Jakim prądem ładuje się samochód elektryczny?

Spis treści

• Jak wygląda proces ładowania samochodu elektrycznego? 
• Napięcie ładowania samochodu elektrycznego: Ładowarka pojazdów elektrycznych AC
• Jaki prąd do ładowania samochodu elektrycznego? Stacje szybkiego ładowania DC
• Bezprzewodowe ładowanie samochodów elektrycznych
• Ile czasu trwa ładowanie samochodu elektrycznego? 
• Podsumowanie

W związku ze wzrostem elektromobilności, stacje ładowania pojazdów elektrycznych na stałe wpisały się w otaczającą nas infrastrukturę. Warto więc wiedzieć, jakim prądem ładowane są nasze e-samochody. Dzisiaj dokładnie omawiamy ten temat. Zapraszamy do lektury!

Najważniejsze informacje:

• Większość samochodów elektrycznych ładowana jest prądem zmiennym (AC) o napięciu 230 V (jednofazowym) lub 400 V (trójfazowym).
• Ładowanie prądem zmiennym jest wolniejsze, ale możliwe także w domowych warunkach.
• Stacje szybkiego ładowania DC wykorzystują prąd stały i działają przy napięciu 400–800 V oraz natężeniu 300–500 A, znacząco skracając czas ładowania.
• Najpopularniejsze złącza szybkiego ładowania to CHAdeMO i CCS, z czego CCS zyskuje coraz większą popularność jako standard przyszłości.
• Trwają prace nad technologią bezprzewodowego ładowania samochodów elektrycznych za pomocą specjalnych mat, z mocą ładowania 3,2 kW.
• W przyszłości ładowanie pojazdów może być zintegrowane z instalacjami fotowoltaicznymi, wykorzystując energię słoneczną.

Jak wygląda proces ładowania samochodu elektrycznego? 

Sam proces ładowania samochodu elektrycznego jest dość prosty. Wystarczy podłączyć wtyczkę, zacząć ładować, odblokować system, a następnie odłączyć wtyczkę. 

Obecnie znajdziemy różne rodzaje wtyczek i gniazdek. Swego czasu standardem były wtyczki dostosowane pod prąd zmienny czyli AC. Natomiast dzisiaj wiele samochodów posiada wbudowany wewnętrzną ładowarkę, która potrafi przetworzyć prąd zmienny na stały. 

Napięcie ładowania samochodu elektrycznego: Ładowarka pojazdów elektrycznych AC

Znaczna większość samochodów elektrycznych poruszających się po naszych drogach ma złącze ładowania AC, czyli prądem zmiennym. Rozwiązanie to umożliwia ładowanie e-samochodów w najróżniejszych miejscach, również z własnego domowego gniazdka. Należy jednak zaznaczyć, że stacje ładowania pojazdów wykorzystujące prąd zmienny ładują pojazdy wolniej, niż te, które wykorzystują prąd stały.

Warto również wspomnieć o tym, jakie napięcie wykorzystuje ładowarka do samochodów elektrycznych AC. Otóż jest to napięcie jednofazowe, 230 V, czyli te, które występuje w domowych gniazdkach lub 400 V, trójfazowe. Maksymalne natężenie prądu w obu przypadkach wynosi 16 A. Dla przykładu: moc 22 kW, w zależności od samochodu, pozwala naładować pojazd w ciągu 2-5 h.

Warto wiedzieć, że dedykowane stacje ładowania posiadają większą moc ładowania niż standardowe gniazdka domowe. Dzięki temu czas ładowania jest znacznie krótszy. 

Jaki prąd do ładowania samochodu elektrycznego? Stacje szybkiego ładowania DC

Nie ulega wątpliwości, że zastosowanie złącz DC, czyli prądu stałego znacznie skróciło czas niezbędny do naładowania akumulatora elektrycznego samochodu. W Polsce mamy ładowarki, których maksymalna moc wynosi 150 kW. Na świecie natomiast ładowarki te mogą ładować mocą nawet 350 kW.

