Как стать автором
Обновить

Зарядки для электромобилей: как это работает с точки зрения инженера и пользователя

Время на прочтение9 мин
Количество просмотров32K
Всего голосов 7: ↑7 и ↓0+7
Комментарии68

Комментарии 68

Как то везде ускользает тема шедулинга на заправочных станциях. Сегодня , когда вероятность пересечения двух трех желающих на заправке низка это одно, но когда это случится будет совсем грустно , понимая , что заправка берет 2-3ч + ожидание еще 4-6 ч.. И встанет вопрос о покупке( предоплате) тайминга на зарядку.

Или например шеринг персонального зарядного устройства с другими людьми, я бы не против например, что б пока меня нет на моей заправке мог заправиться другой человек ... например.

На самом деле это никому не надо. Это неудобно, никто не будет заморачиваться - вот я завтра поеду заряжаться в 5 часов. Потом не приедет. Зарядный порт не такой и дорогой ресурс. Нужно просто сделать достаточно зарядок. Обычная ежедневная зарядка малым током должна быть просто у каждой машины условно своя. В идеале (перспективе) на каждом парковочном месте в городе. Это как тротуар или лампа освещения - часть городской инфраструктуры. При этом там должен быть просто зарядный порт - никаких экранов-интервейсов, максимум светодиод, что порт рабочий. Все остальное - активацию зарядки, оплату и т.д. можно решить через смартфон. В идеале вообще не решать - авто имеет уникальный VIN код - воткнул - и заряжаешься (или нет если нет договора/денег на счету/роуминг не активирован). А быстрых зарядок для далеких путешествий нужно просто сделать достаточно - согласно транзитному трафику в конкретном месте. Весь местный трафик туда все равно не поедет (в отличие от бензиновых заправок).

Вы проводили исследования, надо это или не надо? На мою зарядку регулярно кто-нибудь заезжает. Нужно для начала не ставить зарядки, а дать формировать точки подключения желающим купить электроавто. Самое простое - разрешить вешать на стены ТП, в каждом городском дворе стоит и подъезд есть. Потом можно и на публичную основу переводить.

Вин код по протоколу "медленной" зарядки не передается

Зачем исследования, если и так все ясно? Большинство людей раздолбаи у которых планы меняются по 10 раз на дню. Вы можете шарить зарядку на регулярной основе с кем то - типа я заряжаюсь по вторникам, а ты по средам. Но это все клубы по интересам которые никто не запрещает. А общедоступную зарядку резервировать такое себе.

Протоколы еще будут меняться. Не обязательно это будет VIN код - это пример как должно быть. а не как есть.

На Украине общее использование собственной зарядки довольно распространено, свою зарядку можно подключить к платформе оплаты и получать плату. Я свою зарядку использую только по ночам, и то не каждую ночь. В остальное время она простаивает для меня, но может быть использована (и используется по факту) другими.

Нужно просто сделать достаточно зарядок. 

Проблема в том, что загрузка может быть крайне неравномерной - начинаются праздники, сезон охоты, какой-нибудь фестиваль, и вместо десятка автомобилей в час желающих подзарядится становится несколько сотен.

Зарядный порт не такой и дорогой ресурс

К каждому зарядному порту надо либо линию электропередач, либо большую батарею - так что он как раз влетает в копеечку.

у вас дома к каждой розетке целая линия электропередач идет?

ну так если у вас каждую ночь каждая машина втыкается в медленную зарядку с чего бы вдруг из-за праздника выросла нагрузка? Машина или уедет - и будет заряжаться на гиперчарджере или точно так же проедет своих 30 км в день и вернется назад.

больше чем влезет на дороги машин ездить не будет.

будет больше дорог - будет и больше зарядок

у меня в городе эту проблему решили по пролетарски: на общественных зарядках, после 4 часов подключения, EnBW снимает дополнительные 10 центов в минуту. И не важно заряжается авто или уже нет, DC или AC - с 241 минуты дополнительные 10 центов в минуту, max. 12€.

