Per Finn Peacock – Enginyer elèctric certificat, ex CSIRO, propietari de vehicles elèctrics, fundador de SolarQuotes.com.au
Tant si esteu pensant en comprar un vehicle elèctric, esperar que el lliurin o conduir-ne un, saber com (i com) es carreguen és una part important de la propietat.
En aquesta guia, parlaré de potència (kW) i energia (kWh). Conèixer la diferència és important! La gent les confon tot el temps, fins i tot els electricistes que haurien de saber-ho millor.
Un cotxe de gasolina típic té 10 quilòmetres d'autonomia amb 1 litre de combustible. Un cotxe elèctric típic té uns 6 quilòmetres d'autonomia amb 1 kWh d'electricitat.
Per a un cotxe de gasolina, necessiteu 10 litres de combustible per recórrer 100 km. A un cost molt conservador d'1,40 $ per litre de combustible, 10 x 1,40 $ = 14 $ per 100 quilòmetres.
Nota: La gasolina costa més de 2 dòlars per litre en el moment d'escriure això, però em quedaré amb 1,40 dòlars per demostrar que els vehicles elèctrics són molt més barats, fins i tot si el dictador rus no exagerés els preus del combustible.
En un vehicle elèctric, es necessiten uns 16 kWh d'electricitat per recórrer 100 quilòmetres. Si la vostra companyia elèctrica cobra 21 cèntims per kWh, el cost és de 16 x 0,21 $ = 3,36 $.
Els vehicles elèctrics són menys cars de conduir si es considera carregar-los des de panells solars o carregar-los a tarifes fora de les hores punta basades en les tarifes per hora d'ús (ToU). Fem algunes xifres per il·lustrar-ho:
Si teniu una factura d'electricitat de 21 cèntims i una tarifa de realimentació solar de 8 cèntims, el cost net de carregar el cotxe amb energia solar és de 8 cèntims. Això és 13 cèntims més barat per kWh que carregar un cotxe elèctric des de la xarxa.
Les tarifes horàries cobren preus diferents per l'electricitat en funció de l'hora del dia que reps de la xarxa.
Compareu els diferents preus de l'electricitat d'Aurora Energy Tasmania a diferents hores del dia:
Si configureu el carregador del vostre vehicle elèctric perquè només funcioni amb aquest programa ToU amb Aurora de 10:00 a 16:00, 100 km d'autonomia us costaran 16 x 0,15 $ = 2,40 $.
El futur del pla elèctric d'Austràlia són les tarifes per hora d'ús, l'electricitat més barata durant el dia (molta energia solar) i a la nit (normalment amb molt de vent i poca demanda).
A Austràlia Meridional, es cobra uns mísers 7,5 cèntims per quilowatt-hora del dia durant una tarifa en funció de l'hora d'ús que ofereix una "esponja solar".
Alguns minoristes també ofereixen tarifes especials per a vehicles elèctrics, on podeu pagar una tarifa més baixa per kWh per carregar el vostre vehicle elèctric en determinats moments o una tarifa plana diària per a una càrrega il·limitada.
Una última cosa: compte amb les "tarifes de demanda". Aquests plans d'energia et cobren una factura d'electricitat total més baixa, però et poden causar molts problemes si el consum d'electricitat supera un cert llindar. Carregar el teu vehicle elèctric amb un carregador trifàsic de 22 kW podria significar que pagues 10 vegades la teva factura d'electricitat estàndard!
Un carregador bàsic per a vehicles elèctrics és un dispositiu molt senzill. La seva funció és simplement "preguntar" al cotxe si pot acceptar alguna càrrega i, si és així, subministrar energia al vehicle de manera segura fins que se li indiqui que s'aturi.
Un carregador de vehicles elèctrics no pot alimentar el cotxe més ràpid del que el cotxe li demana (cosa que és perillosa), però si tens una mica de seny, pot decidir alentir la càrrega en funció d'altres condicions, per exemple:
Els carregadors de vehicles elèctrics domèstics també funcionen amb corrent altern. Això vol dir que no han fet res gaire especial. Només regulen els quilowatts de 230 V de corrent altern que entren al cotxe.
