了解交流充电对了解电动汽车至关重要

可以说,车辆的交流充电能力与直流快速充电设备同样重要。

通过 凯文·威廉姆斯 | 发表 2022年5月23日下午3:37
了解交流充电对了解电动汽车至关重要
Andrew Collins(三菱,特斯拉资产)
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理解电力的复杂性以及它与电动汽车(ev)的关系可能会令人困惑。之前我买了一辆三菱I - miev在我开始大量报道电动汽车之前,我对电流、安培或瓦数知之甚少,只知道四年级时把D电池连到灯泡上。在我作为车主的旅程中,通过测试特斯拉Model 3、福特野马Mach-E、大众ID.4和其他几辆全新的电池动力汽车,我了解到哪些指标是重要的,哪些数字是误导性的,哪些只是用于营销。电动汽车充电经常被忽视的一个关键方面是基本的交流电充电。

我意识到,制造商经常列出很大的充电时间承诺,但却没有解释他们是如何得出这些数字的。这并不是简单地把它插上一段时间。即使有额外的细节,汽车制造商也倾向于关注直流电(DC)快速充电时间,但直流电快速充电可能昂贵,不稳定,对某些汽车有限制,并可能对环境和经济产生长期负面影响。交流充电规范经常被抛在一边,这不应该是这样的。见鬼,我想说车辆交流充电的速度比直流快速充电的能力更重要。

这个剖面图让你看到一般如何保时捷泰坎的插头接线引向电池。

充电时间需要详细的背景

在几乎每一个电动汽车的营销信息中,都会有某种形式的声明,量化车辆可以在一定时间内充电一定量(或完全充电)。从表面上看,这个说法似乎是一个有用的、准确的信息,告诉潜在的买家和记者,汽车可以以什么样的速度充电。废话

禁止任何奇怪的充电行为,比如福特野马Mach-E充电速度慢了最后20%的电池容量,或者i-MiEV在充电时喜欢熄灯,充电时间是一个简单的数学问题。车辆接受充电的速度有多快,电源线分配电力的速度有多快,都应决定充电时间。不多不少。

为什么这很重要?

除了直流快充的成本和有限的可用性,提供服务的站点也很多建造成本更高.它们需要三相电源,这通常只存在于交通繁忙的商业区域。相比之下,240伏交流充电器可以很容易地集成到大多数住宅或商业领域,而不需要太多的努力。这意味着找一个二级充电器要比找一个直流快速充电器容易得多。

在过去,我对二级充电持怀疑态度,我最初认为电动汽车没有直流快速充电是没有用的。在某些情况下,这可能有一定的道理,因为我的i-MiEV毫无疑问是一个不太有用的车没有CHAdeMO直流电快速充电发现最上层的SE高级装饰。然而,在与这辆车相处了一段时间后,我意识到I - miev并没有真正受到缺乏直流快速充电的限制,它更多的是受到其非常缓慢的车载交流充电的限制。我将解释。

i-MiEV刚上市时配备了16千瓦时的电池。三菱声称,在240伏电源的情况下,从充满电到充满电的充电时间约为6小时。相比之下,一辆配备88千瓦时电池的全新Mach-E在240伏插座上从充满电需要大约8.5小时。这些数字从何而来?为什么i-MiEV的电池比i-MiEV小得多,充满电的速度却只快了一点点?

这是因为i-MiEV的车载充电器很小。i-MiEV的车载交流充电器在新的时候额定功率只有3.3千瓦。加上充电损耗和i-MiEV奇怪的电池平滑,你会得到三菱六小时的电话号码。相比之下,88千瓦时的Mach-E使用11.5千瓦的充电器。包括充电损失在内,Mach-E应该在福特声称的8.5小时内充满电。当你考虑充电器的工作原理时,事情就变得棘手了。

哦,上帝,更多的数学

充电速度是一个简单的等式:安培(电流的体积)乘以伏特(电流流动的速度)等于瓦数(安培x伏特=瓦)。电流以正弦波流动。110伏基本上是正弦波的一半。整个正弦波是240伏,而且三相电是两个与第一个正弦波方向相反的附加正弦波。

这听起来比实际情况更复杂,但我将用福特自己的充电站来说明它。福特家用充电站由电工安装时,功率为48安培,乘以240伏等于11,520瓦,约11.5千瓦。这是Mach-E可以在交流电源下充电的最大速度,这意味着它应该很容易就能实现Mach-E 8.5小时的承诺时间。

不过,福特的充电站给我的i-MiEV充电速度并不快。我的I- miev只有3.3千瓦的充电器,这意味着除非我把I- miev的车载充电器换成一个更好的,否则我无法让I- miev充电速度超过6小时。

这个110V插座的额定电压为16安培,这是我便宜的1级和2级家用充电器的最大额定电压。在这里,这辆车只能以1.7KW的最大速度充电。即使我要插入240V电源,这条线也只能处理16安培,这意味着这条线最大可以处理3.8 KW。

