نوشته‌ی فین پیکاک – مهندس برق خبره، مالک سابق CSIRO، مالک خودروهای برقی، بنیانگذار SolarQuotes.com.au
چه در حال بررسی خرید یک خودروی برقی باشید، چه منتظر تحویل باشید و چه در حال رانندگی با یک خودروی برقی، دانستن نحوه (و چگونگی) شارژ آنها بخش مهمی از مالکیت است.
در این راهنما، من در مورد توان (کیلووات) و انرژی (کیلووات ساعت) صحبت خواهم کرد. دانستن تفاوت آنها مهم است! مردم همیشه این دو را با هم اشتباه می‌گیرند - حتی برق‌کارهایی که باید بهتر بدانند.
یک ماشین بنزینی معمولی با ۱ لیتر سوخت، ۱۰ کیلومتر برد دارد. یک ماشین برقی معمولی با ۱ کیلووات ساعت برق، حدود ۶ کیلومتر برد دارد.
برای یک ماشین بنزینی، برای پیمودن ۱۰۰ کیلومتر به ۱۰ لیتر سوخت نیاز دارید. با در نظر گرفتن هزینه بسیار محافظه‌کارانه ۱.۴۰ دلار برای هر لیتر سوخت، ۱۰ ضربدر ۱.۴۰ دلار می‌شود ۱۴ دلار برای ۱۰۰ کیلومتر.
توجه: در زمان نگارش این متن، قیمت بنزین بیش از ۲ دلار در هر لیتر است - اما من به ۱.۴۰ دلار اکتفا می‌کنم تا نشان دهم که خودروهای برقی بسیار ارزان‌تر هستند، حتی اگر دیکتاتور روسیه در مورد قیمت سوخت اغراق نکرده باشد.
در یک وسیله نقلیه الکتریکی، برای طی کردن ۱۰۰ کیلومتر حدود ۱۶ کیلووات ساعت برق مورد نیاز است. اگر فروشنده برق شما ۲۱ سنت برای هر کیلووات ساعت دریافت کند، هزینه آن ۱۶ ضربدر ۰.۲۱ دلار می‌شود که معادل ۳.۳۶ دلار می‌شود.
اگر شارژ خودروهای برقی از طریق پنل‌های خورشیدی یا شارژ با نرخ‌های خارج از اوج مصرف بر اساس تعرفه‌های زمان استفاده (ToU) را در نظر بگیرید، هزینه رانندگی با آنها کمتر خواهد بود. بیایید برای روشن شدن موضوع چند عدد را بررسی کنیم:
اگر قبض برق شما ۲۱ سنت و تعرفه انرژی خورشیدی آن ۸ سنت باشد، هزینه خالص شارژ خودرو با انرژی خورشیدی ۸ سنت خواهد بود. این یعنی ۱۳ سنت به ازای هر کیلووات ساعت ارزان‌تر از شارژ یک خودروی برقی از شبکه برق.
تعرفه‌های زمان استفاده، بر اساس زمان روزی که از شبکه برق استفاده می‌کنید، نرخ‌های متفاوتی برای برق از شما دریافت می‌کنند.
قیمت‌های مختلف برق در ساعات مختلف روز در شرکت Aurora Energy Tasmania را مقایسه کنید:
اگر شارژر خودروی برقی خود را طوری تنظیم کنید که فقط از ساعت ۱۰ صبح تا ۴ بعد از ظهر با این برنامه‌ی ToU با Aurora کار کند، ۱۰۰ کیلومتر مسافت طی شده برای شما ۱۶ ضربدر ۰.۱۵ دلار می‌شود که می‌شود ۲.۴۰ دلار.
آینده طرح برق استرالیا، تعرفه‌های زمان استفاده است، ارزان‌ترین برق در طول روز (با انرژی خورشیدی فراوان) و در شب (معمولاً با باد فراوان و تقاضای کم).
در استرالیای جنوبی، در طول تعرفه زمان استفاده که «اسفنج خورشیدی» ارائه می‌دهد، به ازای هر کیلووات ساعت در روز، مبلغ ناچیز ۷.۵ سنت از شما دریافت می‌شود.
