Типы электрических розеток для зарядных устройств электромобилей | Блог NeoCharge

Типы электрических розеток для зарядных устройств для электромобилей

Существует множество различных типов электрических розеток для зарядных устройств для электромобилей. Общие розетки включают NEMA 14-30, 14-50, 6-30 и 6-50.

Зарядка электромобиля (EV) поначалу может показаться немного сложной, однако после некоторого опыта она станет очень привычной. Одна из тем, которая может сбить с толку многих потенциальных или начинающих водителей электромобилей, — это правильные электрические розетки для зарядных устройств электромобилей.

На самом деле существует множество различных электрических розеток для зарядных устройств электромобилей. Некоторые из них имеют низкую мощность для зарядки уровня 1, а другие — более высокую мощность для зарядки уровня 2.

Выбор правильного оборудования для электромобилей (EVSE или «зарядное устройство») или указание электрику установить правильную розетку требует надлежащего обучения. Если вы приобрели неправильное зарядное устройство или установили неправильную розетку, вы можете не получить зарядку.

Давайте рассмотрим все различные типы электрических розеток для зарядных устройств для электромобилей, чтобы вы лучше подготовились к настройке домашнего зарядного устройства для электромобилей. Обратите внимание, что электрическое содержание этой статьи относится только к США и Канаде.

Резюме:

• Типы розеток на 120 Вольт
• Типы розеток на 240 Вольт
• Лучшие электрические розетки для зарядных устройств для электромобилей
• Электрические розетки не подходят для зарядных устройств для электромобилей
• Заключительные мысли

Типы розеток на 120 Вольт

Хороший способ думать об электрических розетках — сгруппировать их по классу напряжения. В жилых помещениях есть два напряжения: 120 В (В) и 240 В. В общем, чем меньше вольт, тем меньше мощность.

Начнем с маломощной группы, 120В. Розетка на 120 В — стандартная бытовая розетка. Вы используете их почти для всех своих устройств (телевизор, зарядное устройство для телефона, блендер и т. д.).

Есть несколько розеток на 120 В, однако наиболее распространенной является NEMA 6-15. NEMA — это аббревиатура Национальной ассоциации производителей электроэнергии. Первый набор цифр — это класс розетки (6), а второй набор — максимальный ток (15 ампер).

Типичная бытовая розетка NEMA 6-15 — это шокированное лицо, которое вы видели всю свою жизнь. Он был рядом с вами (буквально), когда вам это было нужно больше всего.

Есть еще несколько розеток на 120 В, однако в жилом строительстве они встречаются гораздо реже.

Типы розеток на 240 Вольт

Далее идут розетки 240В. К сожалению, существует множество различных типов розеток на 240 В. Для тех из вас, у кого есть электрическая сушилка, плита, сварочный аппарат и т. д., вы, возможно, видели их раньше, однако для других эти розетки могут выглядеть совершенно незнакомыми.

Сейчас самыми популярными розетками на 240 В являются NEMA 14-30, 14-50 и 6-50. Как и напряжение, чем больше ампер, тем больше мощность.

Общее эмпирическое правило, позволяющее отличить розетку на 120 В от розетки на 240 В, заключается в размере розетки. В большинстве случаев розетка на 240 В больше.

Также стоит отметить, что газовые приборы используют питание 120 В, поэтому не способны преобразовать их в 240 В.

Лучшие электрические розетки для зарядных устройств для электромобилей

Level 1

Итак, теперь, когда вы знаете общие розетки, какие типы электрических розеток лучше всего подходят для зарядных устройств электромобилей?

Для зарядных устройств уровня 1 наилучшей розеткой является розетка NEMA 6-15. Ну, это действительно ваш единственный вариант для 120В. Тем не менее, с зарядным устройством уровня 1 вы можете рассчитывать на зарядку электромобиля со скоростью 4 мили в час.

Имейте в виду, что зарядное устройство уровня 1 входит в стандартную комплектацию каждого электромобиля. Таким образом, начать работу с зарядкой уровня 1 довольно просто, поскольку вы подключаете зарядное устройство к любой доступной бытовой розетке и начинаете заряжаться, хотя и в медленном темпе.

