Elektromos autók töltési ideje

Egy elektromos autó teljes feltöltése akár hosszú órákat is igénybe vehet, de tarthat kevesebb mint egy óráig is. A töltési idő többek között olyan tényezőktől függ, mint az akkumulátor kapacitása, az akkumulátor töltési technológiája, a töltőállomás típusa, valamint a hálózati csatlakozó és a fedélzeti töltő kapacitása. Egyéb külső tényezők is befolyással lehetnek a töltési idő alakulására, mint például a külső hőmérséklet.

Lássuk, hogy az alábbi tényezők miképp hatnak a töltési folyamatra:

Az akkumulátor töltési sebessége legfőképp a kapacitásától függ. Minél több energiát képes tárolni az aksi (kWh-ban mérve), annál tovább tart a teljes feltöltési idő.
 

A töltési időt meghatározza a gyártó által beépített akkumulátor kialakítása is (például ha az autó rendelkezik gyorstöltési lehetőséggel).

A villanyautók akkumulátora csak a jármű által elfogadott maximális töltési sebességgel tölthető. Ha ez a maximum 7 kW akkor ennél gyorsabban nem tölt fel akkor sem, ha 22 kW-s töltőpontra van csatlakoztatva.

Meghatározó a töltőállomás teljesítménye is. Ha otthon tölti fel elektromos autóját, például fali gyorstöltő használatával, az kétszer annyi időt vehet igénybe, mint egy nagy teljesítményű villámtöltővel való töltés. Fali töltővel akár háromszor gyorsabb töltést érhet el, mintha egyenesen a konnektorba dugva töltené autóját. Azonban nemcsak a töltőállomás teljesítménye számít, hanem az is, hogy az autó mennyi energiát képes felvenni: ha autója például 11 kW-on képes tölteni, de az állomás maximum 7kW teljesítmény leadására képes, akkor a töltő alacsonyabb teljesítményen látja el energiával a járművet.

A fedélzeti töltő, vagy másnéven töltésvezérlő a villanyautókban található elektronikus rendszer, amely fogadja az elektromos áramot, és az akkumulátor töltéséhez megfelelő formátumúra alakítja. A fedélzeti töltők a töltőállomásról érkező váltakozó áramot (AC) alakítják át az akkumulátorban tárolt egyenárammá (DC).

Az aksik sokkal gyorsabban töltődnek 20 és 80%-os töltöttségi szint között, ennek az oka az akkumulátor védelme. Ha ezen a tartományon kívül esik a töltöttség, akkor lassabban tudnak energiát felvenni, ugyanis több időt vesz igénybe ugyanannyi energia felvétele teljesen lemerült állapotból, mintha 50%-ról kezdődne a töltés. A töltési időt befolyásolja az is, hogy az akkumulátort teljesen fel lehet-e tölteni, vagy 80%-os maximális kapacitással van védve a cellája.

Hűvösebb időben tovább tart az elektromos járművek töltése, főképp gyorstöltő használata esetén, mivel a hideg lassítja a töltést. A hidegebb hőmérséklet azt is jelenti, hogy a járművek veszítenek hatékonyságukból, ezért ugyanakkora távolságon több energiát fogyaszt az e-autó, mint a meleg időszakban.

Egy rövid számítással könnyedén ki lehet kalkulálni, hogy körülbelül mennyi időt vesz igénybe a villanyautó feltöltése. Ehhez figyelembe kell venni az akkumulátor kapacitását és a töltésteljesítményt, amint ezek meghatározásra kerültek, a számítás egyszerű.

Az akkumulátor kapacitása határozza meg a tárolható energia mennyiségét, ezért nagy szerepe van a töltési időtartam hosszában. Minden autóban más ez a kapacitás, egy Nissan LEAF-ben például lehet 40 kWh-s, egy Tesla Model S-ben pedig 100 kWh-s teljesítményű akkumulátor. A töltésteljesítmény azt mutatja meg, hogy egy óra alatt hány kilowatott képes az akkumulátor felvenni. Ezt befolyásolja a rendelkezésre álló elektromos hálózat, az autó fedélzeti töltője, valamint a töltő is. Példának okáért, ha az autó 7,4 kW-os fedélzeti töltővel rendelkezik, a töltő is ugyanennyivel, de házban a hálózat csak 4,4 kilowattal működik, akkor csak 4,4 kW lehet a villanyautó töltésének maximális teljesítménye.