Аргументируют тем, что согласно их BigData, 95% народа заряжается не дольше 3 часов. (при том что А-Класс с его хилой 15kWh батареей требуетса мин 3.5 а то и все 4 часа для зарядки с 0% дое 100%)

частичное решение проблемы, если у человека вопрос что называется на 1000 он может позволить себе 6 евро лишних... А вот для меня + час в ожидании зарядки уже более критично.

На суперчаржерах такой проблемы нет. Тесла проводит на зарядке от 10 до 30 минут заряжаясь до 80%. Если на зарядке много машин то включается специальный режим для обслуживания максимального количества машин. За 5 минут до конца зарядки приходит сообщение что нужно готовиться убрать машину. А 5 минут после окончания зарядки включается тариф за простой. 1-2$ за каждую минуту. В таком режиме никто не будет держать машину 2 часа занимая место. К тому же среднее количество розеток на станции около 10. Но уже не редки станции на 20 розеток. С постепенной заменой суперчаржеров v2 на v3 время зарядки ещё больше сократится.

предоплатная схема решит вопрос. видишь заправку в приложении примерно оцениваешь время и бронируешь например 10квт предоплатой за тобой закрепился ИД и ты можешь рассчитывать, что ты заправишься в это время. Я говорю естественно не про "обычные" придомовые или при-рабочие заправки. В идеале конечно хорошо иметь много суперчарджеров, но надо иметь ввиду что стоимость оборудования около 120 тыс долл это без учета линий и прочей обвязки и много станций это большие вложения с маленькой отдачей. Даже если учесть уменьшение стоимости , то это все равно дофига...

Но Tesla, например, использует водяное охлаждение кабеля, поэтому он у них достаточно легкий.

Меня вот эта история немного смутила. То есть сколько там потери в кабеле, что ему водянка требуется? И почему это подаётся как преимущество? Эта энергия же просто тратится на нагрев, без полезной работы для автомобиля.

Никакой "зеленью" тут и не пахнет

Там 0.3МВт Макс мощность, в % потери обычные, а в абсолютных значениях - большие.

НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь

и уменьшить потери при нагревании

>>Удельное сопротивление при увеличении температуры на 40°С возросло на 16%. 

НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь

Ну с сопротивлением можно бороться двумя способами, увеличив сечение и/или уменьшив длину проводника. А вот сделать тяжелый толстый кабель, но на кронштейне, чтобы человек не чувствовал его вес например? Это позеленее будет, только не факт, что у всех моделей высота лючка одинакова.

Согласен, тем более делать зарядку подобную заправки для ДВС, зачем? В гараже слабым током можно и так.

А на фирменных заправках можно и 2/4/10 лючков для одного авто сделать над которыми тесла будет автоматом парковаться и к тесле можно будет поднять коннекторы автоматом, и вес будет не важен и охлаждение не нужно.

Водянка появилась в суперчарджере 3-го поколения, который стал способен 300КВт качать. Грубо, даже если на кабеле пол процента теряем, это уже 1.5КВт тепла. Но больше проблем вызывала зарядная ручка, т.к. там соединения и контакты то оно греется сильнее чем сам кабель, а на температуру касания есть строгий предел у регулятора, по-моему 65 градусов, вот и пришлось городить водянку.
А вообще, если я правильно помню измерения, обычный суперчарджер имеет примерно 97% КПД. Там не только кабель греется но и вся начинка.

НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь

Ну, когда при попытке посрезать шланги их начнет поджаривать, быстро отучатся. Да и имхо при таких рисках лучше не медь, а сталь ставить, с соответствующей массой, чермет кантовать тяжелее и менее профитно.

НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь

У меня стоит станция с розеткой тип 2 три фазы уже три года, пока никому не надо, но, по опыту Украины, это может быть вопросом времени. Сам кабель много не стоит, а вилку просто так не вытащить, она заблокирована.