برخی از خرده‌فروشان همچنین تعرفه‌های ویژه‌ای برای خودروهای برقی ارائه می‌دهند که در آنها می‌توانید نرخ پایین‌تری به ازای هر کیلووات ساعت برای شارژ خودروی برقی خود در زمان‌های خاص یا نرخ ثابت روزانه برای شارژ نامحدود پرداخت کنید.
نکته آخر - مراقب «تعرفه‌های تقاضا» باشید. این طرح‌های برق، کل صورتحساب برق کمتری را برای شما محاسبه می‌کنند، اما اگر مصرف برق شما از یک آستانه مشخص فراتر رود، می‌توانند شما را به دردسر بزرگی بیندازند. شارژ خودروی برقی شما با یک شارژر سه فاز ۲۲ کیلوواتی می‌تواند به این معنی باشد که شما ۱۰ برابر صورتحساب برق استاندارد خود را پرداخت می‌کنید!
یک شارژر ساده برای خودروهای برقی، دستگاه بسیار ساده‌ای است. وظیفه آن صرفاً «پرسیدن» از خودرو است که آیا می‌تواند شارژی را بپذیرد یا خیر، و در این صورت، تا زمانی که به خودرو دستور توقف داده شود، برق را به طور ایمن به آن می‌رساند.
یک شارژر EV نمی‌تواند خودرو را سریع‌تر از آنچه خودرو درخواست می‌کند، شارژ کند (که خطرناک است)، اما اگر کمی خردمند باشید، می‌تواند تصمیم بگیرد که سرعت شارژ را کاهش دهد یا بر اساس شرایط دیگر - به عنوان مثال:
شارژرهای خانگی خودروهای برقی نیز از نوع AC هستند. این بدان معناست که آنها کار خیلی خاصی انجام نمی‌دهند. آنها فقط کیلووات ۲۳۰ ولت AC ورودی به خودرو را تنظیم می‌کنند.
در واقع، جعبه الکترونیکی که می‌توانید برای شارژ ماشین خود خریداری کنید، از نظر فنی شارژر نیست. زیرا تنها کاری که انجام می‌دهد، ارائه برق AC تنظیم‌شده است. از نظر فنی، شارژر واقعی در ماشین است، AC را به DC تبدیل می‌کند و سایر کارهای شارژ را انجام می‌دهد.
این شارژر داخلی خودروهای برقی، محدودیت توان سختی در تبدیل AC به DC خود دارد. 11 کیلووات، محدودیت توان برای بسیاری از خودروهای برقی مانند تسلا مدل 3 و مینی کوپر SE است.
اعتراف یک خرخون: من از نظر فنی باید دستگاهی را که به ماشینتان وصل می‌کنید EVSE (تجهیزات تامین برق خودرو) بنامم. اما این حرف بیشتر افراد عادی را گیج می‌کند، بنابراین با وجود اینکه ریسک دریافت ایمیلی عصبانی از یک مهندس بازنشسته را می‌پذیرم، این دستگاه‌ها را «شارژر» می‌نامم.
شارژرهای اختصاصی پرسرعت خودروهای برقی عمومی، خودشان شارژرهایی هستند که برق DC را مستقیماً به باتری تغذیه می‌کنند. آنها توسط شارژر خودرو محدود نمی‌شوند زیرا از آن استفاده نمی‌کنند.
اگر ماشین شما توانایی شارژ شدن را داشته باشد، این باتری‌های شارژی می‌توانند تا ۳۵۰ کیلووات جریان مستقیم شارژ شوند. توجه داشته باشید که وقتی باتری شما به حدود ۷۰ درصد می‌رسد، باید سرعت خود را به میزان قابل توجهی کاهش دهند. با این حال، می‌توانند تنها در ۱۰ دقیقه ۳۵۰ کیلومتر برد اضافه کنند.
این صنعت اصطلاحاتی را برای توصیف شارژ آهسته، متوسط و سریع اتخاذ کرده است. به طور نسبتاً کسل‌کننده‌ای، آن را شارژ سطح ۱، سطح ۲ و سطح ۳ می‌نامند.
