Скільки часу заряджається електромобіль?

Однієї відповіді на запитання «скільки заряджається електромобіль» немає, бо все залежить від трьох речей: скільки енергії потрібно, яку потужність дає станція і яку потужність приймає ваше авто. Добра новина: математика проста. Розібравшись у ній, ви оціните будь-яку зупинку на заряджання в голові.

Проста формула

Час заряджання (год) ≈ потрібна енергія (кВт·год) ÷ потужність заряджання (кВт)

• Потрібна енергія — це та частина батареї, яку ви поповнюєте, а не вся ємність. Щоб зарядити батарею на 60 кВт·год з 20% до 80%, треба додати близько 36 кВт·год.
• Потужність заряджання — найменше з трьох значень: що видає станція, що може прийняти авто і що дозволяє батарея саме зараз.
• На змінному струмі (вдома й на більшості міських станцій) додайте близько 10% на втрати перетворення.

Приклад: 36 кВт·год від домашньої станції на 7,4 кВт — це 36 ÷ 7,4 ≈ 4,9 години плюс втрати, тобто близько 5,5 години. Тим самим методом ми підбираємо потужність у гіді з вибору домашньої зарядної станції.

Три рівні заряджання

Зарядні пристрої поділяють на три великі групи. У Північній Америці їх часто називають Level 1, Level 2 і DC fast charging, у Європі й Україні — заряджання від розетки, AC-станції (wallbox) і швидкі DC-станції.

Побутова розетка: повільно, але часто достатньо

Портативний кабель у звичайній розетці дає лише близько 2,3 кВт на 230 В (в Україні та Європі) або близько 1,4 кВт на 120 В у США. Це дуже приблизно 8–14 км запасу ходу за годину. Зарядити велику батарею майже з нуля може забрати значно більше доби, але якщо ви проїжджаєте 30–40 км на день і щоночі ставите авто на заряджання, цього може вистачати. Якщо користуватиметеся розеткою щодня, попросіть електрика перевірити лінію: це тривале постійне навантаження.

AC-станція: щоденний варіант

Більшість домашніх і робочих станцій — це AC-станції. Тут вузьким місцем зазвичай стає бортовий зарядний пристрій авто, що перетворює змінний струм на постійний для батареї. Багато електромобілів приймають 7,4 кВт на одній фазі або 11 кВт на трьох; деякі — більше, а багато плагін-гібридів — лише 3,7–7,4 кВт. Станція на 22 кВт не зарядить авто з бортовим пристроєм на 11 кВт швидше.

На 7,4 кВт ви додаєте приблизно 40 км запасу ходу за годину, на 11 кВт — приблизно 60 км. Звичайна нічна сесія на 8–10 годин заряджає більшість електромобілів майже з нуля до повного.

Швидкі DC-станції: для дальньої дороги

Швидкі станції обходять бортовий зарядний пристрій і подають постійний струм прямо в батарею, тож можуть видавати від 50 до 350 кВт і більше. На практиці виробники багатьох сучасних електромобілів заявляють приблизно 20–40 хвилин від 10% до 80% на відповідній станції, а для деяких 800-вольтових моделей — менше ніж 20 хвилин. Цифра на станції — це максимум. Якщо ваше авто приймає щонайбільше 120 кВт, станція на 350 кВт не дасть більше.

Чому останні 20% тривають так довго

DC-заряджання найшвидше, коли батарея доволі порожня. Що більше вона заповнюється, то сильніше система керування батареєю знижує потужність, щоб берегти комірки. Через цю «криву заряджання» виробники вказують час від 10% до 80%: відрізок від 80% до 100% може тривати майже стільки ж, скільки вся сесія від 10% до 80%.

Удома на змінному струмі крива важить значно менше: потужність там настільки невелика, що авто приймає її майже за будь-якого рівня заряду. Багато моделей помітно сповільнюються лише в останні кілька відсотків.

Приклади з реального життя

Ось як працює формула для авто з батареєю 80 кВт·год (корисна ємність), яке заряджається з 10% до 80% (56 кВт·год), за умови, що авто приймає повну потужність станції:

• Побутова розетка, 2,3 кВт: 56 ÷ 2,3 ≈ 24 години, тобто близько 27 годин з урахуванням втрат. На 1,4 кВт (120 В у США) — ближче до 44 годин.
• AC-станція, 7,4 кВт: 56 ÷ 7,4 ≈ 7,6 години, тобто близько 8,5 години — спокійно за ніч.
• AC-станція, 11 кВт: близько 5,5–6 годин.
• Швидка DC-станція: потужність змінюється вздовж кривої, тож рахуйте за середньою. Якщо в середньому за сесію авто бере 100 кВт, виходить 56 ÷ 100 ≈ 34 хвилини; на станції на 50 кВт — понад годину.

Плагін-гібрид із батареєю на 15–20 кВт·год зазвичай повністю заряджається за кілька годин від AC-станції або за довгу ніч від розетки. Багато плагін-гібридів узагалі не підтримують швидке DC-заряджання. Чому саме звички заряджання вирішують, чи вигідний плагін-гібрид, ми пояснюємо в порівнянні гібрид, плагін-гібрид чи електромобіль.

Що сповільнює заряджання

• Холодна батарея. Літій-іонні комірки на холоді приймають меншу потужність, тож узимку швидке заряджання може тривати помітно довше. Багато електромобілів попередньо прогрівають батарею, якщо задати станцію як пункт призначення у вбудованій навігації.
• Гаряча батарея. Після кількох швидких заряджань поспіль у спеку авто може обмежити потужність, щоб захистити комірки.
• Високий рівень заряду. Як пояснено вище, потужність DC падає в міру заповнення батареї.
• Спільні станції. На деяких локаціях два роз'єми ділять один силовий блок, тож авто поруч може вдвічі зменшити вашу швидкість. Якщо станція здається повільною, спробуйте іншу.
• Обмеження самого авто. Пікова DC-потужність, напруга батареї (400 В чи 800 В) і потужність бортового AC-пристрою обмежують швидкість незалежно від того, що написано на станції.
• Хімія й вік батареї. У різних типів батарей різні криві заряджання та рекомендовані ліміти; у нашому поясненні LFP чи NMC розказано, чому деякі виробники радять заряджати LFP до 100%.

Чи шкодить швидке заряджання батареї?

Епізодичне швидке заряджання — це нормально, авто саме ним керує. Дослідження й довгострокові дані автопарків свідчать, що часте DC-заряджання може дещо пришвидшити знос, особливо в спеку, але для більшості водіїв ефект помірний. Найпростіші звички: заряджатися вдома від змінного струму, коли є змога, тримати щоденний ліміт близько 80%, якщо виробник не радить іншого, і не залишати авто надовго на 100% або майже на нулі. Детально кожну звичку розібрано в нашому гіді з догляду за батареєю електромобіля.

Як дізнатися час заряджання саме вашого авто

1. Перевірте характеристики: корисна ємність батареї (кВт·год), максимальна потужність AC-заряджання (бортовий пристрій, кВт) і максимальна потужність DC (кВт). Зазвичай виробник також указує час DC-заряджання від 10% до 80%.
2. Подивіться на станцію, якою плануєте користуватися: її номінальна потужність і, для AC, одна чи три фази.
3. Беріть менше з двох значень — авто чи станції — і застосовуйте формулу вище.
4. Довіряйте оцінці авто. Більшість електромобілів після підключення показують час до потрібного рівня заряду з урахуванням температури й кривої заряджання.

Хочете використовувати батарею авто не лише для їзди? Почитайте наше пояснення про двонаправлене заряджання — як живити від електромобіля прилади чи навіть дім.