Тут всё предельно просто... Инфраструктура будет построена на большом количестве медленных зарядок (в основном - бесплатных или по себестоимости электричества, возле офисов, на парковках, возле многоквартирных домов и т.д.) и малом количестве - быстрых платных. Много меди - только в высокотоковых зарядках, если такие зарядки будут воровать - то значит, стоимость охраны будет включена в стоимость зарядки, а сами зарядки будут либо выглядеть как многоместные суперчарджеры с будкой охранника/кассира, либо несколько колонок в местах, где охрана уже подразумевается - супермаркеты, платные парковки, стоянки ТРЦ, крупные офисные здания, административные здания, с договорённостям

Существенно большей проблемой, в переходный период электрификации транспорта, видится занимание маргиналами парковочных мест для электромобилей.

НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
Когда узнают, и проблема станет острой, сделают вандалоустойчивые зарядки с прячущимся кабелем, стальным корпусом и камерами. Пока ломают зарядка запишет видео, голос и отправит уведомление в полицию.
Как показывает практика, даже маска уже не спасает от узнавания, так что «награда» найдёт своих героев.

А дворовую зарядку для многоэтажки, я вижу как некиий центарльный модуль с подключением симкой в сеть для мониторинга, на котором на шине висит десяток "умных" розеток - общение прямо по той же питающей шине (ethernet over power ) никаких доп проводов. Максимально интегрированное решение. Ну может быть и звезда - тоньше кабель к каждой розетке. Да там 3,6 КВт всего будет но зато дешево и масштабируемо. Хотя подобное можно наверно и на 3 фазы сделать. Кабель все время под напряжением. Ну и там опрос может идти розеток этих - пропала связь - идет сигнал на мониторинг, а центральный модуль может быть и с камерой. Так что маргиналы особо не разгуляются. Но это надо чтоб во дворе было хотя бы 10 электромашин.

А блокировка зарядочных мест ДВСками - да проблема. Нужна законодательная база - чтоб можно было вызвать полицию/эвакуацию. Тогда желающих поубавится. А потом и ДВСки пропадут. И "розеток" больше станет.

3,6 кВт - это 10 часов зарядки в летний период для батареи 31 кВт*ч с учетом потерь 12 %, для современных авто розетка должна быть 5 кВт минимум, а лучше 6.6 кВт, чтобы использовать американские авто с маломощным ЗУ на борту. Для европейских авто стандарт 11 кВт три фазы

Я в курсе что есть и на 22 кВт стандарт. Но если у вас розеток как грязи на каждой парковке то 36 кВтч за ночь вам хватит и еще не каждую ночь заряжать будете. 36 кВтч это 200км не самого экономного пробега. Вы ездите каждый день по 200км? На 3 фазы будут дороже розетки, но и там никакой фантастики я не вижу.

Обычный день это приехал в 18:00 уехал в 7:00 - машина стоит 13 часов. Но и днем она где то стоит. Конечо если розетки есть не везде, к ним надо специально ехать - то лучше 22 кВт, а еше лучше гиперчарджер. 22 и 11 кВт это для парковки у супермаркета, кино, боулинга, фитнессцентра. Но у дома 3,6 кВт будет норм.

Как электровладелец со стажем я против такого подхода. Думаю, многие коллеги со мной согласятся.

Хех. Да не вопрос, как электровладельцу объясню, как ситуацию разрулит рынок. Вам будет предложено - заряжаться 3,6 кВт по цене 3-5 рублей за кВт*ч, и в любом месте (а много где - и бесплатно. Например, бонус от работодателя или акция от супермаркета с целью привлечения клиентов), 10 рублей за 11 кВт мощности, но не везде, а только где трёхфазные розетки, 20 рублей за кВт*ч - на Чадемо по 50 кВт в количестве двадцати штук на городу, или 30 рублей за кВт*ч - за 100 кВт на паре суперчарджеров за городом.

Что это за рынок? Почему нельзя дать возможность электровладельцам самим разобраться, какую зарядку себе ставить? Я сейчас пользуюсь собственной станцией на 15 кВт, которая отрегулирована на 11 кВт, три фазы. Тариф дневной и ночной. Публичной инфраструктурой пользуюсь пару раз в квартал.

