Почему напряжение вашего электромобиля имеет значение и что оно означает для скорости зарядки вашего автомобиля

Электромобили медленно, но верно становятся обычным явлением и представляют совершенно новое поколение характеристик, о которых стоит позаботиться. Запас хода очевиден, но есть еще один показатель, который оказывает существенное влияние на общее впечатление от владения электромобилем : напряжение.

В рекламе часто можно увидеть напряжение аккумуляторной батареи электромобиля. Hyundai, например, гордится 800-вольтовой батареей в таких автомобилях, как EV6 — это вдвое больше напряжения 400-вольтовой батареи в Tesla Model Y.

Но что это на самом деле означает? Вот все, что вам нужно знать.

Электричество 101

Когда вы подключаете зарядное устройство к своему электромобилю, электричество течет от зарядного устройства к аккумулятору вашего автомобиля. Вы можете измерить этот поток в ваттах, вольтах и ​​амперах, каждый из которых представляет собой отдельный аспект происходящего. Но концепцию напряжения относительно легко понять.

Думайте об электричестве как о воде, а о напряжении как о давлении воды. Напряжение в этой ситуации — это величина давления, приложенного в трубах. Большее давление проталкивает воду по трубам быстрее. Чем выше напряжение в зарядной установке, тем больше энергии передается при меньшем токе.

Аналогия с водой продолжается. Ампер (или ток) в этой ситуации эквивалентен размеру трубы. Если вы хотели переместить тонну воды, вы могли либо увеличить давление, либо увеличить трубу. Электричество работает таким же образом. Скорость зарядки в основном зависит от напряжения и тока. При более высоком напряжении требуется меньший ток, а при более низком напряжении требуется более высокий ток.

Здесь на помощь приходят ватты, поскольку они являются выражением общей мощности: чтобы рассчитать ватты, вы просто умножаете напряжение системы на силу тока. Итак, возьмем, к примеру, 120 Вольт при силе тока 1 А и получим 120 Вт. Это число представляет собой моментальный снимок мощности, передаваемой в любой данный момент, но аккумулятор вашего электромобиля измеряется в ватт-часах — именно так мы измеряем емкость. Киловатт-час (кВтч) означает мощность, которая может быть подана в течение одного часа. Если в вашем автомобиле установлен аккумулятор емкостью 100 кВтч, он способен обеспечить мощность 100 кВт (100 000 Вт) электроэнергии в течение часа.

Что означает повышенное напряжение

Голова кружится? Не волнуйтесь, изучение всех новых терминов окончено. Итог: для более быстрой зарядки требуется большее напряжение или больший ток. Однако увеличение тока приводит к большим потерям энергии и нагреву, что затрудняет фактическую зарядку. Таким образом, лучший способ ускорить зарядку — это увеличить давление внутри насоса — с более высоким напряжением.

Тот факт, что более высокий ток вызывает больше тепла и потерь энергии, означает, что автомобили с более высоким напряжением также могут лучше сохранять энергию за счет снижения энергопотребления. Высоковольтные батареи не только могут обеспечить большую мощность, но и большая часть этой мощности фактически будет использоваться двигателем. А поскольку меньше энергии теряется в виде тепла, батарея лучше сохраняется.

Так почему же не все электромобили используют высоковольтные системы?

Проблемы повышения напряжения

Фактическое внедрение системы более высокого напряжения означает, что производителям автомобилей придется перепроектировать схемы и компоненты внутри автомобиля, чтобы гарантировать безопасность и надежность систем в среде с более высоким напряжением.

Это само по себе может стоить дорого. Но помимо модернизации электрической системы автомобиля, компоненты, составляющие эту систему, также, как правило, становятся более дорогими. Поэтому неудивительно, что ответ на вопрос, почему не в каждом автомобиле используется аккумулятор на 800 В, прост: деньги.

Какие автомобили уже имеют 800В?

В современном мире система с более высоким напряжением по сути означает систему с напряжением 800 В, хотя возможно, что мы пойдем еще выше. Lucid, который является рекордсменом по дальности действия и скорости зарядки, уже использует аккумуляторы на 900 В.

Некоторые из наиболее известных автомобилей с напряжением 800 В — это Kia EV6 , Hyundai Ioniq 5 и Hyundai Ioniq 6 , которые не только используют системы более высокого напряжения, но и продаются по разумной цене — во всяком случае для электромобилей. Эти автомобили могут заряжаться при мощности 350 кВт, что является самой быстрой скоростью зарядки электромобилей, широко доступной на данный момент.

Другие автомобильные компании, которые внедрили системы более высокого напряжения, такие как Porsche и Audi, также предлагают автомобили, которые могут использовать полную скорость зарядки 350 кВт.

Скорее всего, их будет еще больше. Kia EV9 , который появится очень скоро, предлагает архитектуру 800 В, однако компания Kia объявила , что некоторые из ее будущих недорогих автомобилей вместо этого будут использовать архитектуру 400 В. Будем надеяться, что электромобили на 400 В уйдут в прошлое в течение следующих пяти лет или около того.

Но… моя машина заряжается на 350 кВт и имеет напряжение 400 В.

Тогда у вас должно быть что-то вроде Hummer EV . Некоторые автомобили работают на архитектуре с напряжением 400 В, но при этом могут использовать максимальную доступную скорость зарядки 350 кВт — скорость зарядки, которая обычно зарезервирована для автомобилей с напряжением 800 В.

В случае с Hummer EV это достигается за счет использования двухслойной батареи, в которой каждый слой может заряжаться полунезависимо.

Не так уж много других автомобилей используют подобные трюки, и в конечном итоге вполне вероятно, что производители откажутся от подобных инструментов в пользу полной архитектуры на 800 В, по крайней мере, со временем.

У автомобилей с напряжением 800 В есть явные преимущества, однако может пройти некоторое время, прежде чем все ими начнут пользоваться. Будем надеяться, что это произойдет раньше, чем позже, особенно с учетом того, что более высокая скорость зарядки электромобилей так важна.