Τα μυστικά της ταχείας και υπερταχείας επαναφόρτισης των ηλεκτρικών αυτοκινήτων

Τα σύγχρονα ηλεκτρικά αυτοκίνητα μπορούν να επαναφορτίζουν τους συσσωρευτές τους με διάφορους τρόπους. Στην καθημερινή χρήση η επαναφόρτιση γίνεται με κανονικούς ρυθμούς και, συνήθως, διαρκεί μερικές ώρες.

Στις μακρινές, όμως, μετακινήσεις απαιτούνται ενδιάμεσοι ανεφοδιασμοί, οι οποίοι πρέπει να ολοκληρώνονται σε πολύ σύντομο χρόνο, ώστε να μη διαταράσσεται το πρόγραμμα του ταξιδιού.

Στις περιπτώσεις αυτές χρησιμοποιείται η ταχεία ή/και υπερταχεία επαναφόρτιση, η οποία διαφέρει σημαντικά από τη συνήθη.

Για τη σωστή και εύκολη αξιοποίηση όλων των δυνατοτήτων επαναφόρτισης, ο κάτοχος του ηλεκτρικού αυτοκινήτου πρέπει να γνωρίζει τις εφαρμοζόμενες σε κάθε περίπτωση πρακτικές.

Η διαφορά εναλλασσόμενης και συνεχούς τάσης

Η ηλεκτρική ενέργεια με την οποία ανεφοδιάζεται το ηλεκτρικό αυτοκίνητο μπορεί να παρέχεται σε αυτό με τη μορφή είτε της εναλλασσόμενης τάσης (AC), είτε της συνεχούς τάσης (DC).

Η ηλεκτρική ενέργεια που παρέχεται από τα δίκτυα διανομής, σχεδόν όλου του αναπτυγμένου κόσμου, έχει τη μορφή της εναλλασσόμενης τάσης (AC). Όμως, η επαναφόρτιση των συσσωρευτών μπορεί να γίνει μόνο με συνεχή τάση (DC).

Για αυτόν τον λόγο μεσολαβούν, πάντοτε, μεταξύ του δικτύου διανομής ηλεκτρικής ενέργειας και των συσσωρευτών των ηλεκτρικών αυτοκινήτων συσκευές, οι οποίες μετατρέπουν το εναλλασσόμενο ρεύμα σε συνεχές.

Τα χαρακτηριστικά των φορτιστών ηλεκτρικών αυτοκινήτων

Οι συσκευές αυτές ονομάζονται «φορτιστές» (chargers) και κατασκευάζονται σε διάφορα μεγέθη και ικανότητα διαχείρισης μικρών ή μεγαλύτερων ποσοτήτων ηλεκτρικής ενέργειας στη μονάδα του χρόνου.

Η ικανότητα αυτή ονομάζεται ισχύς (power) και, συνήθως, μετριέται σε κιλοβάτ (kW).

Η ισχύς του φορτιστή επιλέγεται ανάλογα με τον επιθυμητό ρυθμό της επαναφόρτισης των συσσωρευτών του αυτοκινήτου, αλλά και των τεχνικών του προδιαγραφών.

ev charging

Όταν διαθέτουμε τον απαραίτητο χρόνο για μια, ήπιου ρυθμού, επαναφόρτιση, κάτι που συνιστάται γενικότερα για πολλούς τεχνικούς και οικονομικούς λόγους, τότε χρησιμοποιούμε έναν φορτιστή με μικρή σχετικά ισχύ και με αντίστοιχα μικρό βάρος, όγκο και αξία.

Αυτού του είδους η βραδεία (ή και μέσης ταχύτητας) επαναφόρτιση εφαρμόζεται σχεδόν σε ολόκληρη τη ζωή του ηλεκτρικού αυτοκινήτου, όταν είναι σταθμευμένο τη νύκτα στο σπίτι ή την ημέρα στον τόπο εργασίας ή ακόμα και σε κοινόχρηστο σταθμό φόρτισης στον οποίο παραμένει για κάποιες ώρες.