Чтобы представить это в перспективе, чтобы зарядить Tesla Model 3 от пустого до полного на зарядном устройстве уровня 1, потребуется около 35 часов. Для более быстрой зарядки обратите внимание на зарядку уровня 2 с розеткой 240 В.

Level 2

Лучшими электрическими розетками 240 В (уровень 2) для зарядных устройств для электромобилей являются NEMA 14-30, 14-50, 10-30, 10-50 и 6-50. В зависимости от силы тока зарядное устройство уровня 2 может обеспечить запас хода около 20-30 миль в час. Цепи на 30 А (например, розетка NEMA 14-30) обеспечивают дальность действия около 20 миль в час, в то время как цепи на 50 А (например, розетка NEMA 14-50) обеспечивают скорость около 30 миль в час.

Помните: нумерация проста: первый набор цифр — это класс розетки, а второй набор — максимальный ток (в амперах), который можно потреблять.

Теперь это намного быстрее, чем уровень 1. За ночь зарядное устройство уровня 2 может легко зарядить любой электромобиль до 100%. Вот почему многие водители электромобилей предпочитают устанавливать зарядное устройство Уровня 2 вместо Уровня 1. При зарядке Уровня 1 полностью электрический автомобиль может не заряжаться полностью за ночь, однако с Уровнем 2 это определенно произойдет.

В отличие от стандартного зарядного устройства уровня 1, зарядное устройство уровня 2 необходимо приобретать отдельно. Кроме того, в большинстве гаражей может не быть запасной розетки на 240 В. Поэтому вам нужно будет нанять электрика, чтобы установить новую розетку и, возможно, обновить электрощит. Все это может стоить от сотен до тысяч долларов, если требуется обновление панели. Нет буэно!

К счастью, для тех, у кого существующая розетка на 240 В в настоящее время занята электроприбором или зарядным устройством для электромобиля, есть более разумное и доступное решение, чем установка новой цепи! Умный разветвитель 240 В от NeoCharge подключается к существующей розетке 240 В, чтобы создать две розетки из одной.

Smart Splitter разумно и автоматически направляет питание на нужное устройство. Другими словами, Smart Splitter похож на смарт-разветвитель для мощных устройств. Кроме того, Smart Splitter совместим со всеми моделями электромобилей, зарядными устройствами для электромобилей, электроприборами и любой розеткой на 240 В. Узнайте больше об умном разветвителе.

Электрические розетки не подходят для зарядных устройств для электромобилей

Как упоминалось выше, других розеток на 120 В не так много, поэтому трудно ошибиться, если вам нужно найти розетку для зарядки уровня 1. 240В, с другой стороны, немного сложнее.

NEMA 1-15 и 6-15 не подходят для электрических автомобильных зарядных устройств. В частности, розетка 1-15 – это старый стиль без заземляющего проводника. Современная электропроводка включает в себя заземляющий провод для обеспечения безопасности. На самом деле само зарядное устройство электромобиля требует заземления, поэтому не будет работать с розеткой, не имеющей заземляющего проводника.

Розетка NEMA 6-15 — еще одна розетка, которая не подходит для зарядного устройства электромобиля. Эта розетка обычно используется для оконных кондиционеров, но не обеспечивает большой силы тока (тока), а это означает, что она не будет заряжать автомобиль так же быстро, как розетка с более высоким током, такая как 50A NEMA 14-50.

Если по какой-то причине у вас есть какая-либо из этих нестандартных розеток EV, есть два варианта:

Первый вариант — попросить электрика заменить розетку на розетку, подходящую для зарядного устройства электромобиля. Конечно, выключатель и провод ограничивают максимальный ток, поэтому вам нужно будет выбрать соответствующую розетку, соответствующую силе тока цепи.

Второй вариант — использовать интеллектуальный сплиттер NeoCharge. Как упоминалось выше, Smart Splitter можно настроить в соответствии с существующей розеткой в ​​вашем доме и предоставить вам две розетки для зарядки. Во многих случаях это будет наиболее экономичным вариантом.

