Зарядное устройство для автомобиля тесла
Онлайн калькулятор зарядки
Рекомендуем использовать калькулятор зарядки сайта EV Compare. Он поможет рассчитать время, скорость и стоимость зарядки Tesla.
Пользоваться им легко:
1. Выберите модель автомобиля, начальный и желаемый уровень заряда;
2. Выберите розетку, к которой вы подключаете электромобиль, или вручную выставьте напряжение и силу тока.
3. Чтобы рассчитать стоимость зарядки, укажите цену за кВт*ч (тариф за электроэнергию).
Необходимая теория и характеристики Теслы
Итак, емкость батареи любого электромобиля измеряется в киловатт-часах (кВт·ч). Например, у Tesla Model S P85 соответствующий показатель равен 85 кВт·ч — это значит, что ее батарея способна выдавать мощность в 85 кВт в течении одного часа, или 1 кВт в течении 85 часов. А чтобы зарядить батарею, необходимо соответственно подавать в нее 85 кВт в течении часа, либо наоборот. Конечно, в реальности существуют потери из-за которых скорость зарядки может быть неравномерной, однако в целом все функционирует именно так.
Единицей мощности у электромобилей служит знакомая всем величина — ватт. Мощность определяется умножением напряжения (измеряемого в вольтах) на силу тока(измеряется в амперах). Чтобы объяснить принцип работы наглядно, приведем избитую, но тем не менее эффективную аналогию — скажем, нам необходимо перекачать определенный объем воды через трубу. Напор воды в этом примере служит аналогом напряжения, а сила тока — диаметр трубы. Легко понять, что имея трубу с широким диаметром и хороший напор воды, то один и тот же объем воды перекачается в разы быстрее, чем по тонкой трубе и при слабом напоре. Возвращаясь к электричеству — для высокого напряжения необходима хорошая изоляция проводника, а для высокой силы тока — достаточное сечение кабеля (толщина трубы).
Что все это значит на практике? Все достаточно просто: обычная европейская розетка с номинальным напряжением 220 Вольт обеспечивает силу тока в 16А или менее. Таким образом, максимальная мощность потребителя на такой розетке составляет: 220В х 16А = 3520Вт = 3,5 кВт.
Зарядка на практике — все о видах зарядных устройств, розетках и времени зарядки
Стандартное зарядное устройство Теслы располагает 11 кВт мощности. Опционально доступен так называемый Dual Charger, который удваивает мощность, а соответственно, и количество получаемых километров пробега за единицу времени зарядки. Мы крайне рекомендуем устанавливать Dual Charger, если вы планируете эксплуатировать свою Tesla регулярно.
Кроме того, стоит помнить об основном различии в зарядке европейской и американской версий Model S — машины из США не имеют возможности заряжаться от трехфазной розетки, которая обычно быстрее зарядки от одной фазы.
Теперь можно приступить к обсуждению конкретных методов зарядки и их параметров. Все приведенные ниже данные актуальны для Dual Charger, так как это априори must have. Также, во избежание путаницы, мы расскажем только об актуальных в России способах зарядки Теслы.
Один из самых эффективных и актуальных для России и СНГ способов зарядки — через красную розетку стандарта IEC 60309 Red. Такая розетка красного цвета имеет 5 контактов и 16А силы тока. Однако, такая розетка поддерживает трехфазный ток, тем самым в разы увеличивая эффективность заряда — ведь напряжение каждой фазы составляет те же 220В, а межфазное — уже 380 вольт! Такая розетка встречается повсеместно , где используется мощное оборудование — на любых АЗС, автомойках, на парковках, в отелях и т.д. — обычно достаточно лишь попросить персонал соответствующей организации подключиться к ней (что мы опробовали недавно на собственном опыте в поездке Москва-Минск). Кроме того, любой электрик может создать соответствующее подключение в вашем гараже, офисе или на парковочном месте. Скорость заряда — 55 км за час (против 14 км при использовании стандартной бытовой розетки), время полной зарядки батареи посчитать несложно.
Кстати, в комплекте с Теслами для европейского рынка поставляется Mobile Connector — стандартный зарядный кабель с двумя переходниками: для обычной евророзетки и для трехфазной вышеописанного стандарта.
