Как работает зарядка электромобилей переменным током?

Если у вас есть электромобиль (EV) или вы когда-либо подключали его к домашней розетке или зарядному устройству на общественной парковке, вы, вероятно, использовали зарядку переменным током (AC). Как наиболее доступное решение для зарядки электромобилей, зарядка переменным током обеспечивает комфорт как в ежедневных поездках на работу, так и в поездках на выходные — но принцип её работы проще, чем вы думаете. Давайте разберемся, как зарядка переменным током преобразует электроэнергию из сети в полезную энергию для батареи вашего электромобиля.

Во-первых, ключевое отличие: зарядные устройства переменного тока сами по себе не преобразуют электричество. В отличие от быстрых зарядных устройств постоянного тока (DC), которые имеют встроенные преобразователи мощности для подачи готовой к использованию энергии постоянного тока в аккумулятор, зарядные устройства переменного тока полагаются на встроенное зарядное устройство электромобиля — небольшой интегрированный компонент в автомобиле — для выполнения основной работы по преобразованию. Это связано с тем, что электроэнергия из вашей местной электросети всегда переменного тока, а аккумуляторы электромобилей хранят только энергию постоянного тока. Это несоответствие является основной причиной того, что этап преобразования является обязательным.

Процесс зарядки переменным током состоит из трех простых шагов. Шаг 1: Подключение и проверка безопасности. Когда вы подключаете свой электромобиль к зарядной станции переменного тока, зарядное устройство и автомобиль инициируют протокол “рукопожатия”. Эта быстрая связь проверяет выходное напряжение и ток зарядного устройства, емкость батареи электромобиля и наличие каких-либо электрических неисправностей, обеспечивая безопасный запуск процесса зарядки. Шаг 2: Преобразование переменного тока в постоянный. После успешного «рукопожатия» переменный ток из сети поступает в бортовое зарядное устройство электромобиля. Здесь переменный ток (который периодически меняет направление) преобразуется в постоянный ток (который течет в одном, постоянном направлении), который может накапливать батарея. Шаг 3: Зарядка и регулирование батареи. Преобразованная энергия постоянного тока поступает в аккумуляторный блок электромобиля, где управление переходит к системе управления батареей (BMS). BMS отслеживает температуру и уровень заряда батареи в режиме реального времени, регулируя ток и напряжение для предотвращения перезаряда или перегрева. Когда батарея полностью заряжена, система управления батареей (BMS) автоматически отключает подачу питания.

Зарядка переменным током делится на два основных уровня, каждый из которых предназначен для определенных задач. Зарядка переменным током уровня 1 использует стандартную бытовую розетку 120 В и портативный зарядный кабель. Это самый медленный вариант, добавляющий примерно 2–5 миль запаса хода за час зарядки, что делает его идеальным для ночной зарядки дома, когда быстрая подзарядка не требуется. Зарядка переменным током уровня 2 работает от цепи 240 В (такой же, как у электрических сушилок или плит) и обеспечивает гораздо более быструю зарядку — 10–60 миль запаса хода в час, в зависимости от зарядного устройства и модели электромобиля. Зарядные устройства уровня 2 являются предпочтительным выбором для жилых домов, парковок на рабочих местах и общественных зарядных станций в магазинах, обеспечивая баланс между скоростью и доступностью.

Помимо доступности, зарядка переменным током имеет скрытое преимущество: она бережно относится к батареям электромобилей. Более низкая скорость зарядки снижает накопление тепла в элементах батареи, что помогает продлить срок ее службы. Для повседневного использования это означает меньше проблем с деградацией батареи и больше лет надежной работы вашего электромобиля.

Короче говоря, зарядка переменным током — это незамеченный герой экосистемы электромобилей. Она использует существующую инфраструктуру электросети и бортовые технологии электромобиля, обеспечивая безопасный, удобный и экономичный способ питания вашего транспортного средства. Независимо от того, заряжаете ли вы свой автомобиль дома ночью или на парковке возле супермаркета, зарядка переменным током незаметно работает, не отрываясь от дороги, позволяя вам оставаться в пути.