Перед выполнением любых работ настоятельно рекомендуется проконсультироваться с электриком. Конечно, с Smart Splitter электрик не требуется, поскольку вы просто подключаете устройство к существующей розетке.

Заключительные мысли

Поздравляем! Если вы зашли так далеко, вы многое узнали о лучших и не очень хороших электрических розетках для зарядных устройств для электромобилей.

Независимо от того, используете ли вы зарядку уровня 1 или уровня 2, наличие стабильного и надежного места для зарядки электромобиля значительно облегчит владение электромобилем.

А для тех, у кого нет доступа к зарядке, есть буквально тысячи общедоступных зарядных станций, просто вы могли их не заметить. По закону притяжения, как только вы начнете искать их, вы начнете видеть их повсюду! Например, проверьте сеть EVmatch ниже. EVmatch — это лишь одна из многих общедоступных сетей зарядки электромобилей.

С новой процедурой домашней зарядки вы быстро поймете, что заряжать электромобиль очень просто! Через короткое время зарядка вашего электромобиля станет такой же, как зарядка любого другого электрического устройства, например вашего телефона. Зарядка будет такой же простой, как подключение и пробуждение с аккумулятором, которого вы заслуживаете.

Типы электромобилей и варианты их зарядки

Автомобильная промышленность переходит на электромобили (EV). Новые модели всех форм и размеров, от внедорожников до пикапов и седанов, поступают в автосалоны по всей территории США, чтобы составить конкуренцию Tesla, лидеру отрасли в области электромобилей.

Но что делает автомобиль «электрическим»? И как вы можете определить разницу между многими типами электрических и электрифицированных транспортных средств? В этой статье мы объясним пять основных типов электромобилей.

Что такое мягкий гибридный электромобиль?

Электромобили с мягким гибридом (MHEV) управляются как стандартные автомобили с двигателем внутреннего сгорания (ДВС). Основное отличие состоит в том, что мягкие гибриды имеют дополнительные компоненты, которые могут улучшить характеристики автомобиля и экономию топлива.

Например, автомобили с 48-вольтовой технологией MHEV имеют небольшую перезаряжаемую батарею, которая обеспечивает питание для работы различных систем автомобиля, снижая нагрузку на ДВС и позволяя автомобилю двигаться накатом и на холостом ходу в течение длительного времени без использования ДВС. Например, 48-вольтовая система MHEV eTorque в Ram 1500 может поддерживать мощность до 10 минут без использования двигателя, экономя топливо, когда он застревает в пробке.

Во многих MHEV также используется небольшой электродвигатель, такой как встроенный стартер-генератор (ISG), который улучшает характеристики автомобиля и экономию топлива. Электродвигатель помогает ДВС при начальном ускорении с места, увеличивая экономию топлива. Он также повышает производительность за счет дополнительной мощности и крутящего момента, помогая выполнять такие задачи, как буксировка и быстрое ускорение. Вот почему автопроизводители устанавливают эту технологию на все, от пикапов и внедорожников до седанов с высокими характеристиками.

Компоненты MHEV могут в совокупности улучшить экономию топлива автомобиля на 20-XNUMX процентов.

Что такое гибридный электромобиль?

Гибридные электромобили (HEV) являются наиболее распространенным типом электрифицированных транспортных средств и существуют уже несколько десятилетий. Культовая Toyota Prius — самый известный гибрид в мире, но не все знают, как работают эти электрифицированные силовые агрегаты.

Как и автомобили с мягким гибридом, гибриды имеют бензиновый двигатель внутреннего сгорания. Чтобы сделать ДВС более экономичным, автопроизводитель добавит небольшой аккумуляторный блок, вспомогательный электродвигатель и систему рекуперативного торможения, которая может улавливать энергию, обычно теряемую при торможении, и использовать ее для перезарядки аккумуляторного блока. В гибридном автомобиле батарея питает вспомогательный электрический двигатель, который помогает гибриду ускоряться. Он также приводит автомобиль в движение на низких скоростях, например, в пробках или на парковках торговых центров, без помощи ДВС.

