شارژ کامل یک وسیله نقلیه الکتریکی با انرژی نو چقدر طول می‌کشد؟

شارژ کامل یک وسیله نقلیه الکتریکی با انرژی نو چقدر طول می‌کشد؟
یک فرمول ساده برای زمان شارژ خودروهای برقی انرژی نو وجود دارد:
زمان شارژ = ظرفیت باتری / توان شارژ
طبق این فرمول، می‌توانیم تقریباً مدت زمان لازم برای شارژ کامل را محاسبه کنیم.
علاوه بر ظرفیت باتری و توان شارژ که ارتباط مستقیمی با زمان شارژ دارند، شارژ متعادل و دمای محیط نیز از عوامل رایجی هستند که بر زمان شارژ تأثیر می‌گذارند.

۱. ظرفیت باتری
ظرفیت باتری یکی از شاخص‌های مهم برای اندازه‌گیری عملکرد خودروهای الکتریکی انرژی نو است. به عبارت ساده، هرچه ظرفیت باتری بیشتر باشد، برد پیمایش الکتریکی خالص خودرو بیشتر و زمان شارژ مورد نیاز طولانی‌تر است؛ هرچه ظرفیت باتری کمتر باشد، برد پیمایش الکتریکی خالص خودرو کمتر و زمان شارژ مورد نیاز کوتاه‌تر است. ظرفیت باتری خودروهای الکتریکی انرژی نو معمولاً بین 30 تا 100 کیلووات ساعت است.
مثال:
۱. ظرفیت باتری چری eQ1، ۳۵ کیلووات ساعت و طول عمر باتری آن ۳۰۱ کیلومتر است.
② ظرفیت باتری نسخه باتری تسلا مدل X، ۱۰۰ کیلووات ساعت است و برد آن نیز به ۵۷۵ کیلومتر می‌رسد.
ظرفیت باتری یک خودروی هیبریدی با انرژی نو و قابلیت اتصال به برق نسبتاً کم است، عموماً بین ۱۰ تا ۲۰ کیلووات ساعت، بنابراین برد حرکتی آن با برق خالص نیز کم است، معمولاً ۵۰ تا ۱۰۰ کیلومتر.
برای یک مدل مشابه، وقتی وزن خودرو و قدرت موتور اساساً یکسان باشند، هرچه ظرفیت باتری بیشتر باشد، برد پیمایش نیز بیشتر می‌شود.

نسخه BAIC New Energy EU5 R500 دارای عمر باتری ۴۱۶ کیلومتر و ظرفیت باتری ۵۱ کیلووات ساعت است. نسخه R600 دارای عمر باتری ۵۰۱ کیلومتر و ظرفیت باتری ۶۰.۲ کیلووات ساعت است.

۲. قدرت شارژ
توان شارژ یکی دیگر از شاخص‌های مهم تعیین‌کننده زمان شارژ است. برای یک خودرو، هرچه توان شارژ بیشتر باشد، زمان شارژ مورد نیاز کوتاه‌تر است. توان شارژ واقعی خودروی الکتریکی انرژی نو دو عامل تأثیرگذار دارد: حداکثر توان شمع شارژ و حداکثر توان شارژ AC خودروی الکتریکی، و توان شارژ واقعی هر چه کوچکتر باشد، مقدار کمتری از این دو را می‌گیرد.
الف. حداکثر توان شمع شارژ
توان‌های رایج شارژرهای AC خودروهای برقی ۳.۵ و ۷ کیلووات هستند، حداکثر جریان شارژ شارژر خودروهای برقی ۳.۵ کیلوواتی ۱۶ آمپر و حداکثر جریان شارژ شارژر خودروهای برقی ۷ کیلوواتی ۳۲ آمپر است.

ب. حداکثر توان شارژ AC خودروی برقی
حداکثر حد توان شارژ AC خودروهای برقی انرژی نو عمدتاً از سه جنبه قابل بررسی است.
① پورت شارژ AC
مشخصات پورت شارژ AC معمولاً روی برچسب پورت EV یافت می‌شود. برای خودروهای کاملاً برقی، بخشی از رابط شارژ 32 آمپر است، بنابراین توان شارژ می‌تواند به 7 کیلووات برسد. همچنین برخی از پورت‌های شارژ خودروهای کاملاً برقی با 16 آمپر وجود دارند، مانند Dongfeng Junfeng ER30 که حداکثر جریان شارژ آنها 16 آمپر و توان آنها 3.5 کیلووات است.
با توجه به ظرفیت کم باتری، این خودروی هیبریدی پلاگین به رابط شارژ AC با جریان ۱۶ آمپر مجهز شده است و حداکثر توان شارژ آن حدود ۳.۵ کیلووات است. تعداد کمی از مدل‌ها، مانند BYD Tang DM100، به رابط شارژ AC با جریان ۳۲ آمپر مجهز شده‌اند و حداکثر توان شارژ آن می‌تواند به ۷ کیلووات برسد (حدود ۵.۵ کیلووات اندازه‌گیری شده توسط رانندگان).