شارژر سطح ۱ فقط یک کابل و آداپتور برق است که به یک پریز برق استاندارد متصل می‌شود. آنها با توان ۱.۸ تا ۲.۴ کیلووات از یک پریز برق خانگی استاندارد شارژ می‌شوند.
نکته‌ی حرفه‌ای: اگر خودروساز شما یک رابط سیار برای ماشینتان ارائه نمی‌دهد، حتماً یکی بخرید و آن را در صندوق عقب نگه دارید - حتی اگر هرگز در خانه از آن استفاده نکنید، می‌تواند در مصرف انرژی روزانه‌تان صرفه‌جویی کند.
برای اینکه نشان دهیم نرخ شارژ سطح ۱، ۱.۸ کیلووات به چه معناست، باید بگوییم که این نرخ، ۱.۸ کیلووات ساعت در ساعت به باتری ماشین شما اضافه می‌کند.
۱ کیلووات ساعت برق در باتری یک خودروی برقی معادل حدود ۶ کیلومتر برد است. بنابراین، یک شارژر سطح ۱ می‌تواند بردی حدود ۱۰ کیلومتر در ساعت را فراهم کند. اگر خودرو را در طول شب (حدود ۸ ساعت) شارژ کنید، حدود ۸۰ کیلومتر برد به آن اضافه خواهید کرد.
اما سطح ۱ می‌تواند با سرعت بالاتری شارژ شود. بسته به سازنده، دستگاه شما ممکن است دوشاخه‌های قابل تعویض داشته باشد.
همه شارژرهای قابل حمل خودروهای برقی مانند سایر لوازم خانگی شما، دارای دوشاخه‌های معمولی ۱۰ آمپر هستند، اما برخی از آنها دارای دوشاخه‌های ۱۵ آمپر قابل تعویض نیز هستند. این نوع شارژرها دارای یک شاخک اتصال به زمین پهن‌تر هستند و به یک سوکت مخصوص نیاز دارند که بتواند سیم‌های ضخیم‌تر ۱۵ آمپر را تحمل کند. اگر صاحب یک کاروان هستید، احتمالاً با آنها آشنا هستید.
بعضی از شارژرهای موبایل یک «دنباله» ۱۵ آمپری دارند. اینها انتهای دم‌های ۱۰ و ۱۵ آمپری هستند که با شارژر موبایل تسلا در استرالیا عرضه می‌شوند.
اگر شارژر قابل حمل شما در انتها ۱۵ آمپر است و می‌خواهید در خانه شارژ کنید، به یک پریز ۱۵ آمپر در پارکینگ خود نیاز خواهید داشت. انتظار داشته باشید که برای این نصب حدود ۵۰۰ دلار بپردازید.
حقیقت جالب: اگر ولتاژ شبکه محلی شما بالا باشد (باید ۲۳۰ ولت باشد، اما معمولاً ۲۴۰ ولت به بالا)، برق بیشتری دریافت خواهید کرد زیرا برق = جریان ضربدر ولتاژ.
یک حقیقت جالب دیگر: بسته به سازنده، شارژرهای موبایل معمولاً به ۸۰٪ جریان نامی خود محدود می‌شوند. بنابراین یک شارژر ۱۰ آمپری ممکن است فقط با ۸ آمپر کار کند و یک دستگاه ۱۵ آمپری فقط با ۱۲ آمپر. همراه با نوسانات ولتاژ شبکه، این بدان معناست که من نمی‌توانم سرعت شارژ دقیقی برای کانکتور موبایل ارائه دهم.
حقیقت تسلا: شارژرهای موبایل تسلا که پس از نوامبر 2021 وارد شده‌اند، بسته به نوع جریان مورد استفاده، می‌توانند با جریان کامل 10A یا 15A شارژ شوند.
نکته حرفه‌ای: اگر یک تسلای جدید دارید و آنقدر خوش‌شانس هستید که یک پریز برق سه فاز در گاراژ خود دارید، می‌توانید یک شارژر فندکی شخص ثالث بخرید که می‌تواند با استفاده از یک کانکتور موبایل، با توان ۴.۸ تا ۷ کیلووات (۲۰ تا ۳۲ آمپر) شارژ کند.