Зарядную станцию стандарта Type 2 можно установить и у себя в гараже, на общей или офисной парковке, собственном машиноместе. Moscow Tesla Club предлагает различные конфигурации таких станций EVlink производства компании Schneider Electric (Германия) для домашнего и общественного пользования, а также полный комплекс услуг по установке.
Пока не слишком распространенный в России, однако крайне перспективный способ заряда Tesla — станции ChaDeMo. Такие станции полностью заряжают Tesla Model S за 1,5 часа, что почти также быстро, как на фирменных станциях Supercharger. ChaDeMo уже достаточно часто встречаются в Европе, а в России, Украине и Республике Беларусь постепенно появляются новые проекты по установке таких станций. Кстати, ChaDeMo-станцию Evlink тоже можно приобрести в Moscow Tesla Club.
Для того, чтобы зарядить Теслу с помощью ChaDeMo необходим специальный адаптер. Такой адаптер позволит зарядить машину на любой станции данного стандарта, что незаменимо в путешествиях по Европе. Адаптер ChaDeMo для Tesla можно также приобрести в Moscow Tesla Club.
Чтобы не запутаться среди всех видов розеток, разъемов и зарядных станций, Tesla Motors подготовили для владельцев Model S такую таблицу, демонстрирующую зависимость скорости заряда от характеристик того или иного источника питания (внимание: данные актуальны для машин, оборудованных Dual Charger):
Бесспорно, в случае с электромобилями Tesla, самый удобный вариант зарядки — это фирменные станции Supercharger. Мало того, что они обладают невероятной скоростью зарядки (270 км за 30 минут, 100% заряда батареи за 75 минут), но и расположены таким образом, чтобы пассажиры не заскучали и смогли отдохнуть от дороги — рядом с кафе, закусочными, отелями и прочими элементами дорожной инфраструктуры. В России и СНГ таких станций пока нет, однако, если верить официальному сайту Tesla Motors, уже в 2016 году появятся станции на территории России и Украины — связав наши страны с Европой. А значит, новый виток истории Tesla в наших широтах уже не за горами.
Тем не менее, уже сегодня у нас есть возможность в полной мере наслаждаться удобством зарядки вместо заправки — без запаха, грязи и прочих неудобств. Существует множество вариантов зарядить Теслу как в общественных местах, так и в собственном гараже или на парковке. Moscow Tesla Club обеспечивает своим клиентам максимальный комфорт эксплуатации электромобилей, ведь мы стремимся к тому, чтобы содержание собственного транспортного средства было столь же удобно, как владение современными гаджетами.
IncludeComponent( "bitrix:breadcrumb", ".default", array( "START_FROM" => "0", "PATH" => "", "SITE_ID" => "s1", "COMPONENT_TEMPLATE" => ".default", "COMPOSITE_FRAME_MODE" => "A", "COMPOSITE_FRAME_TYPE" => "AUTO" ), false );?-->
Зарядные устройства для электромобилей TESLA
--> Для личного пользования
Согласно правилам эксплуатации данных авто, нельзя допускать уменьшения заряда АКБ ниже 10%, а при зарядке превышать 90%. Это позволит сохранить работоспособность аккумуляторной батареи на максимально длительный срок.
Восполнить электрический заряд батареи можно на специализированных электрозаправках, где установлено соответствующее оборудование. Актуальная карта заправок для электромобилей в Москве и других городах представлена на нашем сайте. Также клиенты "ЭЛЕКТРОДРАЙВ" могут приехать в наш автосалон на Ленинском проспекте д.31 и зарядить свой электрокар на месте.
Для тех, кто уже стал обладателем электромобиля, не стоит забывать о том, что подзарядка главной (тяговой) батареи может осуществляться не только с помощью сетей электрозаправочных станций (МОЭСК, TESLA, MENNEKES, Schneider, ABB, АВL и др.), но и с помощью домашних зарядок, которые предлагают компании-производители. Главное различие между ними заключается в размерах, технических характеристиках, времени пополнения заряда батареи и стоимости самого устройства.
Широкой популярностью пользуются зарядные станции для публичного использования. Их устанавливают на паркингах, вблизи крупных офисных и торговых центров, а также других общественных объектов. Для их владельцев установка такого оборудования является эффективным способом подчеркнуть свой имидж современной и лояльной, по отношению к клиентам, компании. Наш каталог включает зарядные устройства для электромобилей разных модификаций.