Διαβάστε επίσης:  Η Shell θα εγκαταστήσει 50.000 πρωτοποριακούς σταθμούς φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων στη Βρετανία

Η επιλογή ταχείας – υπερταχείας επαναφόρτισης και οι on board chargers

Εξαίρεση σε αυτόν τον κανόνα αποτελεί η ανάγκη ταχείας ή και υπερταχείας επαναφόρτισης, συνήθως κατά τη διάρκεια των ταξιδιών, προς αποφυγή καθυστερήσεων ή σε άλλες περιπτώσεις που κάτι τέτοιο επιβάλλεται.

Για την επίτευξη της καθημερινής, με ήπιους ρυθμούς, επαναφόρτισης των συσσωρευτών, το καλό νέο είναι ότι δεν χρειαζόμαστε κάποια ιδιαίτερη συσκευή – δηλαδή, φορτιστή – για τον απλό λόγο ότι μια τέτοια (σ.σ. συσκευή) μας έχει ήδη παραδοθεί ενσωματωμένη από τον κατασκευαστή στο ίδιο το ηλεκτρικό αυτοκίνητο.

Αυτή η «επί του οχήματος» συσκευή φόρτισης (on board charger) είναι χαμηλής ισχύος και συνδέεται με το δίκτυο διανομής ηλεκτρικής ενέργειας με μονοφασική ή τριφασική σύνδεση.

Από τα τεχνικά χαρακτηριστικά της εξαρτάται και ο χρόνος επαναφόρτισης των συσσωρευτών του αυτοκινήτου, σε συνάρτηση, βέβαια, με τη χωρητικότητα της συστοιχίας του.

Ο «επί του οχήματος» φορτιστής συνδέεται με το δίκτυο διανομής εναλλασσόμενου ρεύματος (AC) με μονοφασική ή τριφασική σύνδεση, μέσω του ειδικού καλωδίου φόρτισης.

Ο ενημερωμένος αγοραστής ενός ηλεκτρικού αυτοκινήτου, εκτός από τα χαρακτηριστικά και τις επιδόσεις του ίδιου του αυτοκινήτου, ενδιαφέρεται να μάθει και τις προδιαγραφές του ενσωματωμένου φορτιστή.

Η συσκευή αυτή θα συντροφεύει δια βίου το αυτοκίνητο και θα καθορίζει τη διάρκεια της κάθε επαναφόρτισής του, έτσι ώστε στην ουσία θα ρυθμίζει σε μεγάλο βαθμό τη λειτουργικότητά του. Αξίζει, επομένως, την προσοχή του εν δυνάμει ιδιοκτήτη της.

Η ισχύς των φορτιστών που διατίθενται στα ηλεκτρικά αυτοκίνητα

Πολλοί κατασκευαστές δίνουν στον πελάτη τους τη δυνατότητα επιλογής εναλλακτικών λύσεων, οι οποίες του προσφέρονται ως επιπρόσθετος εξοπλισμός.

Οι «επί του οχήματος» φορτιστές, συνήθως, ξεκινάνε από την ισχύ των 3 kW σε μονοφασική σύνδεση, προχωρούν στα 7 kW, με επίσης μονοφασική σύνδεση, και φτάνουν μέχρι τα 11 kW σε τριφασική σύνδεση.

Σε ιδιαίτερες περιπτώσεις μεγάλων και ακριβών ηλεκτρικών οχημάτων είναι δυνατό να προσφέρονται εναλλακτικά και φορτιστές των 22 kW σε τριφασική σύνδεση.

Ας εξετάσουμε όμως τι συμβαίνει, όταν η επαναφόρτιση με εναλλασσόμενο ρεύμα που τροφοδοτεί τον ενσωματωμένο φορτιστή, δεν μπορεί να ικανοποιήσει τις ανάγκες ενός γρήγορου ανεφοδιασμού, κατά τη διάρκεια ενός ταξιδιού ή όταν για οποιονδήποτε λόγο δεν διατίθενται οι απαιτούμενοι για την κανονική φόρτιση μεγάλοι χρόνοι στάθμευσης του αυτοκινήτου.

charging point

Όταν απαιτείται η ισχής του ταχυφορτιστή

Στις περιπτώσεις αυτές, η ποσότητα της ηλεκτρικής ενέργειας που πρέπει να διοχετευθεί στη συστοιχία του αυτοκινήτου, στη μονάδα του χρόνου, είναι μεγάλη και υπερβαίνει κατά πολύ τις δυνατότητες του «επί του οχήματος» φορτιστή.