Вместе батарея HEV и электродвигатель сокращают объем работы, которую ДВС должен выполнять для движения транспортного средства, и, в свою очередь, ДВС обеспечивает лучшую экономию топлива.

Что такое подключаемый гибридный электромобиль?

Подключаемые гибридные электромобили (PHEV) — это следующий шаг по сравнению с гибридами. Они отличаются от стандартных гибридов именно так, как следует из названия: это гибриды с ДВС, которые можно подключить к электрической розетке. Чтобы использовать мощность электросети, PHEV имеют аккумуляторную батарею большего размера, чем стандартные гибриды. Аккумуляторная батарея накапливает энергию, которая приводит в движение колеса с помощью электродвигателя.

Подключаемые гибриды обычно предлагают некоторую меру полностью электрического запаса хода, которая означает, сколько миль PHEV может проехать, используя только энергию аккумулятора, без помощи газового двигателя. В зависимости от модели PHEV предлагают от дюжины до примерно 50 миль полностью электрического диапазона. PHEV автоматически переключается между полностью электрическим и бензиновым режимами или может работать исключительно на электричестве или газе, в зависимости от пожеланий водителя.

Поскольку у них нет больших аккумуляторов и увеличенного запаса хода, PHEV с радостью заряжаются от стандартной настенной розетки. Это означает, что вам не нужно переходить на домашнюю зарядную станцию ​​(хотя это позволит заряжать PHEV намного быстрее). Подключаемые гибриды также имеют стандартный топливный бак, чтобы вы могли заправить автомобиль на заправке.

Отличительной чертой PHEV является то, что большую часть времени вы можете ездить в основном на электричестве, а затем отправиться в путешествие по пересеченной местности, не беспокоясь о том, чтобы когда-либо подключить его. возможность найти зарядную станцию, когда вы едете на полностью электрическом автомобиле далеко от дома.

Что такое аккумуляторный электромобиль?

Аккумуляторные электромобили (BEV) — это то, к чему движется отрасль, и автопроизводители и правительства делают большие заявления о типах автомобилей, которые все будут водить в будущем. Европа, например, рассматривает запрет на продажу новых автомобилей с бензиновым двигателем после 2035 года, но законодатели еще не определились с деталями. Хорошей новостью является то, что количество моделей BEV продолжает расти, и новые варианты поступают от небольших стартапов, а также от существующих мировых автопроизводителей.

В то время как большинство людей называют аккумуляторные электромобили «EV», некоторые также называют их BEV. Какой бы термин вы ни использовали, важно знать, что эти транспортные средства не сжигают жидкое топливо (бензин или дизельное топливо), а вместо этого полагаются исключительно на электроэнергию из сети. Электромобиль хранит свою энергию в большой батарее и отправляет ее на один-четыре двигателя для привода колес.

Аккумуляторные электромобили могут подключаться к электросети тремя основными способами. Во-первых, это стандартная розетка на 110 вольт. Хотя этот метод успешно заряжает электромобиль, он не идеален, так как для полной зарядки разряженной аккумуляторной батареи электромобиля может потребоваться несколько дней. Многие владельцы BEV используют зарядное устройство уровня 2, для которого требуется зарядное устройство, которое подключается к розетке на 240 вольт, аналогично тому, к которому могут подключаться некоторые домашние сушилки для белья или инструменты для мастерских. Зарядное устройство 2-го уровня обычно может восполнить заряд батареи электромобиля за 6-12 часов, в зависимости от размера аккумуляторной батареи. Владельцы электромобилей могут установить дома зарядное устройство уровня 2; многие из них доступны в общественных местах зарядки.

Самые мощные зарядные устройства — это быстрые зарядные устройства постоянного тока. Они могут зарядить аккумуляторную батарею электромобиля до 80 процентов примерно за 20-40 минут, в зависимости от автомобиля. Из-за того, как батареи принимают энергию, для долгосрочного срока службы батареи лучше быстро дойти до 80 процентов, а затем замедлить скорость зарядки. Быстрые зарядные устройства постоянного тока обычно находятся в общественных местах, таких как торговые центры и рядом с автомагистралями, предлагая водителям электромобилей возможность «заправиться» в дороге или во время выполнения поручений.

