Зарядные устройства для электромобилей постоянного тока и зарядные устройства для электромобилей переменного тока: объяснение основных отличий

Поскольку электромобили (EV) продолжают набирать популярность во всем мире, выбор технологии зарядки становится все более важным как для отдельных водителей, так и для операторов автопарков. На рынке электромобилей доминируют два основных типа систем зарядки: зарядные устройства переменного тока (переменного тока) и зарядные устройства постоянного тока (постоянного тока). Хотя оба они служат одной и той же фундаментальной цели — восполнению заряда аккумулятора электромобиля, их работа, эффективность и пригодность значительно различаются. Понимание ключевых различий между зарядными устройствами постоянного и переменного тока помогает пользователям принимать обоснованные решения относительно зарядной инфраструктуры, скорости, стоимости и долгосрочной эксплуатации автомобиля.

В этой статье представлено подробное сравнение зарядных устройств для электромобилей постоянного и переменного тока, объясняется, как каждое из них работает, их преимущества и ограничения, а также сценарии, в которых одно может быть предпочтительнее другого.

Как работают зарядные устройства переменного тока для электромобилей

Зарядные устройства переменного тока для электромобилей являются наиболее распространенным типом зарядных устройств, особенно для использования дома и на рабочем месте. Эти зарядные устройства подают переменный ток из электрической сети в автомобиль. Однако для зарядки аккумуляторов электромобилей требуется постоянный ток, поэтому бортовое зарядное устройство автомобиля преобразует входящий переменный ток в постоянный, прежде чем он достигнет аккумулятора.

Зарядные устройства переменного тока обычно бывают разных уровней мощности:

• Зарядные устройства переменного тока уровня 1 : они работают при стандартном домашнем напряжении (110–120 В) и обеспечивают медленную зарядку, для полной зарядки часто требуется 8–12 часов. Они подходят для ночной зарядки дома.

• Зарядные устройства переменного тока уровня 2. Работая при более высоком напряжении (220–240 В), зарядные устройства уровня 2 значительно сокращают время зарядки, обычно обеспечивая полную зарядку за 4–8 часов в зависимости от размера батареи. Они распространены в домах, офисах и на общественных парковках.

Скорость зарядки зарядных устройств переменного тока ограничена емкостью бортового зарядного устройства автомобиля. Даже если напряжение переменного тока высокое, встроенный преобразователь может обрабатывать только определенное количество энергии, что влияет на скорость зарядки аккумулятора.

Как работают зарядные устройства постоянного тока для электромобилей

Зарядные устройства постоянного тока для электромобилей, , также известные как устройства быстрой зарядки, подают постоянный ток непосредственно в аккумулятор автомобиля, минуя встроенный процесс преобразования переменного тока в постоянный. Подавая мощность постоянного тока непосредственно на батарею, эти зарядные устройства обеспечивают значительно более высокую скорость зарядки по сравнению с зарядными устройствами переменного тока.

К основным характеристикам зарядных устройств постоянного тока относятся:

• Высокая выходная мощность : зарядные устройства постоянного тока могут обеспечивать мощность от 50 до 350 кВт и более, в зависимости от совместимости зарядного устройства и автомобиля. Это позволяет осуществлять быструю зарядку, часто достигая 0–80% емкости аккумулятора менее чем за час.

• Внешнее преобразование : в отличие от зарядных устройств переменного тока, преобразование мощности из переменного тока в постоянный происходит внутри самой зарядной станции, а не в автомобиле. Этот внешний преобразователь обычно более мощный, чем бортовое зарядное устройство автомобиля.

• Специализированные разъемы : в зарядных устройствах постоянного тока используются такие разъемы, как CCS (комбинированная система зарядки), CHAdeMO или вилки Tesla Supercharger, предназначенные для безопасной работы с большими токами.

Зарядные устройства постоянного тока обычно встречаются на общественных зарядных станциях, в зонах отдыха на шоссе и на складах коммерческого транспорта, где минимизация времени простоя имеет решающее значение.