Είναι αυτονόητο, ότι για τον σκοπό αυτό θα πρέπει να χρησιμοποιηθεί διαφορετική διόδευση προς τη συστοιχία των συσσωρευτών, ο δε, ενσωματωμένος φορτιστής να παρακαμφθεί και να αντικατασταθεί από έναν, μεγάλης ισχύος, εξωτερικό φορτιστή (ταχυφορτιστή), ο οποίος βρίσκεται εγκατεστημένος στον χώρο του ανεφοδιασμού.

Η διασύνδεση του ηλεκτρικού αυτοκινήτου με τον εξωτερικό ταχυφορτιστή είναι εντελώς διαφορετική.

Η υποδοχή του αυτοκινήτου, που χρησιμοποιείται στην περίπτωση της ταχείας φόρτισης, είναι ανεξάρτητη από την υποδοχή της φόρτισης με εναλλασσόμενο ρεύμα και συνδέει απευθείας τους συσσωρευτές του αυτοκινήτου με το συνεχές ρεύμα (DC) της εξόδου του ταχυφορτιστή.

Η ταχεία επαναφόρτιση με συνεχές ρεύμα (DC) χρησιμοποιεί ιδιαίτερο καλώδιο σύνδεσης με το αυτοκίνητο.

Οι επί του αυτοκινήτου υποδοχές αυτών των δύο διαφορετικών καλωδίων φόρτισης, δηλαδή του καλωδίου εναλλασσόμενου ρεύματος (AC), που χρησιμοποιείται για τη σύνδεση του ενσωματωμένου φορτιστή με το δίκτυο, και του καλωδίου συνεχούς ρεύματος (DC) που χρησιμοποιείται για τη σύνδεση με την έξοδο του ταχυφορτιστή, έλαβαν -κατά τη διάρκεια της εξέλιξης- διάφορες μορφές, οι οποίες κατέληξαν στην επικρατούσα μορφή του συνδυασμένου συστήματος COMBO.

Παράλληλα, όμως, χρησιμοποιούνται ακόμα και δύο άλλοι τύποι υποδοχών ακροσυνδέσμων ταχυφόρτισης με συνεχές ρεύμα, όπως είναι ο τύπος CHAdeMO και ο τύπος Tesla, σε συνδυασμό, πάντοτε, με υποδοχή Type 1 ή Type 2 για τη φόρτιση με εναλλασσόμενο ρεύμα.

Η συνδυασμένη υποδοχή CCS (COMBO) είναι συμβατή τόσο με τον ακροδέκτη φόρτισης με εναλλασσόμενο ρεύμα (AC) Type 2, όσο και με τον ακροδέκτη COMBO ταχείας φόρτισης με συνεχές ρεύμα (DC).

Εναλλακτική λύση, που ακόμα συναντάται, είναι και η παράλληλη τοποθέτηση υποδοχής ακροσυνδέσμου ταχείας φόρτισης με συνεχές ρεύμα τύπου CHAdeMO και υποδοχής ήπιας φόρτισης με εναλλασσόμενο ρεύμα Type 2.

Παράλληλη τοποθέτηση υποδοχών φόρτισης με συνεχές ρεύμα και εναλλασσόμενο ρεύμα.

Τα μυστικά της ταχείας και υπερταχείας επαναφόρτισης με συνεχές ρεύμα

Ο κάτοχος ενός ηλεκτρικού αυτοκινήτου, κατά το ταξίδι του, πιθανότατα θα χρειαστεί να κάνει γρήγορο ανεφοδιασμό σε κάποιο παρόδιο σταθμό ταχυφόρτισης υψηλής ισχύος.

