電気自動車の充電: DC または AC?

小型電気自動車の主な欠点は、バッテリーの充電時間が長く、通常は少なくとも 3 時間かかることです。この時間を 30 分に短縮すると、電気自動車の充電は、従来の自動車にガソリンを給油するのに匹敵します。それでも、コーヒーを飲みながらガソリンスタンドで30分過ごし、地元の店で買い物をします。このような短い充電時間は、自動車を DC 電源で充電する場合にすでに実現されています。では、AC 充電ステーションが過去のものにならなかったのはなぜでしょうか?

最近のほとんどの電気自動車 (普及していない一部のスポーツ モデルを除く) は、通常のコンセントから充電できます。このような機能の存在により、特別な充電ステーションがない地域で移動せずに放置されることはありません。

別のコテージやタウンハウスに住んでいる場合は、自宅で電気自動車を自己充電できます。このような建物には、通常、三相 400 V (旧規格では 380 V) の AC コンセントもあります。夜間の就寝時に充電でき、日中は約500kmの走行が可能。

コテージやタウンハウスのセクションに電気を供給するラインが約 80 ～ 100 A の電流に耐えることができる場合は、個人用 AC 充電ステーションを設置することでプロセスをさらにスピードアップできます。ご家庭の配電盤に直結するので、コンセントや配線の制約を受けません。充電時間は 4 時間に短縮されます。

ACの長所と短所

バッテリーは常に定電流で直接充電されます。したがって、電気自動車には充電器が内蔵されており、ステーションからの交流を直流に変換し、充電パラメータを調整します。すでに述べたように、どの電気自動車にもこのようなデバイスの存在は必須です。そうしないと、危機的な状況で充電できなくなります。

AC ステーションの設計は非常にシンプルです。電気自動車と電気ネットワークの両方を緊急事態から保護するシステムと、必要に応じて充電サービスを販売できる課金システムを備えています。

ただし、メイン充電器アセンブリを電気自動車に搭載すると、AC 充電速度が制限されます。充電速度が速いほど、アンペア数が高くなります。これは、充電を担う電子部品の質量と寸法の増加を伴います。また、充電速度を上げるには、電子部品からの放熱を改善する必要があります。乗用電気自動車の重量、寸法、および熱放散能力の制限により、32 A の充電電流制限が決定されました。これは、ほとんどの大量生産された電気自動車モデルで一般的です。

定電流充電

ステーションでバッテリーに直接接続すると、充電が大幅に高速化されます。このアプローチでは、充電器のすべてのコンポーネントが電気自動車の車体の外側にあるため、充電器のサイズと重量に制限がなくなります。当然、バッテリーに直接供給できるのは直流のみです。

現在の電気自動車の蓄電池の動作電圧は通常 400 ～ 450 V です。したがって、500 V の電圧が DC 充電の標準として採用されました。

直流で充電する場合、ステーションと電気自動車の間のインターフェースには、車両から充電へのデータリンクが含まれている必要があります。この情報に基づいて、ステーションはバッテリーの種類と現在の状態を判断し、電圧とその他の充電パラメーターを微調整します。

直流の欠点には、ケーブルを備えた充電ステーションのコストが高いことが含まれます。比較のために、ケーブルのコストを考慮して、充電ステーションは交流で動作します。

また、DC 充電ステーションがバッテリーの寿命を縮めると広く信じられています。実際、バッテリーの寿命は、どのようなブースト充電でも減少します。この要因の影響を軽減するために、一部の駅では超急速充電がバッテリー容量の 80% に制限されています。