A pontos töltési idő kiszámításánál mi sem egyszerűbb: az autó akkumulátorának kapacitását el kell osztani a töltési teljesítménnyel. Tehát ha a jármű kapacitása 40 kWh, a töltőteljesítmény pedig 7,4 kW, akkor a 40 osztva 7-tel hozzávetőlegesen 5-re jön ki, tehát kiderül, hogy 4 órára van szükség ahhoz, hogy teljesen feltöltődjön az autó.

Az elektromobilitás elterjedésének kezdetén nagyon sok autóhoz saját töltőrendszert fejlesztettek ki, különböző feszültséggel, áramfelvétellel és csatlakozóval. A technológia előretörésével azonban egységes szabványokat hoztak létre.

A töltésnek két típusa van, létezik a normál váltóáramú (AC) és a gyors egyenáramú (DC). Töltésnél általában váltakozó áramú hálózatot veszünk igénybe (otthon, hagyományosan konnektorból, vagy fali dobozból történő töltéskor, vagy egyes nyilvános töltőállomások esetén), ezzel a módszerrel lassabban töltődnek a járművek. Az egyenáramú töltés gyorsan, akár egy óra alatt befejezhető, azonban kevésbé elterjedt, a kijelölt nyilvános töltőállomásokon jellemző a használata. Az egyes töltők gyorsaságával megismerkedhet az alábbi listából:

A legalapvetőbb töltők a villanyautóval rendelkezők életében a konnektorba dugható töltők Ezek az eszközök legtöbbször 1 vagy 3 fázisról történő, fázisonként 10-16 Amperes töltésre képesek. A villanyautók töltési ideje kapacitásfüggő, egy 40 kWh-s teljesítményű Nissan Leaf töltése Schuko töltő használatával körülbelül 18 órát vesz igénybe . Ezek a töltők váltóárammal működnek és Type 1 vagy Type 2 csatlakozóval kapcsolódnak a járműhöz. Teljesítményük általában 2,3-3,6 kW között mozog, 3 fázisú töltők esetén 11 kW is lehet, mint például a BMW Flexible Fast Charger esetében, azonban ehhez a teljesítményhez már célszerű érintésvédelmi kapcsolóval ellátott ipari konnektor kiépítése a hatékony és biztonságos töltés érdekében.

A fali töltő az otthoni töltés legkényelmesebb alternatívája. Használata biztonságos, mert az áram csak akkor szabadul fel, ha az autót összekapcsolta a töltővel. A járművet egyszerűen és másodpercek alatt töltőre lehet tenni, az eszköz csatlakoztatása a hagyományos üzemanyaggal történő tankolás idejének a töredékére csökken. Az akkumulátor néhány órán belül, akár 4 óra alatt feltöltődik. Falra szerelhető töltődoboz alkalmazásával ötszörös sebességgel töltheti fel villanyautója akkumulátorát, mint konnektorból (ha az autó energiafelvétele ezt engedi). A fali doboz 400 V-os csatlakozás esetén bárhol telepíthető, a modern fali töltődobozok az összes hagyományos e-autóval kompatibilisek.

Az E.ON kínálatában 11 kW-os és 22 kW-os töltési teljesítményre képes fali AC elektromos autótöltő készülékek érhetőek el. Az eszközök alkalmasak nagy energiamennyiség átadására, ám ahhoz, hogy ezt a kapacitást teljesen ki lehessen használni, növelt teljesítményű ipariáram-csatlakozó kiépítésére lehet szükség; a felvehető energia mennyiségét azonban az autó fedélzeti töltőjének a teljesítménye határozza meg.

