شارژ ماشین برقی چقدر طول می کشد؟

با فرض ظرفیت باتری قابل استفاده 70 کیلووات ساعت و نرخ شارژ 9.6 کیلووات، شارژ یک وسیله نقلیه الکتریکی معمولی از باطری خالی به پر، با استفاده از شارژر خانگی سطح 2، هشت ساعت طول می کشد.

اما اگر از شارژ سطح 1 استفاده می کنید – مانند یک پریز برق معمولی خانگی – برای شارژ همان EV به 65 ساعت زمان نیاز دارید، در حالی که یک شارژر سریع DC می تواند این کار را در حدود یک ساعت انجام دهد.

برای محاسبه مدت زمانی که معمولاً طول می‌کشد تا باطری های مختلف به ظرفیت کامل برسند، Edmunds نگاه دقیق‌تری به متغیرهایی دارد که تعیین می‌کنند یک خودروی الکتریکی چقدر طول می‌کشد تا شارژ شود.

چه عواملی بر زمان شارژ خودروی برقی تأثیر می گذارد؟

در اینجا پنج عامل کلیدی که زمان شارژ یک خودروی الکتریکی را تعیین می‌کنند آورده شده است:

• اندازه باتری ماشین
• سرعت ایستگاه شارژ
• محدودیت های شارژ داخلی خودرو
• دما و شرایط آب و هوایی
• درصد شارژ باتری

اندازه باتری چه تاثیری بر شارژ دارد؟

یک باتری بزرگتر نسبت به یک باتری کوچکتر زمان بیشتری برای شارژ شدن نیاز دارد. اندازه باتری های EV امروزه از حدود 30 کیلووات ساعت تا بیش از 200 کیلووات ساعت متغیر است. برای نشان دادن تاثیر اندازه باتری بر زمان شارژ، دو خودروی برقی را در نظر بگیرید که هر دو از شارژ سطح 2 با نرخ 9.6 کیلووات، که بهترین حالت برای شارژرهای خانگی است استفاده می‌کنند. یکی از خودروهای الکتریکی ظرفیت باتری قابل استفاده 40 کیلووات ساعت و دیگری 80 کیلووات ساعت دارد. جای تعجب نیست که دو برابر شدن اندازه باتری به معنای دو برابر شدن زمان شارژ است:

ظرفیت باتری قابل استفاده: 40 کیلووات ساعت
زمان شارژ سطح 2 (9.6 کیلو وات): 4.5 ساعت از خالی تا پر

ظرفیت باتری قابل استفاده: 80 کیلووات ساعت
زمان شارژ سطح 2 (9.6 کیلو وات): 9 ساعت از خالی تا پر

سرعت های مختلف ایستگاه شارژ چیست؟

عملاً سه سرعت وجود دارد که به ترتیب از کند به سریع است، سطح 1، سطح 2 و شارژ سریع DC یا سطح 3.

شارژ سطح 1

شارژ سطح 1 به معنای استفاده از یک پریز استاندارد در خانه است. سطح 1 راحت ترین و همچنین کندترین روش است که تقریباً 1.2 کیلو وات شارژ می کند. به عنوان مثال، یک شورلت بولت EV مدل 2023 که از یک پریز استاندارد 120 ولت استفاده می کند، تقریباً 60 ساعت طول می کشد تا از حالت خالی به شارژ کامل برسد. و GMC Hummer EV مدل 2023، که باتری بزرگی دارد، می‌تواند 200 ساعت یا هشت روز با استفاده از همان پریز طول بکشد تا پر شود.

شارژ سطح 1 برای هیبریدی های پلاگین مانند تویوتا پریوس پرایم که دارای باتری متوسط 13.3 کیلووات ساعتی است که در حدود 12 ساعت به طور کامل شارژ می شود، بهترین است.

شارژ سطح 2

شارژ سطح 2 از یک پریز 240 ولت استفاده می کند و سریع ترین راه برای شارژ در خانه است. شارژرهای سطح 2 را می‌توانید در محل کارتان، در مکان‌های عمومی و خانه پیدا کنید. احتمالاً برای نصب یک پریز 240 ولتی به یک برقکار نیاز دارید تا بررسی کند آیا پریز برق مناسب را دارید و آیا خانه شما می تواند انرژی اضافی را تحمل کند یا خیر.

همان Chevy Bolt که قبلاً به آن اشاره کردیم، با فرض نرخ شارژ 9.6 کیلووات، 7.5 ساعت طول می کشد تا از حالت خالی به پر در یک شارژر سطح 2 شارژ شود. پریوس پرایم در حدود دو ساعت شارژ می‌شود ام هامر EV به 24.5 ساعت زمان نیاز دارد تا از صفر به شارژ کامل برسد.