سرعت شارژ: برد تقریبی ۴۰ کیلومتر بر ساعت (تک فاز) یا تا ۱۳۰ کیلومتر بر ساعت (سه فاز)
شارژ سطح ۲ به یک شارژر دیواری اختصاصی با سیم‌کشی اختصاصی خود به پریز برق نیاز دارد.
شارژرهای سطح ۲ برای سخت‌افزار ۹۰۰ تا ۲۵۰۰ دلار و برای نصب حدود ۵۰۰ تا بیش از ۱۰۰۰ دلار هزینه دارند. این قیمت‌گذاری همچنین با فرض این است که پریز برق و شبکه برق شما می‌توانند بار اضافی را تحمل کنند. اگر نتوانند، ارتقاء منبع تغذیه شما می‌تواند هزاران دلار هزینه داشته باشد.
یک شارژر تک فاز ۷ کیلوواتی سطح ۲ می‌تواند حدود ۴۰ کیلومتر در ساعت به برد خودرو اضافه کند. اگر ماشین شما بتواند این مقدار را تحمل کند، یک شارژر سه فاز ۲۲ کیلوواتی EV حدود ۱۳۰ کیلومتر در ساعت به برد خودرو اضافه می‌کند.
حقیقت جالب: در حالی که شارژرهای سه فاز سطح ۲ می‌توانند تا ۲۲ کیلووات برق تولید کنند، بسیاری از خودروها نمی‌توانند به این سرعت برق AC را تبدیل کنند. برای اطلاع از حداکثر نرخ شارژ AC، مشخصات خودرو خود را بررسی کنید.
این شارژر کاملاً DC است و خروجی ۵۰ تا ۳۵۰ کیلووات دارد. هزینه نصب آنها بیش از ۱۰۰۰۰۰ دلار است و به منبع تغذیه عظیمی نیاز دارند، بنابراین بعید است که یکی از آنها را در خانه خود نصب کنید.
شبکه سوپرشارژر تسلا مشهورترین نمونه از شارژر سطح ۳ است. رایج‌ترین سوپرشارژر «V2» حداکثر خروجی ۱۲۰ کیلووات و برد ۱۸۰ کیلومتر در ۱۵ دقیقه دارد.
شبکه ایستگاه‌های سوپرشارژر تسلا به دلیل موقعیت مکانی‌شان در مسیرهای محبوب سفر، قابلیت اطمینان/زمان آماده به کار و حجم بالای شارژ در مقایسه با سایر شارژرهای سطح ۳، به آنها مزیت رقابتی نسبت به سایر تولیدکنندگان خودروهای برقی می‌دهد.
با این حال، با رایج‌تر شدن وسایل نقلیه الکتریکی، انتظار می‌رود شبکه‌های رقیب دیگری در سراسر کشور ظهور کنند و قابلیت اطمینان خود را بهبود بخشند.
حقیقت تسلا: سوپرشارژرهای قرمز و سفید «V2» تسلا در استرالیا، شارژ سریع DC هستند و معمولاً بسته به تعداد خودروهای دیگری که همزمان از آنها استفاده می‌کنند، با سرعت ۴۰ تا ۱۰۰ کیلووات شارژ می‌شوند. تعداد انگشت‌شماری از سوپرشارژرهای «V3» ارتقا یافته در استرالیا می‌توانند تا ۲۵۰ کیلووات شارژ کنند.
نکته حرفه‌ای: در سفرهای جاده‌ای مراقب شارژرهای AC کند باشید. برخی از شارژرهای کنار جاده‌ای از نوع AC کندتری هستند که ممکن است فقط از ۳ تا ۲۲ کیلووات شارژ کنند. این شارژرها می‌توانند هنگام پارک کردن کمی شارژ شوند، اما به اندازه کافی سریع نیستند که به راحتی در حال حرکت شارژ شوند.
تمام خودروهای برقی فروخته شده در استرالیا از اول ژانویه ۲۰۲۰ به یک سوکت شارژ AC به نام «نوع ۲» (یا گاهی اوقات «منِکِس») مجهز شده‌اند.
زمان ارسال: آگوست-02-2022