De fet, la caixa d'electrònica que podeu comprar per carregar el vostre cotxe tècnicament no és un carregador. Perquè tot el que fa és proporcionar alimentació de CA regulada. Tècnicament, el carregador real és al cotxe, convertint el corrent altern en corrent continu i s'encarrega de totes les altres tasques de càrrega.
Aquest carregador de vehicles elèctrics integrat té un límit de potència estricte en la seva conversió de CA a CC. 11 quilowatts és el límit per a molts vehicles elèctrics, com ara el Tesla Model 3 i el Mini Cooper SE.
Confessió friqui: tècnicament, hauria d'anomenar el dispositiu que connectes al cotxe un EVSE (Equip de subministrament de vehicles elèctrics). Però això confondrà la majoria de la gent no professional, així que, amb el risc de rebre un correu electrònic enfadat d'un enginyer jubilat, anomeno aquests dispositius "carregadors".
Els carregadors públics d'alta velocitat dedicats per a vehicles elèctrics són carregadors que alimenten la bateria amb corrent continu. No estan limitats pel carregador del cotxe perquè no l'utilitzen.
Si el vostre cotxe ho pot suportar, aquests vehicles dolents poden carregar amb fins a 350 kW de corrent continu. Tingueu en compte que han de reduir considerablement la velocitat quan la bateria arriba al 70%. Tot i així, poden afegir 350 quilòmetres d'autonomia en només 10 minuts.
La indústria ha adoptat termes per descriure la càrrega lenta, mitjana i ràpida. De manera força avorrida, s'anomena càrrega de Nivell 1, Nivell 2 i Nivell 3.
Un carregador de nivell 1 és només un cable i un adaptador que es connecta a una presa de corrent estàndard. Es carreguen a 1,8 a 2,4 kW des d'una presa de corrent domèstica estàndard.
Consell professional: si el fabricant del cotxe no proporciona un connector mòbil per al cotxe, assegureu-vos de comprar-ne un i guardar-lo al maleter; us pot estalviar un dia de cansalada fins i tot si no el feu servir mai a casa.
Per il·lustrar què significa una taxa de càrrega de Nivell 1 d'1,8 kW: afegirà 1,8 kWh per hora a la bateria del cotxe.
1 kWh de potència en una bateria de vehicle elèctric equival a uns 6 km d'autonomia. Per tant, un carregador de nivell 1 pot proporcionar una autonomia d'uns 10 quilòmetres per hora. Si carregueu el cotxe durant la nit (unes 8 hores), afegireu uns 80 quilòmetres d'autonomia.
Però el nivell 1 pot carregar a una velocitat més alta. Segons el fabricant, el dispositiu pot tenir endolls intercanviables.
Tots els carregadors portàtils de vehicles elèctrics inclouen endolls normals de 10 A, igual que tots els altres electrodomèstics de casa teva, però alguns també inclouen endolls intercanviables de 15 A. Aquest té una punta de terra més ampla i requereix un endoll especial que pugui suportar cables més gruixuts de 15 A. Si tens una caravana, probablement els coneixes.
Alguns carregadors mòbils tenen una "cua" de 15 A. Aquests són els extrems de cua de 10 A i 15 A que vénen amb el carregador mòbil Tesla a Austràlia.
Si el vostre carregador portàtil té un corrent de 15 A i el voleu carregar a casa, necessitareu una presa de corrent de 15 A al vostre aparcament. Calculeu uns 500 dòlars per aquesta instal·lació.
Dada curiosa: si el voltatge de la xarxa elèctrica local és alt (hauria de ser de 230 V, però normalment és de 240 V o més), obtindreu més potència perquè la potència = corrent x voltatge.