خودرو: 2023 Chevy Bolt EV
زمان شارژ سطح 1 (1.2 کیلو وات): 60 ساعت
زمان شارژ سطح 2 (9.6 کیلو وات): 7.5 ساعت

خودرو: 2023 جی ام سی هامر EV
زمان شارژ سطح 1 (1.2 کیلو وات): 196 ساعت
زمان شارژ سطح 2 (9.6 کیلو وات): 24.5 ساعت

سطح 3 (شارژ سریع DC)

بر اساس تخمین تقریبی توسط وزارت حمل و نقل ایالات متحده، شارژرهای سریع DC می توانند با سرعت 180 تا 240 مایل در ساعت به شتاب بیافزایند. شارژرهای سریع DC معمولاً در پارک های اداری، مراکز خرید یا ایستگاه های شارژ اختصاصی یافت می شوند.

این روش DC یا جریان مستقیم نامیده می شود زیرا در این روش شارژ، برق مستقیماً به باتری می رود نه از طریق شارژر داخلی خودرو. ایستگاه‌های سریع DC معمولاً از 25 کیلووات در پایین‌ترین نقطه تا 350 کیلووات متغیر هستند، اما انتظار نداشته باشید که حداکثر سرعت را برای تمام مدت دریافت کنند. ماشین شما با نزدیک‌تر شدن به شارژ کامل، سرعت را کاهش می‌دهد، در حالی که خروجی شارژر سریع DC نیز بر اساس عوامل متعددی می‌تواند نوسان داشته باشد.

ایستگاه های شارژ سریع DC گران ترین راه برای شارژ EV شما هستند و شارژ کامل گاهی اوقات به قیمت یک باک بنزین نزدیک می شود. این تا حد زیادی به دلیل هزینه بالای نصب و نگهداری آنها است. همچنین باید توجه داشته باشیم که استفاده طولانی مدت از شارژرهای سریع DC به دلیل دمای بالاتر تولید شده برای باتری می تواند طول عمر آن را کاهش دهد. ایستگاه های شارژ سریع DC بهترین استفاده را برای سفرهای جاده ای یا زمانی که برای یک روز طولانی رانندگی به شارژ نیاز دارید استفاده کنید.

مقایسه شارژ تسلا مدل Y و تویوتا Prius Prime

ما از Tesla Model Y به جای Chevy Bolt به عنوان نمونه EV استفاده می کنیم زیرا Bolt EV در شارژرهای سریع DC مشکل دارد. به طور خاص، سیستم مدیریت باتری Bolt EV نرخ شارژ سریع DC را فقط به 55 کیلو وات محدود می‌کند. مدل Y می تواند تا 250 کیلو وات شارژ شود که حداکثر نرخ شارژ در ایستگاه های سوپرشارژر تسلا است.

آیا خود خودرو می تواند حداکثر سرعت شارژ را محدود کند؟

بله، دو روش وجود دارد که خود خودروی الکتریکی محدودیت هایی را برای سرعت شارژ شما تعیین می کند. شارژر داخلی میزان شارژ سطح 1 و 2 را محدود می کند، در حالی که سیستم مدیریت باتری نرخ شارژ سریع DC را که شارژر داخلی را دور می زند، محدود می کند.

چگونه شارژر داخلی حداکثر سرعت شارژ را محدود می کند؟

شارژر آنبورد که در واقع داخل خودرو است، سرعت شارژ را با شارژرهای سطح 1 و 2 تعیین می کند. شارژر آنبورد یک ماشین الکتریکی، برق متناوب را از طریق درگاه شارژ دریافت می کند و آن را به برق DC تبدیل می کند که باتری EV می تواند استفاده کند و ذخیره کند. شارژر داخلی بر حسب کیلووات رتبه بندی می شود عدد بزرگتر شارژ سریع تری را ارائه می دهد. به عنوان مثال، Chevy Bolt فعلی از یک شارژر داخلی 11.5 کیلوواتی استفاده می کند. آن را با شارژر کندتر 6.6 کیلوواتی در نیسان لیف مقایسه کنید و متوجه خواهید شد که چقدر می تواند در زمان شارژ EV تفاوت ایجاد کند. پورشه تایکان، یکی از سریع‌ترین خودروهای برقی شارژی، را می‌توان با یک شارژر داخلی 19.2 کیلوواتی سفارش داد.

