Отмечается, что на зарядка авто на специализированной зарядной станции может быть эффективнее, если соблюдены определенные условия.
Когда говорят об электромобилях, то зачастую идет речь об эффективности их двигателей. Электродвигатель способен преобразовывать около 97–98% получаемой энергии в механическую силу, в то время как для бензинового двигателя достижение 40% и более уже является большим успехом, а рекорды свыше 44% устанавливаются за счёт значительных компромиссов при огромной степени сжатия.
Издание piataauto пишет, что электромобили имеют дополнительные потери, которые могут составлять до 25% электроэнергии.
Эксперты провели эксперимент, замерив потери энергии при зарядке на общественных станциях быстрой зарядки и дома от трехфазной розетки.
Когда электромобиль заряжается от трехфазной розетки дома, он получает переменный ток, и чтобы энергия поступила в аккумулятор, её необходимо преобразовать в постоянный ток, и эта функция обычно возлагается на модуль OBC (on-board charger). Эксперты провели измерения при мощности 11 кВт или 22 кВт, а также при 4,1 кВт и 2,3 кВт – что соответствует обычной мощности стандартной двухфазной розетки.
Так, зарядка осуществлялась в диапазоне от 10% до 90%, а температура аккумулятора в начале зарядки находилась в идеальном диапазоне от 20°C до 30°C. При этом заряжали VW ID.7, Tesla Model Y, Mercedes CLA 350, Renault RS E-Tech и Volvo EX30.
Эксперты обнаружили, что модуль OBC приводит к значительным потерям из-за преобразования переменного тока в постоянный. Кроме того, во время зарядки полупроводники в модуле требуют дополнительного охлаждения, а в автомобиле имеются схемы, потребляющие дополнительную энергию. Парадокс заключается в том, что в сумме этот вид потребления выше при меньшей мощности зарядки и более длительном процессе зарядки. К тому же имеются потери энергии в кабелях и аккумуляторе.
Из пяти моделей только одна поддерживает зарядку мощностью 22 кВт – Volvo EX30, и в этом случае потери составили 6,7%. При мощности 11 кВт потери составляют 7%. При мощности 4,1 кВт потери возрастают до 9,1%, а при 2,3 кВт – достигают 14,2%.
При зарядке на 11 кВт наименьшие потери у Renault – 5,1%. У остальных моделей потери превышают 6%. Наибольшие потери возникают при медленной зарядке от обычной домашней розетки мощностью 2,3 кВт. Renault теряет при этом 13,7%, VW iD.7 – 15,3%, а Tesla немного эффективнее, теряя 12,7%. Однако главным сюрпризом стал Mercedes CLA, который теряет 24,2% электроэнергии, поступающей из розетки в аккумулятор. Выяснилось, что Mercedes грубо сэкономил на модуле OBC, создав упрощённую архитектуру с током всего 8 А вместо обычных 10.
Таким образом, трехфазная розетка - наиболее предпочтительное решение, поскольку обеспечивает наименьшие потери при зарядке дома.
Для сравнения: при зарядке Mercedes CLA через обычную розетку потери составляют 24,2%, что означает: если в среднем заряжать 25 кВт·ч нетто в день, из розетки будет потребляться 32,98 кВт·ч, то есть ежедневно теряется 7,98 кВт·ч. За месяц потери составят 239,4 кВт·ч. При зарядке через трехфазную розетку потери для этой модели составляют 6,9%, то есть на 25 кВт·ч нетто из сети будет потребляться 26,85 кВт·ч, при этом теряется 1,85 кВт·ч. За месяц потери составят 55,5 кВт·ч. А разница в потерях между этими двумя способами составит 183,9 кВт·ч в месяц.
Что касается зарядки на общественных станциях быстрой зарядки, потери на OBC исключаются, поскольку эти станции уже подают постоянный ток. Однако у станции есть и другие потери. Некоторые станции охлаждают не только внутренние электронные компоненты, но и кабели с помощью жидкостных контуров. Эксперты протекстировали Hyundai Ioniq 6, Renault Megane E-Tech, Tesla Model Y и VW ID.3.
Отмечается, что автомобиль генерирует дополнительные, более значительные потери в аккумуляторе из-за повышения его температуры в процессе быстрой зарядки. Чтобы минимизировать этот эффект, современные автомобили оснащены комплексными системами терморегулирования, которые поддерживают температуру аккумулятора, но и эти системы охлаждения иногда могут потреблять 2–3 кВт мощности.
Тем не менее, благодаря высокой мощности зарядки и скорости, допустимые процентные потери автомобиля оказываются меньше. При нормальной температуре в 23°C потери составляют от 1% до 4%. При 0°C с предварительным кондиционированием они составляют от 1% до 6%, а без предварительного кондиционирования – от 7% до 10%.
Также эксперты обнаружили, что функция предварительной подготовки позволяет сэкономить время и продлить срок службы аккумулятора, но не экономит энергию, поскольку фактически потребляет столько же энергии, но распределяет её потребление во времени.
Не менее любопытно, что зарядная станция теряет ещё около 5% энергии, а это означает, что общие потери от сети до аккумулятора авто колебались от 5–6% до 15%.
Таким образом, общественные зарядные станции обеспечивают меньшие процентные потери эффективности только в том случае, если температура на улице близка к идеальной, и аккумулятор не требует слишком интенсивного нагрева или охлаждения. Когда это происходит, преимущества становятся незначительными.
Ранее УНИАН писал, что блогер из Калифорнии Шелби Черч купила Tesla Model 3, после чего сравнила счета за электроэнергию до и после покупки авто.