Чому один електромобіль заряджається швидко, а інший з тією ж зарядкою вдвічі довше?

Когда два разных электромобиля подключаются к одной и той же зарядной станции, результат может быть совершенно разным. Один заряжается за несколько часов, другой стоит вдвое дольше. Зарядное устройство одно и то же, кабель тот же, розетка та же. Где же тогда скрыта разница?

Ответ кроется не только в зарядном оборудовании, но прежде всего в самом автомобиле, в его внутренней архитектуре и технических ограничениях.

Бортовое зарядное устройство — главный элемент в цепи зарядки

Первый и самый важный параметр, о котором редко говорят, — это бортовое зарядное устройство, или OBC (On-Board Charger). Оно встроено в каждый электромобиль и преобразует переменный ток из сети в постоянный, которым, собственно, и заряжается аккумуляторная батарея.

Именно OBC определяет, сколько киловатт мощности автомобиль способен принять от внешней зарядной станции. Если OBC рассчитан на 7,4 кВт, то даже при подключении к станции мощностью 22 кВт автомобиль физически не сможет заряжаться быстрее. Избыточная мощность просто не будет задействована.

Например, Nissan Leaf первого поколения имел OBC мощностью всего 3,3 кВт, тогда как современные модели Hyundai Ioniq 6 или BMW i4 поддерживают 11 кВт и выше в режиме зарядки переменным током. Разница в скорости между ними при одной и той же зарядке будет более чем существенной. Кроме того, некоторые производители предлагают на выбор, в зависимости от комплектации, базовый однофазный или опциональный трехфазный бортовой зарядный контроллер (OBC). Владельцы автомобилей без трехфазного OBC не получат никаких преимуществ от подключения к трехфазной зарядной станции.

Емкость аккумулятора, тип подключения и протоколы связи между автомобилем и зарядным устройством

Емкость аккумулятора напрямую влияет на время полного цикла зарядки, но не всегда так, как кажется на первый взгляд. Более ёмкая батарея требует больше времени даже при одинаковой мощности OBC, однако современные электромобили с большим запасом хода обычно оснащены и более мощными бортовыми зарядными устройствами.

Не менее важна совместимость разъемов и стандартов. В магазинах зарядного оборудования, например, на сайте https://caraibox.com.ua/, можно выделить следующие основные типы разъемов переменного тока:

• Тип 1 (J1772) — в основном используется в японских и американских автомобилях, поддерживает только однофазную зарядку мощностью до 7,4 кВт;
• Type 2 (Mennekes) — стандарт для большинства европейских электромобилей, поддерживает однофазную и трехфазную зарядку мощностью до 22 кВт;
• GB/T — стандарт для китайских автомобилей, широко применяемый в автомобилях таких марок, как BYD, Zeekr, Xpeng.

Если разъем зарядного устройства и разъем в автомобиле соответствуют одному стандарту, но их электрические параметры не совпадают (например, ток или количество фаз), зарядка всё равно будет происходить, но на минимально совместимой скорости.

Протокол связи между зарядным устройством и автомобилем также играет важную роль. Современные зарядные устройства поддерживают OCPP и собственные протоколы производителя, с помощью которых автомобиль сообщает, какой ток он готов принять. Если эта связь осуществляется некорректно или ограничивается из-за несовместимости прошивок, фактическая скорость зарядки будет ниже технически возможной.

Состояние аккумулятора, температура и почему при морозе зарядка замедляется

Помимо технических характеристик самого оборудования, на скорость зарядки существенно влияют внешние и эксплуатационные факторы. Аккумуляторная батарея электромобиля не является статическим накопителем, её способность принимать ток изменяется в зависимости от условий.

Температура окружающей среды и самой батареи напрямую влияет на внутреннее сопротивление элементов аккумулятора. При низких температурах (ниже нуля) в литий-ионных батареях замедляются химические реакции, и система управления батареей (BMS) автоматически снижает зарядный ток, чтобы предотвратить деградацию. Именно поэтому зимой тот же автомобиль при той же зарядке будет заряжаться заметно дольше, чем летом.

Текущий уровень заряда также оказывает своё влияние:

• на отрезке от 20 до 80% большинство электромобилей заряжаются с максимальной доступной мощностью;
• после 80% система управления батареей (BMS) начинает снижать интенсивность зарядки для защиты батареи от перегрева и избыточной нагрузки.

Именно в этом заключается главная причина того, почему последняя четверть заряда занимает непропорционально больше времени.

Износ аккумулятора со временем также меняет ситуацию. Аккумулятор, прошедший 100 000 км, может иметь сниженную фактическую ёмкость и повышенное внутреннее сопротивление, что ограничивает скорость зарядки даже от мощной зарядной станции.

Выбор подходящего зарядного устройства для домашнего использования, то есть такого, которое соответствует реальным возможностям конкретного электромобиля, позволяет извлечь из оборудования максимум. Нет смысла переплачивать за трехфазную станцию на 22 кВт, если бортовое зарядное устройство автомобиля поддерживает только 7,4 кВт в однофазном режиме. В то же время экономить на слишком слабом зарядном устройстве нецелесообразно, ведь в таком случае даже технически оснащенный автомобиль будет заряжаться значительно медленнее, чем это возможно. Специализированные магазины оборудования для электромобилей обычно помогают подобрать зарядное устройство под конкретную модель автомобиля, чтобы технические характеристики совпадали и обеспечивали максимально эффективную зарядку.