② محدودیت توان شارژر داخلی
هنگام استفاده از شارژر AC EV برای شارژ خودروهای الکتریکی با انرژی نو، وظایف اصلی شارژر AC EV تامین برق و محافظت است. بخشی که تبدیل برق را انجام می‌دهد و جریان متناوب را به جریان مستقیم برای شارژ باتری تبدیل می‌کند، شارژر داخلی است. محدودیت برق شارژر داخلی مستقیماً بر زمان شارژ تأثیر می‌گذارد.

برای مثال، BYD Song DM از رابط شارژ AC با جریان ۱۶ آمپر استفاده می‌کند، اما حداکثر جریان شارژ فقط می‌تواند به ۱۳ آمپر برسد و توان آن به حدود ۲.۸ کیلووات تا ۲.۹ کیلووات محدود می‌شود. دلیل اصلی این است که شارژر داخلی حداکثر جریان شارژ را به ۱۳ آمپر محدود می‌کند، بنابراین حتی اگر از شمع شارژ ۱۶ آمپر برای شارژ استفاده شود، جریان شارژ واقعی ۱۳ آمپر و توان آن حدود ۲.۹ کیلووات است.

علاوه بر این، به دلایل ایمنی و سایر موارد، برخی از خودروها می‌توانند محدودیت جریان شارژ را از طریق کنترل مرکزی یا برنامه تلفن همراه تنظیم کنند. مانند تسلا، محدودیت جریان را می‌توان از طریق کنترل مرکزی تنظیم کرد. وقتی شمع شارژ می‌تواند حداکثر جریان 32 آمپر را ارائه دهد، اما جریان شارژ روی 16 آمپر تنظیم شده باشد، در این صورت با 16 آمپر شارژ می‌شود. اساساً، تنظیم توان، محدودیت توان شارژر داخلی را نیز تعیین می‌کند.

خلاصه اینکه: ظرفیت باتری مدل ۳ استاندارد حدود ۵۰ کیلووات ساعت است. از آنجایی که شارژر داخلی حداکثر جریان شارژ ۳۲ آمپر را پشتیبانی می‌کند، قطعه اصلی که بر زمان شارژ تأثیر می‌گذارد، شارژر AC است.

۳. شارژ برابر کننده
شارژ متعادل به ادامه شارژ برای مدتی پس از اتمام شارژ عمومی اشاره دارد و سیستم مدیریت باتری ولتاژ بالا، هر سلول باتری لیتیومی را متعادل می‌کند. شارژ متعادل می‌تواند ولتاژ هر سلول باتری را اساساً یکسان کند و در نتیجه عملکرد کلی باتری ولتاژ بالا را تضمین کند. میانگین زمان شارژ خودرو ممکن است حدود ۲ ساعت باشد.

۴. دمای محیط
باتری خودروهای برقی با انرژی نو، باتری لیتیوم سه‌تایی یا باتری فسفات آهن لیتیوم است. وقتی دما پایین است، سرعت حرکت یون‌های لیتیوم درون باتری کاهش می‌یابد، واکنش شیمیایی کند می‌شود و عمر باتری کم می‌شود که منجر به طولانی شدن زمان شارژ می‌شود. برخی از خودروها قبل از شارژ، باتری را تا دمای خاصی گرم می‌کنند که این امر نیز زمان شارژ باتری را طولانی‌تر می‌کند.

از موارد فوق می‌توان دریافت که زمان شارژ به دست آمده از ظرفیت باتری/توان شارژ اساساً برابر با زمان شارژ واقعی است، که در آن توان شارژ کوچکتر از توان شمع شارژ AC و توان شارژر داخلی است. با توجه به شارژ تعادلی و دمای محیط شارژ، این اختلاف اساساً در عرض ۲ ساعت است.