反过来也是一样。我最近买了一根电动汽车供应设备(EVSE)电线,它不需要任何电工来安装,只需要简单地使用110伏或240伏的电线。这条线被限制在16安培;再乘以电源线释放的240伏电压,这意味着我的EVSE每小时只能输出3840瓦,或大约3.8千瓦。不是很多,但对于我的i-MiEV来说已经很好了,因为我的i-MiEV每小时只能消耗3.3千瓦。不幸的是,同样的绳索将是可悲的小野马Mach-E。包括充电损耗在内,Mach-E高级版88千瓦时的电池从没电到充满需要超过25小时。

不要低估交流充电的重要性

我们谈论交流充电有几个原因。电动汽车车主在充电时加热或冷却汽车是很常见的。因为i-MiEV车载充电器太小,所以它无法做到这一点。它一次只能发电3.3千瓦。它的车载暖气在启动时使用5.5千瓦,加热后降至3千瓦。i-MiEV无法获得足够的能量来为机舱充电和加热。三菱确实安装了一个特殊的遥控器,可以让汽车在充电时进入低功率的加热、通风和空调(HVAC)模式,但它仍然会显著影响充电速度。而且,我的也不见了。

更重要的是,交流充电可能永远比直流快速充电更普遍。了解车辆的交流充电限制将有助于更真实地描绘电动汽车的实际充电速度。花钱买一个你的新电动汽车甚至不能完全利用的家用充电器是没有意义的。例如,福特(Ford)的48安培家用充电器或特斯拉(Tesla)的近100安培目的地充电器服务等系统的电量很大。在美国,许多老旧的家庭只能提供100安培的服务,但是对于一个单独的电工来说,建立每个充电器48甚至60安培的服务或100安培的服务要容易得多,相比之下,要为三相直流快速充电服务开地。

i-MiEV不太擅长充电,不,但想象一下,如果它有野马的11.5千瓦充电器,它会有多好用。以我的电池退化程度,充电时间可能只需要一个小时,而不需要直流快速充电。至少,我可以同时充电和使用热量。

一些翻新前的特斯拉Model S和Model X车型有一个车载双充电器选项,允许它们从高速交流目的地充电器连接,并以22千瓦的速度充电。这意味着一辆大电池的特斯拉可以在几小时内用交流电源充满电。特斯拉在2016年Model S和Model X改版时悄悄放弃了双充电器选项。可悲的是,似乎很少有人为失去它而悲伤。就我个人而言,我认为像五菱红光Mini EV或马自达MX-30这样的小型低程电动汽车,如果能够在几乎任何地方“快速充电”,就会有更强的用例。

为了帮助大家,我们整理了一个很好的表格,显示了相当多的电动汽车和一些在北美销售的插电式混合动力汽车的最大车载充电规格。

功率大于18千瓦

  • 2014-2016年Tesla Model S和Tesla Model X配备双充电器时(22kw)
  • Lucid Air (19.2 kW)
  • 保时捷Taycan,可选的经销商安装附件(19.2 kW)
  • 福特F-150闪电远程(19.2 kW)

11 - 17.9千瓦

  • 特斯拉Model 3, Model S, Model X, Model Y (11.5 kW)
  • 福特F-150标准Lightning Range (11.3 kW)
  • Rivian R1T(11千瓦)
  • 大众ID.4(11千瓦)
  • 福特野马Mach-E(11千瓦)
  • 2022+雪佛兰Bolt EV/EUV(11千瓦)
  • 北极星2号(11kw)
  • 现代Ioniq 5 (11kw)
  • 起亚EV6 (11kw)
  • 奥迪E-Tron Q4 (11kw)
  • 宝马iX(11千瓦)
  • 2023+捷豹I-Pace(11千瓦)
  • 沃尔沃XC40充电(11kw)

6.7 - -10.9千瓦

  • 保时捷泰康(9.6千瓦)
  • 奥迪E-Tron (9.6 kW)
  • 奥迪E-Tron GT (9.6 kW)
  • 特斯拉Model 3 RWD (7.7 kW)
  • 宝马i3(7.4千瓦)
  • Mini Cooper SE (7.4 kW)
  • 现代科纳电机(7.2 kW)
  • 2018-2021雪佛兰Bolt EV (7.2 kW)
  • 起亚尼罗EV(7.2千瓦)
  • 2018-2022年捷豹I-Pace(7千瓦)

3.4 - -6.6千瓦

  • 日产聆风(6.6千瓦)
  • 马自达MX-30(6.6千瓦)
  • 丰田RAV4纯插电式混合动力车(6.6千瓦)
  • 本田Clarity EV(6.6千瓦)

小于3.4 kW

  • 丰田RAV4 Prime PHEV (3.3 kW)
  • 三菱i-MiEV (3.3 kW)

电动汽车充电很复杂,但其实不必如此。让我们积极主动地学习一些事情是如何工作的,在我们最终拥有一辆不能实现其承诺的汽车之前,因为我们有错误的设备。

更正:美国东部时间2022年5月24日星期二上午11:09:将“千瓦每小时”的一些实例更改为“千瓦”,以反映准确的单位测量。

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