چه چیزی حداکثر سرعت شارژ خودرو را در شارژر سریع DC تعیین می کند؟

همانطور که اشاره شد، شارژ سریع DC شارژر داخلی را دور می زند و برق را مستقیماً به باتری می رساند. این اجازه می دهد تا یک ماشین الکتریکی جریان الکتریکی بیشتری دریافت کند و با سرعت بیشتری شارژ شود. در سناریوی سریع DC سطح 3، سرعت شارژ توسط سیستم مدیریت باتری خودرو کنترل می شود. این سیستم به گونه‌ای طراحی شده است که باتری را در سریع‌ترین زمان ممکن بدون گرم کردن بیش از حد یا آسیب رساندن به اجزای آن شارژ کند.

هر سیستم مدیریت باتری حداکثر سرعت شارژ مخصوص به خود را دارد که دانستن آن هنگام انتخاب ایستگاه شارژ مهم است. همانطور که در بالا ذکر شد، شورولت بولت EV مدل 2023 دارای حداکثر نرخ شارژ تنها 55 کیلو وات است، در حالی که موستانگ Mach-E 2023 حداکثر نرخ شارژ 150 کیلووات دارد و اکثر تسلاها می توانند حداکثر نرخ شارژ 250 کیلووات را بدست آورند. بنابراین اگر شما یک بولت EV دارید و در یک ایستگاه شارژ 150 کیلوواتی پارک کرده اید، سرعت بالاتر آن ایستگاه هیچ فایده ای برای شما ندارد زیرا ماشین شما به 55 کیلووات محدود شده است. خوب است که این سرعت ها را بدانید تا سایر خودروهایی که به آن سرعت اضافی نیاز دارند بتوانند از آن استفاده کنند، اگرچه اگر باتری شما کم شده است و نیاز به شارژ مجدد دارید، ممکن است هیچ جایگزینی وجود نداشته باشد.

دما و شرایط آب و هوایی

باتری ها دوست دارند در منطقه Goldilocks باشند، نه خیلی گرم و نه خیلی سرد. این حداکثر هم هنگام شارژ و هم هنگام رانندگی در دماهای شدید اعمال می شود. دماهای سردتر نه تنها منجر به زمان شارژ طولانی تر می شود، بلکه برد شما را نیز کاهش می دهد. در همین حال، دمای گرم می تواند منجر به فرسایش بیشتر باتری شود، زیرا واکنش های شیمیایی در دمای بالاتر از حد معمول اتفاق می افتد. این به طور بالقوه می تواند طول عمر باتری را کاهش دهد. هر چه دما بالاتر باشد، استرس بیشتری به باتری وارد می کند و انرژی آن به جریان می افتد.

استفاده از سیستم کنترل آب و هوا نیز باعث کاهش برد ماشین می شود. استفاده از بخاری بیشترین تأثیر را روی برد دارد زیرا یک ماشین الکتریکی، موتوری برای تولید گرما مانند یک ماشین بنزینی ندارد. یک مطالعه توسط AAA به این نتیجه رسید که در یک روز با 20 درجه فارنهایت دما با روشن بودن بخاری، برد رانندگی تا 41٪ کاهش می یابد. در یک روز 95 درجه با روشن بودن کولر، برد حدود 17٪ کاهش می یابد.

درصد شارژ باتری هنگام شروع شارژ

در نظر بگیرید که می خواهید یک خودروی برقی را شارژ کنید، مانند تلاش برای پر کردن یک لیوان از آب داخل یک پارچ است. در ابتدا سریع خواهید بود، اما وقتی لیوان شروع به پر شدن می کند، باید سرعت جریان را کم کنید تا از سرریز شدن و ریختن آب جلوگیری کنید. همین منطق در مورد شارژ ماشین الکتریکی نیز صدق می کند. این به این معنی است که اگر با باتری تقریباً تخلیه شده به ایستگاه شارژ برسید، سرعت شارژ آن بیشتر از زمانی است که با سه چهارم باتری ظاهر شوید. نقطه بهینه برای اکثر باتری ها، چه در خودروها و چه در گوشی های هوشمند، از 20٪ تا 80٪ است. اگر ماشین برقی خود را بین این محدوده ها نگه دارید، باتری عمر بیشتری خواهد داشت.

افزایش از 80٪ به 100٪ به میزان قابل توجهی زمان می برد. اکثر سازندگان توصیه می کنند برای رانندگی روزانه تا 80 درصد ظرفیت شارژ کنید و تنها زمانی که نیاز به سفر جاده ای طولانی تری دارید، باتری را تا 100 درصد شارژ کنید. این رویکرد نه تنها از باتری مراقبت می کند، بلکه زمان صرف شده برای شارژ را نیز کاهش می دهد.