здесь не было разговора про "себе", а только про публичную инфраструктуру

Чисто "на эмоциях" или есть разумные аргументы? Электровладельцы со стажем не избалованы хорошей инфраструктурой. Я вот уже 7 лет езжу без запаски, а когда то возили даже по 2. Но я это не застал. Менял ее аж 1 раз за 20 лет стажа.

И раз не избалованы - давайте им розетку поставим на 16А 220? Это вчерашний день, для авто с 2018 года это маловато, а для современных - и того меньше. И вообще, пусть каждый выбирает. У кого-то американское авто - там 6,6 кВт, больше не берет, а у кого-то европейка - ему надо 11 или 22 по 3 фазам. Пусть люди выбирают сами, а когда пойдет рост, можно и переделывать инфраструктуру. Я про зарядки во дворах, публичные должны быть мощными

Чего уже там давайте каждому по гиперчарджеру! Конечно пусть каждый выбирает - есть деньги ставь себе хоть гиперчарджер и тяни линию на 400 КВ.

Авто хоть 18 года хоть 13 года жрут где то одинаково - плюс минус 15 кВтч на 100км. Зачем им больше за ночь заряжать на общественной инфраструктуре? А за свои да пожалуйста!
Оно бы было возможно интересней если бы на 10 зарядок скажем было 30кВт и если там только один заряжается то дайте ему все 22кВт, а если кто больше то делить. Они так делают для DC зарядок - делят 150 кВт на 2 по 75, но для быстрых зарядок это фу. А если на медленной тебя особо время не давит, то почему бы и нет. НО так же конечный порт будет дороже и провод к нему толще, а их надо сотни тысяч, если не миллионы.

Я к тому, что не нужна пока публичная инфраструктура во дворах. Дали бы возможность развиваться частной. А то поставят публичные розетки на 16А, а частную станцию поставить не дадут.

Ну смотрите давайте посмотрим как разввались другие инфраструктуры. Например домашний интернет. Что у нас было сначала? - много мелких провайдеров кто во что горазд. Ими пользовались энтузиасты и платили относительно дорого. Когда интернет стал достаточно массовым, то все это укрупнилось - мелкому провайдеру сложно конкурировать с крупным по уровню сервиса и ценам. Конечно потом, когда мелких выкосили, получаются другие проблемы. Но не важно. И тут будет так же - дадут вам частные ставить, но потом придут большие дяди и заберут у вас клиентов. Ценой, уровнем сервиса и т.д. Сломается ваша шаренная зарядка, а вы в отпуске, а людям заряжаться надо, что делать?

Ну и место во дворах не резиновое. Выиграет кто-то один. Или будет насильное разделение на "сеть" и "продавцов".

Чтобы крупному бизнесу это стало интересно, нужно, чтобы было больше электроавто. А чтобы было больше электроавто, нужна зарядка во дворах. За личную зарядку люди сейчас готовы заплатить, а крупный бизнес делать сети пока не заинтересован. Нужна грамотная дорожная карта, а не идеи "понаставим розетки 16А"

Не найдетесь не будет никакой грамотной карты. Будет хаос, как обычно. Для начала должы быть хотя бы нормы для нового жилья уже с зарядками или хотя бы закладными. В европе такие нормы уже в силе. Но по-моему и то зарядок там маловато. Я так и не понял, чем плохая идея иметь 16А у КАЖДОГО парковочного места.

Примерно как всем раздать 128 кб/с.

Нет аналогия тут не получится. Тут у вас лимит сверху. Ну нельзя съедать 10 тарелок борща каждый день.

128 кб/с тоже хорошо. Я в своё время с таким интернетом несколько сезонов Battlestar Galactica посмотрел. А уж для сидения в вконтакте, википедии и гугле при некотором терпении этого вполне хватит.

Средний пробег легкового автомобиля в городе - 20-30км в день. При таком пробеге он потратит 3-5 кВт*ч в сутки. 31 кВт*ч для среднеразмерного электромобиля - это порядка 200 км пробега. Если учесть, что многие машины смогут заряжаться возле работы, или на парковках магазинов/ТРЦ, то большое количество медленных зарядок на 16А вполне позволит 99% населения городов обойтись без суперчарджеров вообще (по сути, суперчарджеры нужны будут только на трассе). Даже таксисты и курьеры смогут обходиться без суперчарджеров, если таксисты будут ожидать вызовов на парковках с зарядками, а курьеры - подзаряжаться на парковках обслуживаемых зданий.