Οι σταθμοί αυτοί παρέχουν, όπως προαναφέρθηκε, συνεχές ρεύμα (DC) με υψηλές εντάσεις, προκειμένου να διοχετεύσουν στους συσσωρευτές του αυτοκινήτου ικανή ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας, σε όσο το δυνατό μικρότερο χρόνο.

Η διασύνδεση του ταχυφορτιστή με το αυτοκίνητο γίνεται, όπως επίσης είδαμε, με καλώδιο που καταλήγει σε ακροσύνδεσμο συνεχούς ρεύματος τύπου COMBO ή CHAdeMO ή Tesla, αν και ο τύπος COMBO τείνει να επικρατήσει.

Οι παράμετροι του ρυθμού ροής της ηλεκτρικής ενέργειας στις μπαταρίες

Οι παράμετροι, από τις οποίες εξαρτάται ο ρυθμός ροής της ηλεκτρικής ενέργειας προς τους συσσωρευτές, σε ολόκληρη τη διάρκεια της ταχυφόρτισης, και επομένως και ο χρόνος διάρκειάς της, είναι πολλές.

Εξαρτάται από τις προδιαγραφές του ταχυφορτιστή, όπως είναι η ισχύς του, η μέγιστη τάση την οποία μπορεί να αναπτύξει, αλλά και ο βαθμός θερμικής του εξισορρόπησης υπό συνθήκες παροχής υψηλής ισχύος επί μακρό χρονικό διάστημα.

Επίσης, σημαντικό ρόλο παίζει ακόμα και η ποιότητα διασύνδεσής του με το δίκτυο παροχής ηλεκτρικής ενέργειας.

EV Charging

Εξαρτάται, επίσης, από το καλώδιο διασύνδεσης του ταχυφορτιστή με το αυτοκίνητο, όσο και από το ίδιο το ηλεκτρικό αυτοκίνητο και ειδικότερα από την ποιότητα της ηλεκτρολογικής του εγκατάστασης, καθώς και από τη δυνατότητα παραμονής της ίδιας της συστοιχίας επί μακρόν υπό συνθήκη υψηλών εντάσεων ρεύματος, σε συνάρτηση με τις αναπτυσσόμενες θερμοκρασίες.

Για να γίνει δε, το πρόβλημα ακόμα πιο σύνθετο, δεν θα πρέπει να παραγνωρίζεται και η εξωτερική θερμοκρασία στον τόπο και τον χρόνο του ανεφοδιασμού.

Πως μπορεί ο κάτοχος ενός ηλεκτρικού αυτοκινήτου να υπολογίσει τον απαιτούμενο χρόνο φόρτισης;

Είναι πρόδηλο ότι ο οδηγός του ηλεκτρικού αυτοκινήτου δεν έχει τη δυνατότητα, αλλά ούτε και το ενδιαφέρον να ασχοληθεί σε βάθος με αυτές τις τεχνικές λεπτομέρειες.

Το σύστημα που αποτελείται, στην περίπτωση της ταχυφόρτισης, από τον εξωτερικό ταχυφορτιστή και το διασυνδεδεμένο ηλεκτρικό αυτοκίνητο, ανταλλάσσει σε συνεχή βάση όλες τις απαραίτητες πληροφορίες και επεμβαίνει ρυθμιστικά, όποτε χρειαστεί, έτσι ώστε ο ανεφοδιασμός να γίνεται με ασφάλεια και με τους καλύτερους δυνατούς συνδυασμούς των επί μέρους παραμέτρων, χωρίς την ανθρώπινη παρέμβαση.

Παρά ταύτα, θα πρέπει να έχει επίγνωση του ότι, λόγω όλων αυτών των αλληλεπιδράσεων και των αυτόματων διορθωτικών επεμβάσεων που το σύστημα συνεχώς κάνει, ο τελικός χρόνος αποπεράτωσης της επαναφόρτισης δεν μπορεί να προκύψει από ένα απλό υπολογισμό που θα στηρίζεται στην ισχύ του ταχυφορτιστή και στη χωρητικότητα της συστοιχίας των συσσωρευτών, όπως αναλύεται στη συνέχεια.

e-mobility

Η δοκιμασία της ταχείας επαναφόρτισης

Η ταχεία επαναφόρτιση είναι μια δοκιμασία, στην οποία υποβάλλεται η συστοιχία των συσσωρευτών, προκειμένου να επιδιωχθεί η ελαχιστοποίηση του χρόνου διάρκειάς της.