Tesla обладает, пожалуй, наибольшим количеством переходников, позволяющим зарядить батарею от различных источников.Несмотря на то, что разъем европейской версии Tesla внешне похож на Type 2, через него возможна зарядка не только переменным, но и постоянным током.
Далее по порядку, начиная с менее мощных способов зарядки. Время заряда будет приводиться для батареи 100 кВт.
1. От штатного зарядного устройства Tesla, входящего в комплектацию электромобиля.
Переносное зарядное устройство Tesla трехфазное, может заряжать как от сети 220 вольт (одна фаза), так и от сети 380 вольт (3 фазы, так называемая красная промышленная розетка). В России есть особенность: в некоторых розетках фаза и ноль перепутаны. При подключении к такой розетке зарядка взрывается, а предприятие обесточивается. Поэтому целесообразно перед подключением проверить, что на ноле действительно ноль.
Зарядка от сети 220 вольт батареи 100 кВт займет больше 30 часов, что выглядит абсурдным. По трем фазам от 380 вольт уже 10 часов, что довольно приемлемо для зарядки дома или в офисе.
2. От собственной зарядной станции
Европейские Tesla оснащаются инверторами двух типов: на 11 и 22 кВт, в зависимости от того, на какой мощности может заряжаться авто с помощью суперчарджера. Если 250 кВт, то мощность бортового инвертора будет 11 кВт, если апгрейд суперчарджера не проведен, то 22 кВт.
Сейчас довольно много производителей зарядных станций переменного тока мощностью 22 квт. В случае, если Tesla укомплектована инвертором на 22 кВт, то зарядка батареи 100 кВт займет менее 5 часов.
3. Через переходник CHAdeMO
CHAdeMO — японский стандарт зарядки постоянным током, придуман был для зарядки Nissan Leaf, и благодаря массовости его выпуска получил распространение в мире. Мощность заряда составляет 50 кВт, что позволяет зарядить электромобиль за 2 часа.
4. Через переходник CCS — суперчарджер
Стандарт CCS-combo — европейский стандарт для зарядки электромобиля постоянным током. Самый мощные суперчарджеры, функционирующие в Европе, имеют мощность 250 кВт. От такой зарядной станции батарея зарядится за полчата. В России есть только один суперчарджер в Сколково, и тот на 100 квт.
В американской версии возможностей куда меньше. Это либо зарядка от сути 220 вольт по одной фазе через переходник Type 1, либо через переходник CHAdeMO, который не всегда работает на зарядных станциях европейского производства, в том числе на распространенных в России АВВ. У нас в продаже нет американских Tesla, иногда приезжают в гости, доволним статью.
Кому привычнее смотреть видео — то же самое в нашем youtube-канале
Зарядное устройство переменного тока для электромобилей с протоколом J1772 по сути своей не зарядное устройство. Чтобы понять принцип работы я решил сделать свой Wallconnector с бюджетом до 10.000 руб. и разобраться как все работает. Опыты с электричеством опасны! Не повторяйте это дома, или повторяйте. решать Вам.
Чтобы успокоить Вас после кликбейтной картинки, сам коннектор по сути не зарядное устройство, а лишь реле, для подачи питания на разъем после того как разъем подсоединен к машине и машина готова заряжаться.
Чарджер (зарядное устройство) находится в машине, именно чарджер выключает контактор внутри машины по окончанию процесса зарядки, BMS (Battery management system) система, которая контролирует ячейки батареи так же находится внутри машины.
Существует целый зоопарк разъемов и типов зарядок для электромобилей. Основное отличие в постоянном и переменном токе. В случае AC зарядок Вы ограничены максимальной пропускной мощностью Вашего чарджера.
В случае DC, постоянный ток нужного напряжения направляется прямо в BMS, поэтому максимальная мощность может быть на порядок выше. Например CCS2 Combo и Supercharger V3 могут обеспечивать пропускаемую мощность при зарядке до 250кВт.
Я не устаю повторять, что я технарь, я программист, физмат в мою бухту. Возможно, моя юность прошла в растянутом шерстяном свитере, но сейчас я гордо смеюсь в лицо любому приколу об айтишниках. И ты айтишник, на тебя с обожанием смотрят женщины и с завистью мужчины. Хорошо, что ты уже за компьютером, будем в две клавиатуры хакать зарядку от Тесла.