Совсем идеальный вариант был бы с беспроводной зарядкой. Все время втыкать разъем тоже довольно напряжно. Но там слишком большый потери. Или может придумают какой то стандарт на разъем под днищем чтоб автоматичски включался. Но это будет дорого и нескоро.

Получаем беспроводной троллейбус с аккумом?)

Впрочем возможно и не нужен центральный модуль. Просто максимльно интегрированная розетка. Симки у нас виртуальные могут быть. ей нужно только питание подвести и подключить к сервису. Она реально может быть очень дешевой при массовом спросе. Само подключение будет дороже стоить ну и железо чтоб сделать ее максимально вандало устойчивой. Почем у нас там обычные умные розетки - долларов 50 за уличное исполнение? Ну да WiFi vs G4 думаю разница небольшая. Больше "ума" ей не надо, немного другой разъем и электро-механика для блокировки кабеля. Все. Ну должная быть она из стали а не из пластика. Ну пусть 200 долларов.

НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь

Бывают и такие колхозные способы как провод из окна, но они, конечно, далеки от цивилизации. Хотя на ДВ норма. На морозе в минус 30 на обогрев тратится от 2 до 5 кВт*ч, емкость батареи уменьшается, но вряд ли более 10 %. Можно посчитать, за какое время разрядится. В Иркутской области электричество стоит 70 коп. за квт*ч, обслуживание у электроавто никакое - люди готовы мириться с трудностями в мороз.

НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь

500 км и больше есть только в люксовых моделях. К реальности ближе 180-250 км. Что уже не далеко от потенциального пробега по городу за день

500,250,180. У товарища Mitsubishi minicab. 60, максимум 70 километров пробега. И это летом, если включить кондёр, то будет 40. Боюсь представить что с ним станет зимой, только салон прогреется и приехал. ))

Сейчас товарищ как раз занимается установкой вебасты для отопления в зимнее время.

С 2018 года идут авто с батареей 40 кВт*ч, проезжают 250 км

Ну тот то древний пепелац, 2011 года выпуска. Взял он его для фирмы, монтажникам своим, чтобы по объектам ездили. Учитывая, что у него свой цех, где можно спокойно заряжать авто всю ночь, то впринципе норм альтернатива жигулям четвёртой модели, что была у них до миникаба.

Современные демократичные электроавто едут 300-400 км от одной зарядки, видимо, это будет неким стандартом.

НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь

Мне кажется это банально экономия на батарейке

Да конечно, производители просто пытаются поместится в бюджет 10-15к баксов. А одним из самых дорогих элементов является батарея.

32А, в принципе, терпимо. Но еще раз: почему нужно решать за электровладельца, какую зарядку ставить во дворе? Он сам в состоянии разобраться, дайте точку подключения или разрешите повесить на ТП.

Если имеется в виду "двор частного дома" - разумеется, владелец будет решать.

А если более привычный для российских крупных городов "двор многоквартирного дома" - то земельный участок, относящийся к дому, увы в большинстве случаев заказчивается по обрезу стены :(

То, что рядом с домом - муниципальная территория. А даже если дому повезло и двор в собственности/аренде у ТСЖ - то нужно решение собрания членов ТСЖ для установки чего-бы-то-ни-было во дворе. Плюс понимание - за чей счёт и как финансирование пойдёт... А в многоквартирном доме, даже где народ квартиры недавно купил - это всё не очень банально...

Не банально, но вполне решаемо даже сейчас. Если территория не ТСЖ - еще лучше, не надо никому ничего объяснять и уговаривать. Муниципальную землю можно получить под размещение станции без торгов и дешево, а дальше подключение своим порядком. Пример частной станции во дворе многоквартирного дома по ссылке, рядом с трансформаторной подстанцией

https://www.plugshare.com/location/188358

Можно, я и втыкаю дома в обычную розетку от сушилки, она 250В вроде, можно в 120(я в США живу). Я никакой специальной не делал, а просто кинул удлинитель через гараж. Можно еще, конечно в гараж заезжать заряжаться, но мне кажется это странным.