В разных электромобилях используются разные адаптеры для быстрой зарядки постоянного тока. У Tesla, например, есть собственные фирменные разъемы. Большинство других автопроизводителей электромобилей используют разъем CCS. Некоторые старые модели, такие как Nissan Leaf, используют разъем CHAdeMO, но производители электромобилей постепенно отказываются от них в пользу CCS. Кроме того, Tesla может вскоре открыть свою обширную сеть станций быстрой зарядки в США, называемых Supercharger, для других электромобилей.

Что такое электромобиль на водородных топливных элементах?

В настоящее время доступны только две новые модели электромобилей на водородных топливных элементах (FCEV) — Hyundai Nexo и Toyota Mirai. Хотя эти автомобили не подключаются к сети, их по-прежнему называют электромобилями, потому что электричество питает двигатель, который приводит в движение колеса. Ключевое отличие состоит в том, что электричество поступает от топливного элемента, а не от сети.

Топливный элемент чем-то похож на ДВС тем, что он преобразует топливо в энергию. Однако FCEV не работает на бензине. Для этого требуется водородное топливо (H2), хранящееся в специальном водородном топливном баке на борту автомобиля, который водитель может заправить на станции H2 с помощью соединительного шланга, похожего на бензонасос, но с более безопасным соплом.

Чтобы создать электричество для питания автомобиля, топливный элемент FCEV использует химическую реакцию для преобразования H2 в электричество, которое затем проходит через аккумулятор к электродвигателям. Единственным побочным продуктом этого процесса является безвредный для окружающей среды водяной пар, который FCEV выбрасывает из выхлопной трубы.

По данным Министерства энергетики США, в стране работает всего 48 водородных заправочных станций, 47 из которых расположены в Калифорнии. Однако есть основания ожидать, что это число будет расти, поскольку ряд транспортных компаний выразили заинтересованность в разработке грузовиков на водородных топливных элементах для дальних перевозок.

Заключение

Люди обычно называют мягкие гибриды, гибриды, подключаемые гибриды, электромобили и автомобили на водородных топливных элементах «электрическими» или «электрифицированными транспортными средствами». Хотя технически все они подходят под этот зонтик, они совершенно разные и требуют разных способов заправки, за исключением гибридов.

Чтобы узнать больше о различных типах электромобилей, которые доступны в настоящее время и появятся в ближайшее время, ознакомьтесь с нашими путеводителями по магазинам и обзорами новых автомобилей.

Бортовое зарядное устройство

Зарядка электромобиля зависит от трех составляющих и его скорость всегда будет определяться самым слабым звеном цепи. Эти три компонента — зарядная станция, зарядный кабель и встроенное зарядное устройство. Наименее известным из этих трех является встроенное зарядное устройство. Итак, как это работает? Каковы основные типы бортовых зарядных устройств? И каковы перспективы на будущее?

Зарядное устройство?

Слово «зарядное устройство» может сбить с толку. Поскольку зарядную станцию ​​обычно называют зарядным устройством, необходимо уточнить, что существует два типа зарядных устройств:

• Бортовое зарядное устройство (OBC), встроенное в автомобиль.
• Зарядная станция (также называемая зарядным устройством переменного или постоянного тока) — оборудование для снабжения электромобилей (EVSE)

В этой статье мы затрагиваем тему бортовых зарядных устройств, тех, которые являются неотъемлемой частью каждого электромобиля. Тему внешних зарядных устройств (EVSE) и зарядки постоянным или переменным током можно найти здесь.

Как работает зарядка?

Существует два основных типа зарядки, вы можете использовать либо постоянный ток, либо переменный ток. Если используется питание переменного тока от розетки или зарядной станции переменного тока, ток проходит через зарядный кабель к бортовому зарядному устройству, которое преобразует переменный ток в постоянный и передает его на аккумулятор через систему управления батареями (BMS). ).