Termékeink elérhetőek beépített, 2,7 méter hosszúságú töltőkábellel, vagy T2 csatlakozó aljzattal. Ha rendszerint otthon tölti elektromos autóját, érdemes a kényelmes, fix kábeles változatot választani. A kínálatunkban elérhető okos töltők Wi-fi, vagy LAN csatlakozásra képesek, ezért könnyedén vezérelhetőek telefonos applikáción keresztül. Az okos töltő többek között nagy szabadságot ad a rugalmas töltésindításban, legyen szó szabad, vagy azonosításhoz (RFID) kötött töltésről.

Bármely szolgáltatásunk ideális választás annak, aki szeretné a saját otthonában, maximális kényelemben tölteni elektromos járművét. Havi díjas kiegészítő szolgáltatásunk részeként az E.ON AC nyilvános töltőkön Ön lakossági díjainkon töltheti e-autójába a kWh-kat, továbbá 3 év jótállást kínálunk töltőinkre, az elvégzett telepítésekre pedig 1 év szavatosságot vállalunk.

Az utcai gyorstöltők az otthoni töltőnél nagyobb teljesítménnyel bíró, 3,6-tól 40 kW-ig terjedő váltóáramú töltők. A legelterjedtebbek a 11-22 kW közötti teljesítményű oszlopok, melyekből az E.ON jelentős mennyiségűt telepített országszerte. A csatlakozás a töltőoszlopokhoz Type2 kábelen keresztül történik, melyet az autósnak magánál kell tartania, nem tartozik  oszlopok alapfelszereltségéhez. A töltési idő pár órára rövidül ily módon, de ez függ attól is, hogy hány fázison, maximum mekkora áramerősséget tud felvenni az autó. A használatba vételhez gyakran mobiltelefonra van szükség, de vannak más módon működő töltők is (pl. RFID kártya).

A villámtöltők a 25 kW, vagy afeletti teljesítényű egyenáramú töltők. Nagy teljesítményű gyorstöltés a 40 kW feletti váltóáramú töltéssel lehetséges, ám ezt a teljesítményt kevés villanyautó tudja kihasználni a fedélzeti töltők kis kapacitása miatt.  A villámtöltők jobbára az egy töltéssel nem elérhető célállomásokhoz lettek kitalálva, legfontosabb funkciójuk, hogy elősegítsék a gyors továbbhaladást, 1 óra alatt akár 80%-ra is feltölthetik az autó akkumulátorát.  Az E.ON 2021 február elejéig országszerte 11 villámtöltőt üzemeltet, melyekből 4 darab 50  kW teljesítményű, nagy részük pedig 25 kW töltési sebességet biztosít.

A villanyautókat érdemes otthon éjszakára töltőre helyezni, illetve ha van lehetőség a munkahelyen tölteni, szorult helyzetben pedig nyilvános töltőt igénybe venni.

Ez függ attól, hogy az autó ki tudja-e használni a töltő maximális kapacitását. Egy 7 kW-os AC töltő használatával átlagosan mindössze 7 kilométer plusz hatótávot lehet az autóba tölteni, azonban egy 50 kW-os DC töltő segítségével 10 perc töltési idővel akár 49 kilométer hatótávot is el lehet érni, ami jelentős, főleg, ha sürget az idő.

Megoldást jelentenek még az úgynevezett „range extender”, hatótávnövelt elektromos autók, melyek kiegészítő motorokkal lettek ellátva, így egy belső motor által működtetett generátor tölti az akkumulátort, ezáltal megnő a hatótávolság.

Az akkumulátor nagy ellensége a hideg. Hidegben az utastér és az aksi felmelegítése energiát vesz el a motortól. Ha az autó rendszeresen felmelegszik, majd lehűl rövid utak megtétele miatt, sokkal több energiát fogyaszt és a hatótáv is jelentősen csökken. Ezért a rendszeres, rövid időközönkénti töltés jó megoldás lehet, hosszabb utakon a hideg időjárás hatása kevésbé jelentős.

A Magyarországon használt legnépszerűbb elektromos autókról összegyűjtöttük az legfontosabb adatokat a töltési idő vonatkozásában.