. Емкость аккумулятора составляет 100 кВт*ч, потребление энергии 15,8 кВт*ч на 100 км. Таким образом дальность автономного пробега составляет: 100/15,8*100 = 633 км.
Тут также стоит помнить, что эта цифра лишь примерная, поскольку зависит от многих факторов: стиль вождения, погодные условия, качество дорожного покрытия, средняя скорость передвижения, использование дополнительных потребителей энергии (печка, кондиционер, фары, аудиосистема и т.п.) Кроме того, в целях защиты аккумулятора электроника обычно не позволяет ему разрядиться полностью. Поэтому, чтобы избежать в дороге незапланированной подзарядки, расчетную дальность пробега стоит уменьшить на 15-20%.