Содержание

  1. Как устроено зарядное устройство в электромобиле?
  2. Как работает зарядное устройство электромобиля?
  3. Режимы заряжания электромобилей
  4. Принцип работы зарядной станции
  5. Процедура зарядки

Электромобильная инфраструктура не стоит на месте: с каждым днем количество зарядных станций, как и число электрокаров, увеличивается. И чтобы лучше понимать свой электромобиль, следует разобраться в том, как работает зарядка. Поэтому, в этой статье поговорим о принципе работы таких устройств.

Как устроено зарядное устройство в электромобиле?

В зарядке электромобиля есть 4 основных компонента:

  • Электродвигатель – в одном авто может быть 1 и больше электродвигателей.
  • Аккумуляторы, которые снабжают эти двигатели энергией.
  • Зарядное устройство, которое превращает переменный ток, поступающий от зарядной станции, в постоянный для зарядки аккумуляторов.
  • Зарядный разъем – каждый электромобиль имеет порт, в который вставляется коннектор станции. Некоторые авто имеют даже два разъема: один для зарядки переменным током (АС), второй – постоянным (DC).

Электромобиль движется под действием электричества, которое получает от электросети и сохраняет для использования в аккумуляторной батарее. Батарея состоит из электродов, пропитанных электролитом. Набор энергии батареей происходит во время подзарядки.

Как работает зарядное устройство электромобиля?

Электрический заряд возникает за счет ионов лития, взаимодействующих с кристаллической решеткой из другого металла (например, кобальт или кремний). Зарядное устройство принимает переменный ток от розетки или зарядной станции и преобразует его в постоянный для зарядки аккумулятора электрокара с помощью микросхемы бортового компьютера.

Зарядное устройство работает по принципу индуктивной зарядки: передача энергии между 2-мя проводниками проводов осуществляется за счет электромагнитного поля. Один из разъёмов подключается к источнику питания, а другой к АКБ. Зарядное устройство создает вокруг катушек магнитное поле, и в результате внутри них появляется ток, который и поступает в АКБ. Когда вы подключаете электрокар к станции подзарядки, энергия от нее поступает через точку зарядки к аккумулятору.

Зарядное устройство состоит из двух блоков - питания и управления. Первый подает ток на зарядное устройство, который проходит через катушки к АКБ, а второй управляет подачей энергии и регулирует этот поток непосредственно в аккумуляторе. Контроллер обеспечивает безопасную и эффективную зарядку, предотвращает перегрев, отслеживает состояние аккумуляторов показывает, насколько они заряжены.

Режимы заряжания электромобилей

Существует 4 режима подачи энергии в батарею электромобиля. Рассмотрим, чем они отличаются друг от друга.

  • Режим №1. Не совсем безопасный, так как подразумевает прямое подключение кабеля к розетке 220В без устройства контроля заряда. Так заряжаться опасно, ведь есть риск перегрева кабеля, нестабильной подачи тока и даже короткого замыкания. Ну и процесс зарядки от розетки будет очень долгим.
  • Режим №2. Это тоже способ зарядки от розетки, но уже с использованием устройства контроля питания. Но все же режим 2 не гарантирует максимальную защиту источника питания (розетки).
  • Режим №3. Этот способ уже предполагает применение станции подзарядки (со встроенным контролем заряда) с гнездом для подключения кабеля либо со встроенным кабелем. Такое устройство берет энергию не от розетки, а из отдельной линии питания, поэтому сила тока здесь намного выше. Как правило, это стационарные зарядки, которые выдают мощность до 43 кВт.
  • Режим №4. Это режим заряжания постоянным током (DC). Станция подает постоянный ток напрямую в аккумулятор электрокара минуя инвертор. Поэтому, процесс подзарядки занимает всего пол часа.

Принцип работы зарядной станции

Зарядная станция имеет кабель с коннектором, который соединяется с разъемом электрокара. Также, она имеет встроенные контроллеры и электронные устройства, которые управляют процессом зарядки, а именно, регулируют ток и напряжение, мониторят состояние зарядки и передают эту информацию.

Станция подключается к электросети через специальный кабель, который обычно имеет разъем для подключения к сети переменного тока. Между станцией и автомобилем происходит взаимодействие: станция передает сигналы о доступности энергии, начинает процесс зарядки и обменивается информацией о мощности зарядки, текущем состоянии и других параметрах.

Станция может поддерживает разные режимы зарядки. При подзарядке переменным током станция просто преобразует его в тот же переменный, но с другим напряжением и силой, после чего он передаётся в аккумулятор авто. В случае зарядки DC, станция превращает переменный ток из сети в постоянный определенного напряжения и силы, и тоже передает его в аккумулятор.

Процедура зарядки

Процедура подзарядки очень проста: один разъем зарядного устройства подключается к аккумулятору электромобиля, а другой - к розетке или станции. Если используется другая разновидность розетки, необходимо применять переходники.

На скорость заряжания влияет напряжение в сети, объем аккумулятора, сила тока мощность зарядного устройства. Быстрее всего заряжать на специальных заправках — в среднем процедура занимает от 1 до 4 часов. От обычной домашней розетки полный заряд потребует 6-9 часов.