Stacje ładowania aut elektrycznych DC charakteryzują się znacznie większą mocą niż AC. A jak działa ładowarka do samochodów elektrycznych DC? Otóż wykorzystuje ona prąd zmienny i przemienia go na prąd stały. 

Działa ona na napięciu około 400-800 V oraz natężeniu 300-500 A. Warto również podkreślić, że ładowarki pojazdów elektrycznych DC najczęściej mają konkretne złącza do samochodów, jak w poniższym przykładzie:

• CHAdeMO, czyli najpopularniejszy standard ładowania w Europie i Azji. Aktualnie umożliwia on ładowanie samochodów elektrycznych mocą do 400 kW, jednak planuje się jej zwiększenie nawet do 900 kW,
• CCS (Combined Charging System), jest to standard ładowania zarówno prądem stałym, jak i zmiennym. Przez wielu uznawany jest on za nowocześniejszy od CHAdeMO i są plany, by w przyszłości całkowicie go zmienił.

Pamiętaj o tym, że prąd ładowania samochodu elektrycznego zależy od technologii użytej w akumulatorze oraz od wewnętrznej ładowarki. Co ciekawe, obecnie większość samochodów elektrycznych można ładować z różną mocą, ponieważ są one wyposażone w przetwornicę, która to umożliwia.

Bezprzewodowe ładowanie samochodów elektrycznych

Ciekawostką jest również fakt, iż jedna z amerykańskich firm pracuje nad możliwością bezprzewodowego ładowania samochodów elektrycznych. Jak miałoby się to odbywać? Ładowanie e-auta miałoby miejsce z wykorzystaniem specjalnych mat. Pomysł jest niezwykle prosty i interesujący. 

Otóż samochód musiałby najechać na taką specjalną matę, tak, by znalazła się ona pod jego maską. Jaki prąd ładowania samochodu elektrycznego byłby wykorzystywany? Urządzenie to oferowałoby moc 3,2 kW i potrafiłoby naładować samochód elektryczny w około 3,5-4 godzin. Dodatkowo, jeśli dom posiada instalację fotowoltaiczną, wówczas ładowarka pobierałaby energię jedynie ze słońca.

Ile czasu trwa ładowanie samochodu elektrycznego? 

Czas ładowania samochodu elektrycznego zależy od prądu, jakim będzie się go ładować, oraz pojemności akumulatorów. Przede wszystkim:

• z domowego gniazdka (230 V): od kilkunastu godzin do nawet doby;
• z ładowarki naściennej (Wallbox): około 6 h przy mocy 11 kW (do poziomu 80%);
• ze stacji szybkiego ładowania (DC): około 40 minut przy mocy 130 kW (do poziomu 80%).

W praktyce wygląda to tak, że na stacji AC potrzebne jest ok. 2,5 h, by uzyskać energię na 100 km trasy, a w przypadku DC może to być od około godziny do nawet kilku minut!

Podsumowanie

Samochód elektryczny ładuje się prądem przemiennym (AC) oraz prądem stałym (DC). Nie da się ukryć, że samochodów elektrycznych z każdym rokiem będzie na naszych drogach przybywać. Już w 2022 roku w Polsce działało aż 2166 stacji ładowania pojazdów elektrycznych. Ta liczba z roku na rok rośnie. W samej Europie jest ich ponad 300 000. Mamy więc nadzieję, że dzisiejszym artykułem udało się przybliżyć kwestie związane z ładowaniem tych pojazdów i tego, jakim prądem się je ładuje.

Zapamiętaj:

• Ładowarka do samochodów elektrycznych wykorzystuje napięcie jednofazowe 230 V oraz trójfazowe 400 V.
• Ładowarki AC wykorzystują prąd zmienny. 
• Ładowarki DC wykorzystyją prąd stały. 
• Stacje ładowania aut elektrycznych DC mają znacznie wyższą moc niż AC. 

Źródła:

• https://www.energa.pl/zielone-pojecie/technologie/elektromobilnosc-rodzaje-ladowarek
• https://www.shell.pl/biznesowi/karta-paliwowa/blog/ladowanie-samochodu-elektrycznego-co-warto-wiedziec.html