Фактическая скорость зарядки электромобиля переменным током (AC) часто оказывается ниже номинальной мощности зарядной станции. Это не является неисправностью оборудования, а обусловлено техническими ограничениями бортового зарядного устройства электромобиля (OBC) и конфигурацией фаз электросети.
Как устроен тракт передачи электричества от распределительного щитка до батареи электромобиля
Скорость передачи энергии всегда ограничивается самым слабым звеном в тракте.
Электричество в батарею поступает через следующие компоненты:
- Электросеть: лимит выделенной мощности в распределительном щитке-автомате.
- Зарядная станция: программное и аппаратное ограничение мощности зарядного устройства (например, 11 или 22 кВт).
- Зарядный кабель: сечение жил, определяющее допустимый ток (16А или 32А).
- Бортовой инвертор (OBC): устройство внутри электромобиля, ограничивающее количество принимаемых фаз и ампер.
Расчет мощности зарядной станции и физика процесса
Для понимания процесса используется расчетная формула: Мощность (Вт) = Напряжение (230В) × Сила тока (А) × Количество фаз.
Стандартные конфигурации зарядного оборудования:
- 7.4 кВт: 1 фаза × 32А. Весь ток идет по одной линии.
- 11 кВт: 3 фазы × 16А. Мощность распределена равномерно, но ток на каждой фазе ограничен 16 Амперами.
- 22 кВт: 3 фазы × 32А. Максимальный стандарт, позволяющий передавать по 32 Ампера по каждой из трех линий.
Техническое ограничение OBC
Скорость зарядки ограничена бортовым инвертором электромобиля (OBC), у которого есть жесткий аппаратный лимит силы тока (Ампер) на каждую фазу.
Проблема потери мощности возникает при попытке зарядить однофазный автомобиль (лимит 32А) от трехфазной станции на 11 кВт. Такая станция выдает всего 16 Ампер на каждую из трех линий. Поскольку машина может использовать только одну линию, она забирает эти 16А и потребляет мощность 3.6 кВт.
Чтобы получить максимум (7.4 кВт), такому автомобилю нужна станция, способная выдать 32 Ампера на одну фазу. Это может быть либо однофазная зарядка на 7.4 кВт, либо трехфазная на 22 кВт.
Сценарий для однофазных электромобилей, например Zeekr 001 до рестайлинга, Li Auto L7/L8/L9, Voyah Free
Такие автомобили имеют инвертор с лимитом 32А, но только по одной фазе.
- При подключении к станции 11 кВт (16А на фазу): Машина задействует одну доступную фазу. Так как станция на этой фазе выдает максимум 16А, итоговая мощность составит 3.6 кВт (230В × 16А × 1). Скорость зарядки падает в 2 раза.
- При подключении к станции 22 кВт (32А на фазу): Станция способна выдать 32А на фазу. Машина забирает свои максимальные 32А. Итог: зарядка будет потреблять 7.4 кВт.
Сценарий для трехфазных электромобилей, таких как Tesla, Audi e-tron, современные европейские модели
Инверторы этих машин работают с тремя фазами, но часто ограничены 16 Амперами на каждую фазу (суммарно 11 кВт).
- Подключение такой машины к станции 22 кВт (32А на фазу) не увеличит скорость зарядки, так как инвертор авто все равно отсечет лишний ток, оставив 16А. Итог: 11 кВт.
Сводная таблица совместимости мощности зарядных станций с электромобилями
| Модель / Тип инвертора (OBC) | Станция 7.4 кВт (1ф, 32А) | Станция 11 кВт (3ф, 16А) | Станция 22 кВт (3ф, 32А) |
|---|---|---|---|
| Li Auto, Zeekr (1 фаза, 32А) | 7.4 кВт | 3.6 кВт | 7.4 кВт |
| Tesla, BMW iX (3 фазы, 16А) | 3.6 кВт* | 11 кВт | 11 кВт |
| Audi e-tron, Porsche (3 фазы) | 3.6 кВт* | 11 кВт | 11/22 кВт |
Без использования специальных кабелей с объединением фаз мощность будет ограничена 3.6 кВт.
Резюме
- Для большинства китайских электромобилей (стандарт GB/T) оптимальна станция 7.4 кВт (32А). Станция 11 кВт (16А) для них будет малоэффективна.
- Станция 22 кВт является универсальным решением, так как поддерживает ток 32А как в однофазном, так и в трехфазном режиме.
- Перед установкой зарядной станции необходимо проверить не только мощность, но и сечение кабеля: кабель с маркировкой «16А» физически не позволит заряжаться на мощности выше 11 кВт.