На моей м3 250В розетка дает 22 мили в час, 120 - 5. В поездках, если снимаю дом, то обычно заряжаю от 120, за ночь немного да набежит.

Для меня это одно из основных приемуществ, что не нужно никуда заезжать на заправку.

Могут ли авторы озвучить порядок стоимости " входного билета" для компании- разработчика зарядок третьего уровня, учитывая широкую номенклатуру, сертификацию, спец оборудование для разработки и т.п.

Мощный полумостовой модуль (два транзистора с обвязкой) - 250.000 рублей. Это правда в России, в розницу.

Интерфейсы между зарядкой и модемом — зачастую wi-fi или ZigBee. ZigBee — наиболее эффективный, но пропускная способность у него такая же, как у wi-fi, и ее не всегда достаточно.

Разработчики ушли от кабелей и ethernet, потому что зарядки устанавливаются на улице, где неудобно прокладывать кабель под землей — намного проще использовать симку, которая стала доступна по стоимости (несколько долларов в месяц для ИТ-решений).

Во-первых, к зарядке же всё-равно кабель идёт электрический. В чём проблема сразу два кабеля заложить

Во-вторых, если у вас данных столько что они не помещаются в wifi, то есть большие сомнения, что LTЕ вам обойдётся в несколько долларов в месяц. И что там такое передаётся, что в 54 мегабита не влазит?

Оно скорее проблема с этим WiFi внутри зарядки, что используется просто какое то доступное решение типа ESP32 и нет нормального интегрированного контроллера для зарядки, в котором было бы сразу LTE и управление силовыми линиями и что там еще нам надо для общения с сервером. Вот и лепят из того что есть. Кабель положить не проблема. Только куда? Силовой кабель тянут от подстанции а интернета же там нет, так что ямы надо 2 копать. Так что LTE это норм. Оно в каждой новой машине сейчас есть. И скоро будет в каждом чайнике. Но со временем все это устаканится.

Что-то много букв, много общих слов - и минимум технических подробностей. Даже с точки зрения пользователя не очень подробно раскрыто, а уж с точки зрения инженера - вообще минимум информации. Митап такой же будет?
Кстати, в Москве кое-где встречаются электрозаправки, но они выглядят совершенно не так, как на представленных картинках: например, у них нет кабелей. В России другие стандарты?

Спасибо за отзыв! Конечно, общий обзор темы не тянет на полноценную инженерную статью. Эта публикация была рассчитана на широкую аудиторию, чтобы показать, что внутри рынка разработок для электрокаров работы хватит всем: тут и железо для зарядных станций можно проектировать, серверные или мобильные приложения разрабатывать, силовой электроникой заняться или отраслевые стандарты развивать. На митапе мы поговорим более предметно на эти темы:

16:10 — доклад про технологии и продукты Arrow, которые можно применять в разработке электромобилей и целой экосистемы электротранспорта.

16:45 — доклад о возможностях и перспективах применения карбида кремния (SiC) в силовой электронике.

17:20 — доклад про создание зарядной инфраструктуры для электромобилей на территории России — логическое продолжение этой хабрастатьи.

18:00 — в течение часа будет серия кратких презентаций от трех стартапов из России, которые работают с зарядками + проект по разработке высокопроходимых адаптивных мобильных роботов.

Менеджеры и предприниматели, которые посещали наши прошлые митапы, оставляли отзывы, что для них было слишком много технических подробностей :-), поэтому мы и начали добавлять в программу более лайтовые материалы. Так что если вам интересена более техническая подача — подключитесь послушать первые два доклада от инженеров инженерам. Возможно, окажется, что это как раз ваш формат. Подробности и ссылка на трансляцию будет на канале https://t.me/hardwareecosystem

На проходящем на этой неделе в Мюнхене IAA Mobility BMW так и представили:

Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий

Публикации