Dada extra per a friquis: depenent del fabricant, els carregadors mòbils solen estar limitats al 80% del seu corrent nominal. Per tant, un carregador de 10 A només pot funcionar a 8 A i un dispositiu de 15 A només pot funcionar a 12 A. Combinat amb les fluctuacions del voltatge de la xarxa, això significava que no podia proporcionar una velocitat de càrrega de vehicles elèctrics precisa per al connector mòbil.
Dada curiosa sobre Tesla: els carregadors mòbils de Tesla importats després del novembre del 2021 poden carregar-se a 10 A o 15 A, depenent de la cua utilitzada.
Consell professional: si teniu un Tesla recent i teniu la sort de tenir una presa de corrent trifàsica al garatge, podeu comprar un endoll de tercers que pugui carregar de 4,8 a 7 kW (de 20 a 32 A) mitjançant un connector mòbil.
Velocitat de càrrega: Abast aproximat de 40 km/h (monofàsic) o fins a 130 km/h (trifàsic)
La càrrega de nivell 2 requereix un carregador de paret dedicat amb el seu propi cablejat dedicat de tornada a la regleta.
Els carregadors de nivell 2 costen entre 900 i 2500 dòlars pel maquinari i entre 500 i més de 1000 dòlars per instal·lar. Aquest preu també suposa que el teu reglet i la xarxa elèctrica poden suportar la càrrega addicional. Si no poden, actualitzar el subministrament pot costar milers de dòlars.
Un carregador monofàsic de 7 kW de nivell 2 pot afegir uns 40 quilòmetres per hora d'autonomia. Si el vostre cotxe ho pot suportar, un carregador trifàsic de 22 kW per a vehicles elèctrics afegirà uns 130 quilòmetres per hora d'autonomia.
Dada curiosa: Tot i que els carregadors trifàsics de nivell 2 poden generar fins a 22 kW, molts cotxes no poden convertir l'energia de CA tan ràpidament. Consulta les especificacions del teu cotxe per veure la seva velocitat màxima de càrrega de CA.
Aquest carregador és completament de corrent continu i té una potència de 50 kW a 350 kW. La seva instal·lació costa més de 100.000 dòlars i requereix una font d'alimentació enorme, per la qual cosa és poc probable que en tingueu un instal·lat a casa vostra.
La xarxa de supercarregadors de Tesla és l'exemple més famós d'un carregador de nivell 3. El supercarregador "V2" més comú té una potència màxima de 120 kW i una autonomia de creuer de 180 quilòmetres en 15 minuts.
La xarxa d'estacions de supercàrrega de Tesla els dóna un avantatge competitiu respecte a altres fabricants de vehicles elèctrics a causa de la seva ubicació en rutes de viatge populars, la fiabilitat/temps de funcionament i el gran volum en comparació amb altres carregadors de nivell 3.
Tanmateix, a mesura que els vehicles elèctrics esdevenen més comuns, s'espera que sorgeixin altres xarxes competidores a tot el país i que millorin la seva fiabilitat.
Dades curioses sobre Tesla: els supercarregadors Tesla "V2" vermells i blancs d'Austràlia tenen càrrega ràpida de corrent continu, que normalment carrega entre 40 i 100 kW, depenent de quants altres cotxes els utilitzin alhora. Un grapat de supercarregadors "V3" actualitzats a Austràlia poden carregar fins a 250 kW.
Consell professional: aneu amb compte amb els carregadors de corrent altern lents en viatges per carretera. Alguns carregadors de carretera són de tipus corrent altern més lents que només poden carregar de 3 a 22 kW. Aquests es poden recarregar una mica quan aparqueu, però no són prou ràpids per carregar còmodament mentre viatgeu.
Tots els vehicles elèctrics venuts a Austràlia a partir de l'1 de gener de 2020 estan equipats amb una presa de càrrega de CA anomenada "Tipus 2" (o de vegades "Mennekes").
Data de publicació: 02-08-2022