Так, вот с батареями все не так просто. Литий штука капризная и непостоянная, особенно LiPo. По всем канонам может выдержать до 3C зарядку. Т.е. при емкости батареи в 75 кВт*ч максимальная мощность при зарядке 225 кВт. При 400В это 562,5А.
Если Вас такие цифры уже испугали, добро пожаловать в наш отряд! Да, батарея при такой зарядке бешено охлаждается, с КПД все не так просто, на деградацию никто не смотрит, важны маркетинговые цифры. Новая геометрия ячеек от Макса и новый катод должны творить чудеса. Но мне страшно сидеть в машине, которая заряжается четвертью мегавата.
Это не связано с текущим постом, но при передаче батареи для электромобиля на парковке в Москве я стал виновником взрыва 200 ячеек 18650, я знаю как горит литий на чужих крышах и капотах машин, а у меня в глазах счетчик потерь за сегодня.
В общем, зарядку для переменного тока(ее принято так называть) все-таки я сделал, хотя перед этим смотрел открытые проекты вроде OpenEVSE.
Изучил устройство Wall connector, mobile connector, мобильных зарядок сторонних производителей.
SAE J1772
Сам стандарт был принят в 2001 году, он же потом переродился в виде Combined Charging System (CCS). Ниже принципиальная схема.
Proximity pin это по сути кнопка в пистолете, который Вы вставляете в машину, Вы нажимаете кнопку, машина понимает и показывает зарядному устройству по pilot pin, что пора тоже отключить контактор, отключает контактор в зарядном устройстве к чарджеру.
Цель этого блока обеспечивать гарантированное отключение питания в случае непредвиденных обстоятельств. Зарядный пистолет должен быть обесточен, когда не находится в зарядном порту автомобиля и автомобиль не требует зарядки.
Вся магия в процессе общения Tesla с wall connector или mobile connector кроется в понимании работы pilot pin, и это очень просто.
В начальном состоянии ваше з.у. подключает к pilot pin 12V с ШИМ сигналом, по которому машина понимает какой ток максимальный для данной зарядной сети.
В моем случае это Tesla model Y чистокровный американец, ток до 48А, поэтому все компоненты я брал на честные китайские 63А, а ШИМ сигнал необходимо обеспечить в размере 80% с частотой в 1кГц.
Далее мы вставляем разъем с питанием в авто. Сопротивления на схеме j1772 выше условны, для понимания принципа работы. R3 в автомобиле на 2.7 кОм работает как делитель напряжения и у нас на pilot pin остается 9V, все дружно понимают, что машина подключилась к зарядке. Детектор в з.у. и в авто видят работу в штатном режиме.
Машина включает контактор к чарджеру и дополнительной сопротивление 1.3кОм для подтяжки pilot pin к земле. Забыл сказать, что земля для AC и GND для pilot и proximity объединены, еще и поэтому важно иметь хорошую землю на з.у., если Вы гордились тем, что Ваше китайское з.у. терпимо к плохой земле, передайте китайцам большой рахмед.
После включения в авто второго сопротивления, общее сопротивление между pilot pin и GND падает и напряжение на pilot становится 6V, можете посчитать. Детектор в чарджере от всего этого начинает понмиать, что пора и включает свой контактор.
Вот и вся суть зарядки. Обеспечить питание для pilot pin, детектор и контактор. Я взял за основу проект Jacob Dykstra.
Набросал схему в онлайн редакторе, по возможности проверил и заказал производство.
Микроконтроллер Wemos D1 на основе esp8266 c wifi и bluetoth для блюкджека и куртизанок.
Опторазвязка 4N35 играет роль драйвера, именно через нее мы питаем pilot pin 12V и обеспечиваем ШИМ сигнал.
Компаратор напряжения LM393 играет роль детектора. Настроив переменными резисторами переходные напряжения для сравнения мы получаем подтянутые ноги D8, D7 в переходных значениях 12V, 9V, 6V. Таким образом микроконтроллер понимает подключена ли машина и готова ли машина к зарядке.
Микроконтроллер включает реле, которое включает контактор в силовой части, через реле на плате проходят милиамперы.
2 недели и из солнечного Шеньженя посылка уже у меня. Никак не могу поверить, что это стоит 2$.
Силовая часть собрана в щитке на рейке. Все компоненты чистокровные китайские. Слева направо.
В качестве защиты я выбрал УЗО на 63А с проверкой целостности земли.
