Ładowanie samochodów elektrycznych - #2 Szybkie ładowarki DC

W ostatnim wpisie omówione zostały rodzaje złączy AC. Jednak dzięki ładowarkom prądu stałego możemy cieszyć się szybkim ładowaniem, podczas którego dystans kilometrów do pokonania rośnie bardzo szybko. Można je porównać do stacji benzynowych. Ładowarka AC będzie jak tankowanie samochodu na podwórku, gdzie cały bak trzeba zalewać po kolei litrowymi butelkami z benzyną – stracimy na to dużo czasu i jest to mało komfortowe. Stacja szybkiego ładowania DC działa trochę jak dystrybutor na stacji benzynowej. Możemy podjechać i zatankować samochód „pod korek” wkładając pistolet do tankowania i blokując spust. Właśnie one, jak dystrybutory „wtłaczają” prąd w akumulatory z szybkością nie osiągalną dla ładowarek AC, a ściślej mówiąc – punktów przyłączeniowych do ładowarek wbudowanych w pojazdach. Także dopiero teraz możemy mówić o ładowarkach, ładowarkach akumulatorów, które znajdują się w pojeździe elektrycznym.

Zastosowane złącza stosowane w ładowarkach prądu stałego DC

W ładowarkach prądu stałego DC cała sytuacja jest zdecydowanie mniej skomplikowana niż przy złączach AC, chociaż trafimy na jeden wyjątek. No cóż, technologia się rozwija, testowane są różne rozwiązania.

Przede wszystkim skupię się na sprawach dotyczących Europejskich rozwiązań, ponieważ rynek USA i rynek Chiński cechuje się małymi odchyłami. Nie będę też mówił o starych, już niestosowanych rozwiązaniach.

Ładowarki prądu stałego mają najczęściej moce 50 kW. Spotkać też można ładowarki 100 i 150 kW. Dziś (w 2020 roku) w Polsce nie uświadczymy mocniejszych niż 150 kW. Można więcej? Oczywiście! Można nawet i 350 kW, ponieważ do takich mocy przystosowane są złącza CSS Combo 2. Należy jednak pamiętać o ograniczeniach konstrukcyjnych. Tak duże moce ładowania związane są również z bardzo dużymi prądami przepływającymi przez przewody i akumulatory. A duże prądy, wiążą się również z wysoką temperaturą. Z tego powodu zwiększanie mocy ładowania nie jest wcale tak proste, jak może się wydawać.

Szybkie ładowanie, czy to ma sens?

Ma, i to bardzo dużo sensu. Chyba najlepiej zilustruje to poniższe zdjęcie.

Tesla 3 podczas szybkiego ładowania w ciągu jednej godziny ładowania teoretycznie może dołożyć aż 772 km! Niestety, tak duża moc dostępna tylko w wąskim zakresie, mniej więcej od 20% do 65% naładowania akumulatora, a później tempo ładowania spada. Wynika to z charakterystyki ładowania stosowanych akumulatorów.

Jednak elektryczne samochody, to nie tylko Tesle. Na przykład mały Peugeot e-208 ma moc ładowania do 100kW. Jednak taka moc dostępna do 16 % naładowania, po czym spada. Przy 50% naładowania mamy już tylko 50 kW, przy 80% naładowania, moc zmniejsza się do ok. 27 kW, a powyżej to już tylko 11 kW i mniej. Na końcu film z ładowania Peugeota e-208.

Czy to wada tego modelu? Nie. Każdy pojazd elektryczny tak ma. To raczej cecha ogniw litowo-jonowych, a nie ich wada.

Rodzaje złącz

W przypadku złącz DC możemy wyróżnić dwa (no dobra trzy) złącza stosowane w Europie.

CSS Combo 2

Spotykany również pod nazwą: CSS, COMBO, COMBO 2, TYPE 2 COMBO, CSS TYPE 2

CSS Combo 2 jest rozwinięciem złącza Type 2 przedstawionego we wcześniejszym wpisie. U dołu dodano dwa piny, do przesyłu prądu stałego. Może obsłużyć moc ładowania aż do 350 kW. Jednak znajdziemy go w ładowarkach DC wszystkich mocy. Jest to najpopularniejsze złącze w krajach UE i kupując samochód, który wyposażony jest w możliwość szybkiego ładowania, na pewno będziemy posiadać to złącze.

CHAdeMO

Złącze CHAdeMO wywodzi się z Japonii. Jest to złącze, które od początku było rozwijane tylko pod kątem ładowania DC.

O ile kształt samego złącza się nie zmienia, to zmieniają się wersje złącza. Pojawiło się kilka wersji CHAdeMO, o których warto wiedzieć: CHAdeMO 0.9, CHAdeMO 1.0, CHAdeMO 1.1, które osiągają moc ładowania do 62,5 kW.  CHAdeMO 1.2 oferuje moc ładowania do 200 kW, a CHAdeMO 2.0 do 400 kW.

Samochody wyposażone w CHAdeMO stanowią mimo wszystko mniejszość w porównaniu do standardu CSS Combo 2. I niestety jak już wiadomo w samochodach EV nic nie jest oczywiste, więc nie można przypisać jednoznacznie jednego typu złącza do marki. CHAdeMO popularne jest w Nissanach i Mitsubishi. Montowane było również w pierwszej generacji KIA SOUL EV, natomiast w KIA SOUL EV 2020, zamontowane jest już złącze CSS Combo2.

Type 2

Tak, to jest to samo złącze, które występuje w złączach AC. Jest ono przystosowane również do ładowania prądem DC. Stosowane jest, a raczej było w Teslach Model S. W Superchargerach Tesli możemy spotkać po dwa złącza do ładowania czyli Type 2 oraz CSS Combo Type 2 i obydwa złącza będą służyły do ładowania DC. Ot, taka ciekawostka, ponieważ ten standard jest powoli wypierany. Możliwe są również do zakupienia przejściówki DC z Type 2 na CSS Combo 2, dedykowane do Tesli.

Podsumowanie

Zdecydowana większość dostępnych ładowarek DC posiada dostępne zwykle 2 złącza do szybkiego ładowania – CHAdeMO oraz CSS Combo 2. Z tego powodu nie powinniście obawiać się czy będziecie mieli, gdzie naładować samochód i nie powinniście wybierać samochodu przez pryzmat złącza DC.

Film:

https://youtu.be/A5vHmg5TVxA