Скорость зарядки: переменный ток против постоянного тока

Одним из наиболее заметных различий между зарядными устройствами переменного и постоянного тока является скорость зарядки.

• Зарядные устройства переменного тока : время зарядки ограничено встроенным зарядным устройством. Зарядка переменным током уровня 1 медленная и подходит для домашнего использования в ночное время, а уровень 2 обеспечивает умеренную скорость, подходящую для ежедневных подзарядок или зарядки на рабочем месте. Типичные скорости зарядки варьируются от 3,3 кВт до 22 кВт.

• Зарядные устройства постоянного тока : время зарядки значительно сокращается, поскольку зарядное устройство обходит встроенный преобразователь и подает высокое напряжение постоянного тока непосредственно на аккумулятор. Сверхбыстрые зарядные устройства постоянного тока могут увеличить запас хода на сотни километров за 15–30 минут, что делает их идеальными для путешествий на дальние расстояния или коммерческих операций с большим оборотом.

Для пользователей, которые отдают предпочтение скорости, зарядные устройства постоянного тока являются очевидным выбором. Однако затраты на их установку и требования к инфраструктуре выше, что может оказаться непрактичным для домашнего использования.

Требования к инфраструктуре и установке

Выбор между зарядкой переменным и постоянным током также зависит от доступной электрической инфраструктуры:

• Зарядные устройства переменного тока . Зарядные устройства уровня 1 могут использовать стандартные бытовые розетки, а зарядные устройства уровня 2 требуют сети с напряжением 220–240 В. Установка относительно проста и экономична, что делает зарядные устройства переменного тока популярными для домашнего использования.

• Зарядные устройства постоянного тока . Эти зарядные устройства требуют мощных электрических соединений, часто со специальными трансформаторами и специальной проводкой. Затраты на установку выше, и их обычно устанавливают в общественных, коммерческих или промышленных помещениях, а не в жилых помещениях.

Инфраструктура, необходимая для быстрой зарядки постоянным током, более сложна, но она необходима для поддержки более высокой мощности и обеспечения безопасности во время сильноточной зарядки.

Соображения стоимости

Стоимость является еще одним важным фактором при сравнении зарядных устройств переменного и постоянного тока :

• Зарядные устройства переменного тока : как правило, дешевле, как с точки зрения первоначальной покупки, так и с точки зрения установки. Они идеально подходят для частных лиц или малого бизнеса, которым требуется удобная и экономичная зарядка.

• Зарядные устройства постоянного тока : более высокие первоначальные затраты и расходы на установку делают зарядные устройства постоянного тока более подходящими для коммерческих операторов, автопарков или общественных зарядных станций с интенсивным движением транспорта. Несмотря на более высокую стоимость, сокращение времени зарядки и повышение эксплуатационной эффективности могут оправдать инвестиции в коммерческое использование.

Текущие затраты на электроэнергию одинаковы для зарядки как переменным, так и постоянным током, но скорость и удобство зарядки постоянным током часто приводят к более высокой эффективности использования.

Совместимость с электромобилями

Совместимость является важным фактором:

• Зарядные устройства переменного тока . Большинство электромобилей оснащены встроенными зарядными устройствами, предназначенными для питания переменного тока, что обеспечивает широкую совместимость зарядки переменного тока уровня 1 и уровня 2.

• Зарядные устройства постоянного тока . Не все электромобили поддерживают зарядку постоянным током высокой мощности, а типы разъемов различаются у разных производителей. Например, разъемы CCS распространены в Европе и Северной Америке, CHAdeMO популярен в Японии, а Tesla использует фирменные разъемы. Обеспечение совместимости между зарядным устройством и автомобилем имеет важное значение для безопасной и эффективной быстрой зарядки.

Управление батареями и безопасность

Зарядные устройства переменного и постоянного тока объединяют системы защиты аккумулятора и обеспечения безопасности:

• Зарядные устройства переменного тока . Встроенное зарядное устройство управляет напряжением и током во время зарядки переменным током, предотвращая перезарядку и перегрев. Эта система обычно проще из-за более низких уровней мощности.