Με την εξέλιξη της τεχνολογίας, την αύξηση της χωρητικότητας των συσσωρευτών και την επιχειρούμενη ολοένα και μεγαλύτερη σύντμηση του χρόνου επαναφόρτισης, συνεχώς επινοούνται και εφαρμόζονται νέες λύσεις.

Ενδεικτικό είναι το ότι οι ταχυφορτιστές συνεχούς ρεύματος άρχισαν να παρουσιάζονται στην αγορά με μέγιστη ισχύ 50 kW. Με την ισχύ αυτή, η ηλεκτρική ένταση που αναπτυσσόταν στο σύστημα μιας, υπό φόρτιση, συστοιχίας με τάση 350 V, ήταν 150 A.

Οι πρώτοι COMBO ακροσύνδεσμοι πιστοποιήθηκαν τότε για ένταση 200 A, έτσι ώστε να ικανοποιούν απόλυτα την εφαρμογή.

Η ισχύς των ταχυφορτιστών, όσο μεγάλωναν οι χωρητικότητες των συσσωρευτών, άρχισε να αυξάνεται αρχικά στα 75 kW, στη συνέχεια στα 120 kW και λίγο αργότερα στα 150 kW, ενώ τώρα τελευταία έφτασαν τα 350 kW.

Για να διατηρηθούν οι εντάσεις του ηλεκτρικού ρεύματος φόρτισης σε ανεκτά επίπεδα, παρά την αύξηση της ισχύος των ταχυφορτιστών, χρησιμοποιήθηκαν συστοιχίες με μεγαλύτερη τάση λειτουργίας.

O ταχυφορτιστής των 120 kW, όταν φορτίζει υπό πλήρη ισχύ μια συστοιχία με τάση 600 V, αναπτύσσει ένταση ηλεκτρικού ρεύματος της τάξεως των 200 A.

Οι πιο ισχυροί ταχυφορτιστές υπερβαίνουν κατά πολύ αυτήν την ένταση, γεγονός που, υποχρεωτικά, οδήγησε στην αναβάθμιση των τεχνικών χαρακτηριστικών των ακροσυνδέσμων, οι οποίοι σήμερα είναι ικανοί να δέχονται εντάσεις μέχρι και 400 A.

Η περαιτέρω αύξηση των εντάσεων καθίσταται απαγορευτική για κατασκευαστικούς λόγους των επαφών των υποδοχών και ακροδεκτών, και όχι μόνο.

Ακόμα και οι διαστάσεις των καλωδίων φόρτισης δεν μπορεί να μεγαλώνουν απεριόριστα, επειδή γίνονται δύσκαμπτα, βαριά και δύσχρηστα και, επιπλέον, η απαγωγή της θερμότητας που αναπτύσσεται, λόγω των εσωτερικών τους αντιστάσεων, μπορεί να απαιτήσει ακόμα και την ψύξης τους.

Για τη μετάβαση στα συστήματα υπερταχείας επαναφόρτισης των σημερινών μεγάλων ηλεκτρικών αυτοκινήτων και την αξιοποίηση των ταχυφορτιστών με ισχύ μέχρι και 350 kW, χρειάστηκε να αυξηθεί η τάση των συστοιχιών στα 900 V, έτσι ώστε η μέγιστη αναπτυσσόμενη ένταση του ηλεκτρικού ρεύματος να μην υπερβαίνει τα 400 Α.

Καλώδιο φόρτισης με συνεχές ρεύμα (DC) τύπου COMBO.

Στην εξέλιξη αυτή έχουν συμπράξει, και συνεχίζουν να συμπράττουν, οι κατασκευαστές των αυτοκινήτων, οι κατασκευαστές των εξαρτημάτων τους και οι κατασκευαστές των ταχυφορτιστών.

Το “λάθος” στον υπολογισμό του απαιτούμενου χρόνου επαναφόρτισης

Ο οδηγός του ηλεκτρικού αυτοκινήτου, συνήθως, γνωρίζει κάποιες βασικές έννοιες, όπως είναι η χωρητικότητα των συσσωρευτών του αυτοκινήτου του, που εκφράζεται σε κιλοβατώρες (kWh), και η ισχύς του ταχυφορτιστή με τον οποίο θα συνδεθεί, που εκφράζεται σε κιλοβάτ (kW).

Η εκτίμηση, που σχεδόν πάντοτε κάνει, για τον απαιτούμενο χρόνο επαναφόρτισης βασίζεται στο πηλίκο της διαίρεσης της χωρητικότητας δια της ισχύος.

Για παράδειγμα, εάν η συστοιχία του αυτοκινήτου του έχει χωρητικότητα 75 κιλοβατωρών (kWh) και πρόκειται να την συνδέσει με ταχυφορτιστή ισχύος 150 κιλοβάτ (kW) θεωρεί ότι ο ανεφοδιασμός του θα διαρκέσει μισή ώρα. Εδώ όμως υπεισέρχεται το λάθος.

Ο ταχυφορτιστής, λόγω ακριβώς των επιδράσεων όλων αυτών των παραμέτρων που προαναφέρθηκαν, ουδέποτε παρέχει συνεχώς τη μέγιστη ισχύ σε όλη τη διάρκεια της επαναφόρτισης.

Ως εκ τούτου, η γραφική παράσταση εξέλιξής της, στους άξονες ισχύος – χρόνου, δεν απεικονίζεται από μια ευθεία οριζόντια γραμμή από την αρχή μέχρι το τέλος του ανεφοδιασμού, αλλά από μια φθίνουσα καμπύλη, η οποία δείχνει ότι ο απαιτούμενος χρόνος για την ολοκλήρωσή του επιμηκύνεται δραστικά.

Charging card

Έτσι, διαπιστώνεται στην πράξη ότι για τον ταχύτερο δυνατό ανεφοδιασμό έχει μεγαλύτερη σημασία, σε σχέση με την ονομαστική ισχύ του ταχυφορτιστή, η δυνατότητα της συστοιχίας του αυτοκινήτου και των συστημάτων υποστήριξής της να παραμένει για μεγάλο χρονικό διάστημα υπό συνθήκες υψηλών εντάσεων ηλεκτρικού ρεύματος φόρτισης, χωρίς υπερθερμάνσεις ή άλλες δυσλειτουργίες.

Στις περισσότερες περιπτώσεις, η μέγιστη ισχύς, για την οποία είναι πιστοποιημένο το αυτοκίνητο, αναπτύσσεται μεν στην αρχή, αλλά διαρκεί μόνο για ένα μικρό χρονικό διάστημα και στη συνέχεια μειώνεται σταδιακά και δραστικά σε όλα τα υπόλοιπα στάδια.

Στην περίπτωση, μάλιστα, που η επαναφόρτιση αρχίζει όταν η συστοιχία δεν είναι αρκετά εκφορτισμένη, το πιθανότερο είναι ότι ακόμα και αυτό το αρχικό μικρό χρονικό διάστημα ανάπτυξης της μέγιστης ισχύος θα απωλεσθεί.

Παράδειγμα διαφορών στις καμπύλες φόρτισης δύο ηλεκτρικών αυτοκινήτων με την ίδια χωρητικότητα συσσωρευτών

Ενδεικτικό είναι το παρατιθέμενο διάγραμμα, στο οποίο απεικονίζονται οι καμπύλες ταχείας επαναφόρτισης δύο γνωστών ηλεκτρικών αυτοκινήτων μεγάλης αυτονομίας με συστοιχίες συσσωρευτών των 80 kWh.

Το αυτοκίνητο Α, στα τεχνικά του χαρακτηριστικά δηλώνει ότι μπορεί να επαναφορτίζει τη συστοιχία του με μέγιστη ισχύ 140 kW, ενώ το αυτοκίνητο Β δηλώνει καταλληλότητα για ταχυφόρτιση με ισχύ μέχρι και 200 kW.