Бортовое зарядное устройство. Автор:Toyota Motor Europe (Лицензия CC BY-ND 2.0)

Если автомобиль заряжается постоянным током, то бортовое зарядное устройство обходится и ток подается через BMS напрямую на аккумулятор. Поэтому бортовое зарядное устройство не используется при зарядке постоянным током, но этот способ зарядки предъявляет более высокие требования к BMS. Здесь вы можете найти статью о батареях, как они устроены, как продлить им жизнь и какую роль в этом играет зарядка постоянным током.

Какова роль бортового зарядного устройства?

Прежде всего, встроенное зарядное устройство позволяет вам контролировать ток и напряжение, при которых необходимо заряжать аккумулятор (режим управления напряжением или током), тем самым заботясь о сроке службы аккумулятора.

Зарядное устройство предлагает зарядку постоянным током или постоянным напряжением, обе из которых просты в эксплуатации. И у каждого из них есть свои преимущества и недостатки. В случае зарядки постоянным током наблюдается высокая эффективность и скорость зарядки, но есть риск того, что аккумулятор будет перезаряжен на более позднем этапе, и срок его службы сократится. В случае зарядки постоянным напряжением существует риск того, что с самого начала в батарею будет поступать слишком большой ток, что приведет к ее чрезмерному нагреву и сокращению срока ее службы.

Таким образом, зарядное устройство обеспечивает его начальную зарядку постоянным током, таким образом поддерживая скорость и эффективность, а когда напряжение на обоих концах батареи достигает определенной амплитуды, оно переходит на зарядку постоянным напряжением. Эта система называется стратегией зарядки и является наиболее важной функцией бортового зарядного устройства.

Стратегии зарядки. Источник: https://www.hindawi.com/journals/jat/2019/2613893/

Первая фаза — это так называемая ступень PFC (контроллер коэффициента мощности или коррекция коэффициента мощности), которая преобразует переменный (AC) ток в постоянный ток. Эта часть зарядного устройства решает, сможет ли оно использовать одну, две или все три фазы переменного тока. Выходное напряжение 700В затем поступает на вторую фазу.

Вторая фаза называется преобразователем LLC. Вход – это вышеупомянутые 700 В, а выход – это напряжение, необходимое аккумулятору в данный момент зарядки.

Какие типы бортовых зарядных устройств существуют?

Бортовые зарядные устройства можно разделить в зависимости от того, сколько фаз они могут использовать (будь то одна, две или три) и в зависимости от их мощности. Выходная мощность бортовых зарядных устройств обычно находится в диапазоне от 3.7 кВт до 22 кВт. Эти две характеристики определяют цену зарядного устройства и, следовательно, цену всего электромобиля.

Бортовое зарядное устройство. Источник: https://avidtp.com/product/onboard-charger/

Стандартное зарядное устройство AVID имеет выходную мощность либо 7.3 кВт, если оно использует только одну фазу, либо 22 кВт, если оно использует три фазы. Зарядное устройство также может определить, сможет ли оно использовать только одну фазу или три. При подключении к домашней станции переменного тока, которая также будет иметь мощность 22 кВт, время зарядки будет зависеть только от емкости аккумулятора.

Напряжение, которое может принять данное бортовое зарядное устройство, составляет 110–260 В переменного тока в случае подключения только к одной фазе (и 360–440 В в случае использования трех фаз). Выходное напряжение, которое поступает на аккумулятор, находится в диапазоне 450 – 850 В.

Перспективы на будущее

Поскольку скорость зарядки электромобиля всегда зависит от мощности самого слабого звена, наблюдается тенденция ко все более мощным бортовым зарядным устройствам. Текущие исследования сосредоточены в основном на уменьшении размеров и веса зарядного устройства с упором на высокую плотность энергии, высокую эффективность зарядки и хорошее рассеивание тепла.

Исследования первой части зарядного устройства (фаза PFC) хорошо продвинулись, и в настоящее время эффективность достигает 98%. Таким образом, общий КПД зависит главным образом от конструкции и КПД преобразователя постоянного тока во второй фазе.

А кроме того, электромобили также оснащены собственной силовой передачей, которая также способна изменять ток с переменного на постоянный. А вот о его функциях и будущем в следующий раз в нашей статье о силовых агрегатах.