• Зарядные устройства постоянного тока . Эти зарядные устройства оснащены усовершенствованной системой управления батареями (BMS), которая контролирует температуру, напряжение и состояние заряда. Зарядка постоянным током высокой мощности выделяет значительное количество тепла, поэтому системы охлаждения и протоколы безопасности имеют решающее значение для предотвращения деградации аккумулятора или потенциальных опасностей.

Зарядные устройства постоянного тока требуют более сложных механизмов безопасности из-за более высоких токов, но оба типа зарядных устройств разработаны в соответствии с международными стандартами безопасности.

Приложения и варианты использования

Выбор между зарядкой переменным и постоянным током часто зависит от предполагаемого применения:

• Зарядка от переменного тока : лучше всего подходит для зарядки дома, на рабочем месте и в местах, где транспортные средства могут оставаться подключенными к сети в течение нескольких часов. Зарядные устройства переменного тока обеспечивают надежную и удобную зарядку без необходимости крупных инвестиций в инфраструктуру.

• Зарядка постоянным током : идеально подходит для общественных зарядных станций, остановок для отдыха на шоссе, автопарков и коммерческих предприятий, где важна быстрая обработка. Зарядные устройства постоянного тока также все чаще используются в городских районах для поддержки востребованной зарядки такси, транспортных средств и транспортных средств совместного использования.

Понимание конкретного варианта использования помогает определить наиболее подходящее решение для зарядки и инвестиции в инфраструктуру.

Краткое описание ключевых отличий

Выделим основные различия:

• Тип тока : Зарядные устройства переменного тока подают переменный ток; Зарядные устройства постоянного тока подают постоянный ток.

• Место переоборудования : зарядные устройства переменного тока используют встроенное зарядное устройство автомобиля; Зарядные устройства постоянного тока преобразуют переменный ток в постоянный ток снаружи на станции.

• Скорость зарядки : зарядные устройства переменного тока медленнее (часы), зарядные устройства постоянного тока быстрее (минуты).

• Выходная мощность : зарядные устройства переменного тока обычно выдают мощность 3,3–22 кВт; Зарядные устройства постоянного тока имеют мощность от 50 кВт до 350+ кВт.

• Установка : Для зарядных устройств переменного тока требуются стандартные или слегка модернизированные схемы; Зарядные устройства постоянного тока требуют мощной электрической инфраструктуры.

• Применение : переменный ток идеально подходит для дома и на рабочем месте; DC лучше всего подходит для коммерческих и общественных сценариев быстрой зарядки.

• Стоимость : зарядные устройства переменного тока более доступны по цене и их проще устанавливать; Зарядные устройства постоянного тока требуют более высоких затрат, но обеспечивают более быстрое обслуживание.

Эти различия иллюстрируют, почему зарядные устройства переменного и постоянного тока выполняют дополняющую роль в экосистеме электромобилей.

Заключение

Зарядные устройства для электромобилей как переменного, так и постоянного тока играют важную роль в поддержке растущего внедрения электромобилей. Зарядные устройства переменного тока практичны, экономичны и подходят для повседневной зарядки дома и на рабочем месте, а зарядные устройства постоянного тока обеспечивают быструю и мощную зарядку для коммерческих, общественных нужд и поездок на дальние расстояния. Понимание технических различий, эксплуатационных преимуществ и требований к инфраструктуре каждого типа позволяет владельцам электромобилей, операторам автопарков и предприятиям выбирать наиболее подходящие решения для зарядки для их конкретных потребностей.

Используя сильные стороны технологий зарядки переменного и постоянного тока, экосистема электромобилей может поддерживать широкий спектр транспортных средств, моделей использования и сценариев эксплуатации, что в конечном итоге способствует созданию более эффективных, удобных и устойчивых транспортных сетей.

Для надежных и передовых решений для зарядки электромобилей Nanjing Jiutai Information Technology Co., Ltd. предлагает широкий выбор высококачественных зарядных устройств для электромобилей переменного и постоянного тока, предназначенных для удовлетворения разнообразных потребностей пользователей и поддержки продолжающегося роста рынка электромобилей.