Ο πιθανός αγοραστής εύλογα πιστεύει ότι το αυτοκίνητο Β θα ανεφοδιάζεται σε χρόνο μικρότερο του αυτοκινήτου Α, εάν συνδεθεί με ταχυφορτιστή 200 kW ή και μεγαλύτερο. Η πραγματικότητα όμως είναι διαφορετική.

Το αυτοκίνητο Β στην αρχή της φόρτισης, πράγματι, ανεφοδιάζεται με μέγιστη ισχύ 200 kW, όμως μετά την παρέλευση 10 λεπτών, περίπου, αρχίζει να μειώνει την ισχύ επαναφόρτισης και μετά τα 20 πρώτα λεπτά την έχει μειώσει στο μισό.

Αντίθετα, το αυτοκίνητο Α φορτίζεται κατά τα πρώτα 23 λεπτά με την πλήρη ισχύ των 140 kW και μόνο τότε αρχίζει να τη μειώνει, αλλά με βραδύ ρυθμό, αφού στα 30 λεπτά, περίπου, το επίπεδο επαναφόρτισης έχει ήδη φτάσει στο 80% και στα 45 λεπτά έχει ολοκληρωθεί στο 100%.

Αποτέλεσμα αυτής της διαφοροποιημένης καμπύλης φόρτισης, η οποία οφείλεται στην καλύτερη θερμική διαχείριση των συστημάτων του, το αυτοκίνητο Α, επιτυγχάνει πλήρη φόρτιση των συσσωρευτών του σε 45 λεπτά της ώρας, συνδεδεμένο με ταχυφορτιστή 140 kW, ενώ το αυτοκίνητο Β για το 90% της επαναφόρτισης χρειάζεται περίπου μία ώρα και 28 λεπτά, αν και είναι συνδεδεμένο με ταχυφορτιστή ισχύος 200 kW.

Συγκριτικό διάγραμμα καμπυλών φόρτισης δύο ηλεκτρικών αυτοκινήτων με την ίδια χωρητικότητα συσσωρευτών.
Το αυτοκίνητο Α από πλήρως εκφορτισμένο φτάνει το 100% της φόρτισης εντός 45 λεπτών με ταχυφορτιστή 140 kW. Το αυτοκίνητο Β χρειάζεται για το 99% περίπου 1ω και 28λ, παρά το ότι άρχισε τη φόρτιση με μέγιστη ισχύ 200 kW.

Συμπέρασμα: Το κλειδί της ταχείας και υπερταχείας φόρτισης είναι η εξελιγμένη διαχείριση των θερμικών φορτίων που αναπτύσσονται.

Το σύστημα ψύξης της συστοιχίας των συσσωρευτών πρέπει να διατηρεί κατά τη διάρκεια της ταχυφόρτισης σταθερή τη θερμοκρασία των στοιχείων μέσα σε μια λογική θερμοκρασιακή περιοχή, από 25 έως 35 βαθμών Κελσίου, ακόμα και όταν η εξωτερική θερμοκρασία περιβάλλοντος είναι κατά πολύ χαμηλότερη ή υψηλότερη.

Επίσης, η ηλεκτρολογική εγκατάσταση της ταχείας φόρτισης του αυτοκινήτου πρέπει να είναι ποιοτική και απαλλαγμένη από σημεία στα οποία να εμφανίζονται θερμικά φορτία, λόγω μακρόχρονης παραμονής υπό συνθήκες υψηλής έντασης του ηλεκτρικού ρεύματος.

Τελικά, η ποιότητα κατασκευής του ηλεκτρικού αυτοκινήτου και ειδικότερα της συστοιχίας των συσσωρευτών και των παρελκομένων συστημάτων, αλλά και των συστημάτων ψύξης, ή θέρμανσής τους όταν απαιτείται, αποτελεί βασική προϋπόθεση εξασφάλισης γρήγορων και ασφαλών ανεφοδιασμών, κατά τη διάρκεια των ταξιδιών ακόμα και με μικρότερης ισχύος ταχυφορτιστές.

Του Διονύση Νέγκα

Πηγή: www.heliev.gr