Решил включить в состав счетчик, чтобы проверять данные, которые указывает машина о заряде и реальное потребление, так узнаю КПД заряда.
Блок питания AC-DC на 12V.
Контактор для отключения фазы и нуля сразу с максимальным током в 63А.
С монтажом на стене.
Код Jacob'a
О плюшках и куртизанках
В проект заложена возможность применения адресной LED для индикации состояния. Использование RFID для применения ключей и личных кабинетов. Так же личный кабинет может быть через аутентификацию на сервере. Измерение силы тока позволит считать электроэнергию для распределения по лицевым счетам. Но это уже другая история.
Вывод
Я добился цели разобраться как работает J1772. Зарядное устройство работает. Есть планы как развивать этот проект. В самом начале я планировал уместиться в 10.000 руб., этого не получилось, потому что сам кабель стоит дороже.
Основная проблема электромобилей — относительная редкость зарядных станций. Если говорить о Tesla, то официальные электро-АЗС есть лишь в США, странах Европы и некоторых других регионах. Причем в ряде стран это 1-2 зарядных станции, которые не особо исправляют положение.
Вторая проблема — невысокая скорость зарядки. Чтобы получить энергии, которой будет достаточно на преодоление сотни километров, раньше приходилось ожидать несколько десятков минут. С течением времени этот вопрос решается. Особенно постаралась Tesla — ее зарядки третьего поколения способны продлить запас хода электромобиля на 120 км всего за 5 минут.
Tesla Inc несколько месяцев работала над усовершенствованием зарядки, пока не добилась желаемого. Речь идет о зарядных станциях Supercharger. Новое поколение способно пополнить емкость батареи электромобиля на 250 кВт, чего хватает на 120 к м пути.
Развертывание станций третьего поколения начнется лишь в апреле.
Пока что официально работает лишь одна такая станция, она была открыта во Фримонте (США) для ограниченной группы владельцев электромобилей Tesla, которые имеют статус членов программы раннего доступа. В апреле выходит новая прошивка и открывается общий доступ к Supercharger 3. Раньше всех возможность опробовать новинку получат жители США. В конце года Supercharger 3 появятся и в Европе, а также Азиатско-Тихоокеанском регионе.
По словам представителей компании, несмотря на ускоренный темп пополнения аккумуляторов новые кабели станут более гибкими, так что пользоваться ими будет удобнее.
По мнению представителей компании, третье поколения зарядок существенно улучшает возможности электромобилей, особенно если учитывать то, что предлагали зарядные станции второго поколения. Тем не менее, они тоже будут обновлены с тем, чтобы стать более мощными.
К сожалению, воспользоваться Supercharger 3 смогут в полной мере лишь владельцы электромобилей Tesla Model 3S, все благодаря особенному химическому составу батарей машины. Ну а Model S и Model X будут работать в старом режиме, с ограничением мощности в 120 кВт. В ближайшие несколько месяцев компания планирует улучшить ситуацию, хотя представители Tesla и не сообщают, насколько повысится мощность после апдейта.
Кроме нового поколения зарядных станций компания представляет и новую функцию, которая позволяет разогревать батареи при приближении к зарядным станциям. По мнению специалистов, такой шаг дает возможность сократить среднее время зарядки на 25%.
К слову, Supercharger решает еще одну проблему электромобилей. А именно — в обычной ситуации при подключении нескольких электромобилей к той же АЗС мощность ее может падать. Такое случается далеко не всегда, но случается. Supercharger не изменяет характеристик подаваемого тока при подключении нескольких машин. Более того, компания изменяет встроенную систему отвода тепла при помощи жидкого хладагента. Он просто не дает станциям перегреваться и работать во внештатном режиме.
В принципе, предприниматель постепенно выполняет свои обещания. Единственное — есть отставание от графика, и оно достаточно заметное. К примеру, в 2018 году количество зарядных станций должно было достичь уровня в 18 000. Но в конце декабря 2018 года этот показатель составил лишь 11 853. Тем не менее, количество электро-АЗС неуклонно растет. К 2020 году предприниматель обещал появление станций и в Африке, хотя и неясно, в каком количестве.
В целом, постепенно проблемы с зарядкой электромобилей решаются — поскольку самих транспортных средств, работающих на электричестве, становится больше, то и количество электро-заправок для них увеличивается. Это касается не только Tesla, но и зарядных станций от других производителей
Читайте также: