خودروی پلاگین هیبرید چقدر طول می‌کشد شارژ شود؟

زمان شارژ را ضعیف‌ترین حلقه تعیین می‌کند: هر کدام از ظرفیت باتری، توان پریز و شارژر داخل خودرو کمتر باشد، ساعت همان خواهد بود.
زمان شارژ را ضعیف‌ترین حلقه تعیین می‌کند: هر کدام از ظرفیت باتری، توان پریز و شارژر داخل خودرو کمتر باشد، ساعت همان خواهد بود.

این صفحه را به اشتراک بگذارید

یک خودروی هیبرید پلاگین معمولاً در مدت 4 تا 12 ساعت شارژ، باتری خود را کافی می‌داند؛ سه متغیر این مدت را تعیین می‌کنند: ظرفیت باتری (در اکثر مدل‌ها در محدوده 8-20 کیلووات‌ساعت)، توانی که منبع شارژ می‌تواند ارائه دهد و سقفی که شارژر داخلی خودرو می‌تواند بپذیرد. هر کدام از این سه کوچک‌تر باشد، همان شارژ زمان را تعیین می‌کند. در این صفحه هر سه متغیر را با مثال‌های عینی محاسبه کرده و توضیح می‌دهیم که چرا همان خودرو در پریز خانگی 10 ساعت و در یونیت دیواری 4 ساعت شارژ می‌شود.

نکات برجسته

  • باتری‌های هیبرید پلاگین معمولاً در محدوده 8-20 کیلووات‌ساعت هستند؛ باتری خودروهای تمام‌برقی در حدود 60-80 کیلووات‌ساعت است.
  • شارژ کامل از پریز معمولی خانگی (Level 1) معمولاً 6-12 ساعت طول می‌کشد.
  • شارژ کامل با یونیت دیواری Level 2 معمولاً به 3-6 ساعت کاهش می‌یابد.
  • شارژر داخلی اکثر هیبریدهای پلاگین به 3,3-7,2 کیلووات محدود است؛ ایستگاه قوی‌تر این را سریع‌تر نمی‌کند.
  • اکثر هیبریدهای پلاگین از شارژ سریع DC پشتیبانی نمی‌کنند؛ حتی در مدل‌های پشتیبانی‌کننده این شارژ حدود 40 دقیقه طول می‌کشد.

نحوه محاسبه زمان شارژ: یک فرمول ساده

در اساس محاسبه زمان شارژ فقط یک فرمول وجود دارد: زمان بر حسب ساعت از تقسیم انرژی انتقالی (کیلووات‌ساعت) بر توانی که خودرو واقعاً می‌پذیرد (کیلووات) به دست می‌آید. برای مثال، شارژ یک باتری 80 کیلووات‌ساعتی از 20٪ به 80٪ یعنی 48 کیلووات‌ساعت انرژی؛ در ایستگاهی که 7,68 کیلووات ارائه می‌دهد این فرآیند حدود 6,3 ساعت طول می‌کشد. همین منطق برای هیبرید پلاگین هم صادق است؛ حتی به لطف باتری‌های کوچک‌تر، اعداد مدیریت‌پذیرتر می‌شوند.

باید در نظر گرفت که شارژ از ابتدا تا انتها با سرعت ثابت پیش نمی‌رود. وقتی باتری خالی است پذیرش توان بالاست و با نزدیک شدن به ظرفیت 80٪، سرعت عمداً کاهش می‌یابد. این رفتار tapering نامیده می‌شود و برای محافظت از باتری طراحی شده است. نتیجه عملی آن این است: بخش 10٪ تا 80٪ معمولاً از نظر زمانی کوتاه‌تر از بخش 80٪ تا 100٪ است. اگرچه این اثر در هیبریدهای پلاگین کمتر از خودروهای تمام‌برقی بارز است، اما توضیح می‌دهد که چرا 20٪ آخر طولانی‌تر می‌شود.

پنج عامل اصلی مؤثر بر زمان شارژ عبارتند از: اندازه باتری، درصد شارژ اولیه، حداکثر توانی که خودرو می‌پذیرد، حداکثر توانی که ایستگاه شارژ می‌تواند ارائه دهد و شرایط محیطی - به‌ویژه هوای سرد. چهار مورد نخست از این پنج عامل در بخش‌های زیر جداگانه بررسی می‌شوند؛ اثر هوای سرد سزاوار بخشی جداگانه است.

زمان‌های شارژ باتری معمولی بر اساس ظرفیت و منبع توان

باتری هیبریدهای پلاگین، برخلاف خودروهای تمام‌برقی، عمداً کوچک نگه داشته می‌شود: اکثر مدل‌ها ظرفیتی بین 8 تا 20 کیلووات‌ساعت دارند. این محدوده ظرفیت برای پوشش رفت‌وآمد روزانه حومه شهر با برق کافی است؛ در جاده‌های طولانی موتور بنزینی وارد عمل می‌شود. به عنوان یک مرجع مشخص، Mitsubishi Outlander PHEV مدل 2018 با باتری 13,8 کیلووات‌ساعتی حدود 24 مایل برد برقی ارائه می‌دهد - این پروفایلی نماینده از این کلاس است.

زمان‌های شارژ همان خودرو با منابع توان مختلف، معیار خوبی برای خواندن تفاوت‌های جدول است:

منبع شارژتوان معمولیOutlander PHEV (13,8 کیلووات‌ساعت)
پریز خانگی (Level 1)~1,4-1,9 کیلوواتحدود 6-12 ساعت (در سراسر کلاس)
Level 2 / وال‌باکس3,6 کیلووات4 ساعت
Level 2 / وال‌باکس7,4 کیلووات4 ساعت
ایستگاه سه‌فاز22 کیلووات4 ساعت
شارژ سریع DC (مدل‌های پشتیبان)43-50 کیلوواتحدود 40 دقیقه

چشمگیرترین نتیجه‌ای که از جدول به دست می‌آید این است: افزایش از 3,6 کیلووات به 22 کیلووات هیچ کاهشی در زمان شارژ Outlander ایجاد نمی‌کند. دلیل اینکه در چهار ردیف متوالی زمان روی 4 ساعت باقی می‌ماند در بخش بعدی آمده است - و همان توضیحی است که چرا بیشتر دارندگان خودروهای پلاگین هیبریدی سرعتی را که از یونیت دیواری انتظار دارند نمی‌بینند.

شارژر داخلی: مرز اصلی تعیین‌کننده زمان

PHEV'in şarj hızını duvar değil, aracın kendi dahili şarjıcısı belirler: 22 kW istasyona bağlı 3,7 kW'lık araç yine 3,7 kW ile dolar.

تنها قدرت ایستگاه نیست که زمان شارژ را تعیین می‌کند؛ مبدل AC-DC داخل خود خودرو، یعنی شارژر داخلی، تصمیم می‌گیرد چه مقدار توان پذیرفته شود. در اکثر قریب به اتفاق خودروهای پلاگین هیبریدی این محدودیت 3,3-7,2 کیلووات است - بسیار پایین‌تر از سرعت پذیرش 11-19,2 کیلوواتی خودروهای تمام‌برقی. نتیجه: خودرویی که به ایستگاه 22 کیلوواتی متصل می‌شود اما فقط 7,4 کیلووات می‌پذیرد، باز هم با 7,4 کیلووات شارژ می‌شود. یک نقطه شارژ گران‌تر و قدرتمندتر به‌تنهایی صرفه‌جویی زمانی ایجاد نمی‌کند.

برای نشان دادن مقیاس یک مثال: در برخی مدل‌های پلاگین هیبریدی به‌طور رسمی مستند شده که سقف شارژ AC روی 3,7 کیلووات باقی مانده و با وجود اتصال خودرو به ایستگاه قدرتمندتر، سرعتی افزایش نمی‌یابد. در مدل‌های دیگر این مقدار کمی بالاتر است؛ طبق برخی منابع، یک مدل پلاگین هیبریدی با 7,4 کیلووات در زمره سریع‌ترین‌های شارژ AC کلاس خود قرار دارد. یعنی حتی تفاوت درون کلاسی به 2-3 برابر می‌رسد؛ بررسی مقدار شارژر داخلی خودرو پیش از خرید می‌تواند صرفه‌جویی زمانی بزرگ‌تری نسبت به نصب یونیت دیواری ایجاد کند.

اما چرا خودروسازان از چنین شارژرهای کم‌قدرتی استفاده می‌کنند؟ زنجیره منطق ساده است: باتری از قبل کوچک است، پر شدنش طول نمی‌کشد و شارژ با توان بالا در باتری کوچک بدون افزایش گرما و تنش، سود چندانی ندارد. در مقابل، بیشتر پلاگین هیبریدی‌ها از شارژ سریع DC نیز پشتیبانی نمی‌کنند؛ این یکی از بارزترین تفاوت‌های سخت‌افزاری آن‌ها با خودروهای تمام‌برقی است.

تک‌فاز یا سه‌فاز: تفاوت شارژ در خانه

سرعت شارژ خانگی به زیرساخت برقی خانه بستگی دارد. در تغذیه استاندارد تک‌فاز، توان شارژ معمولی بین 2,4 تا 7,4 کیلووات متغیر است؛ با این توان، باتری 50 کیلووات‌ساعتی در حدود 7 ساعت پر می‌شود. تغذیه سه‌فاز اما راه را برای یونیت‌های دیواری 11 و 22 کیلوواتی باز می‌کند: یک ایستگاه خانگی سه‌فاز می‌تواند خودرویی با باتری 24 کیلووات‌ساعت را در حدود 2 ساعت شارژ کند. همچنین سه‌فاز امکان کار همزمان چند دستگاه پرقدرت در خانه را نیز فراهم می‌کند.

اما اینجا یک حساب صادقانه لازم است: این برتری برای دارندگان خودروهای هیبرید پلاگین محدود می ماند. اگر شارژر داخلی خودروی شما محدود به 3,3 تا 7,2 کیلووات باشد، سرعت اضافه ای که یک نصب سه فاز 22 کیلوواتی فراهم می کند اندک است. شارژرهای خانگی 22 کیلوواتی همچنین به برق سه فاز نیاز دارند که در منازل رایج نیست و هزینه نصب آن بالاست. سرمایه گذاری سه فاز تنها برای دارندگان خودروهای تمام برقی یا خانواده هایی که باید چندین خودرو را پشت سر هم شارژ کنند اغلب معنادار می شود. اولویت بندی برای هیبرید پلاگین متفاوت است: ابتدا یک واحد دیواری تک فاز خوش تنظیم، و سه فاز تنها در صورتی که نیازی ایجاد شود.

چرا هوای سرد زمان شارژ را افزایش می دهد؟

شارژ در زمستان بیشتر از تابستان طول می کشد و دو مکانیزم برای آن وجود دارد. اولی فیزیکی است: دمای پایین، واکنش های شیمیایی در سلول های باتری را کند می کند؛ وقتی سلول لیتیوم-یونی سرد است، تبادل الکترون ها به کندی پیش می رود. دومی نرم افزاری است: خودرو برای محافظت از باتری، توان شارژ پذیرفته شده را به طور خودکار کاهش می دهد. این کندی یک نقص نیست، بلکه برعکس، تدبیری برای حفظ سلامت باتری است.

میزان اثر چشمگیر است: هوای سرد می تواند برد مسیرهای طولانی را تا 25 درصد کاهش دهد و طولانی شدن زمان شارژ به ویژه در شارژ توان بالا آشکار است. گرمای شدید نیز به اندازه سرما مسئول است؛ با وجود سیستم مدیریت حرارتی، هر دو حالت حدی شارژ را کند می کنند. به عنوان نکته ای اضافه، باتری فرسوده - دِگرِید شده - هم به معنای زمان شارژ طولانی تر و هم برد کوتاه تر است؛ یعنی با باتری پیر شده هم انتظار طولانی تر می شود و هم مسافت قابل پیمایش کوتاه تر.

استفاده روزمره: شارژ شبانه و شارژ میان راهی در محل کار

ارزش واقعی تخمین درست زمان شارژ در برنامه روزانه دیده می شود. خودرو حدود 95 درصد روز را در حالت پارک می گذراند؛ این زمان وقت تلف شده برای شارژ نیست، بلکه سرمایه است. دو سناریوی معمول برای استفاده از آن وجود دارد.

برنامه شارژ شبانه

یک شارژر خانگی 7,4 کیلوواتی، یک خودروی تمام برقی 60 کیلووات ساعتی را در کمتر از 8 ساعت پر می کند. از آنجا که باتری هیبرید پلاگین حدود یک چهارم این مقدار است، زمان شب به طور کامل کافی است: در بازه خواب 8 تا 10 ساعته، معادل 40 تا 50 مایل برد برقی انباشته می شود و رانندگان با کیلومتراژ کم، بیشتر روزهای خود را بدون بنزین به پایان می رسانند. کسانی که زمان را درست تخمین می زنند شارژ را کاملاً با خواب همزمان می کنند؛ آنان که نمی توانند، یا صبح با نصف باتری روبه رو می شوند یا نیمه شب بلند می شوند و دوشاخه را بررسی می کنند.

شارژ میان راهی در محل کار

استراتژی دوم، به جای تخلیه کامل باتری، شارژ کوتاه مدت در هر مکانی که خودرو پارک شده است - یعنی رویکرد شارژ میان راهی. ایستگاه های عمومی و محل کار در محدوده 7 تا 22 کیلووات هستند؛ در طول یک روز کاری 8 ساعته، از یک ایستگاه معمولی Type 2 می توان بیش از 50 کیلووات ساعت انرژی دریافت کرد که برای یک هیبرید پلاگین به معنای چند بار شارژ کامل است. کارکرد دیگر شارژ محل کار، فراگیری است: این امکان را فراهم می کند که رانندگان فاقد گاراژ یا جای پارک اختصاصی به استفاده از خودروهای برقی روی آورند.

پرسش های متداول

هیبرید پلاگین در چه مدت از پریز معمولی خانه شارژ می شود؟ اکثر مدل‌ها در بازه 6 تا 12 ساعت کاملاً شارژ می‌شوند؛ در منابع، بازه 5 تا 12 ساعته برای Level 1 غالب است. در استفاده روزانه 30 تا 40 کیلومتری، شارژ شبانه به‌راحتی این زمان را پوشش می‌دهد.

شارژ سریع در ایستگاه شارژ چقدر طول می‌کشد؟ در تعداد کمی از مدل‌های پشتیبان شارژ سریع DC، حدود 40 دقیقه؛ اما اکثر هیبریدهای پلاگین‌این این پروتکل را اصلاً پشتیبانی نمی‌کنند، بنابراین ایستگاه شارژ سریع کنار جاده اغلب برای شما بی‌فایده است.

به واحد دیواری وصل کردم، چرا هنوز آهسته شارژ می‌شود؟ تقریباً همیشه پاسخ یکی است: محدودیت شارژر داخلی خودرو. حتی اگر واحد دیواری 22 کیلووات ارائه دهد، خودرویی که 3,7 کیلووات می‌پذیرد با 3,7 کیلووات شارژ می‌شود.

در مقایسه با خودروی تمام‌برقی چقدر سریع‌تر است؟ چون باتری کوچک است، بر حسب دقیقه و ساعت بسیار کوتاه‌تر طول می‌کشد: یک هیبرید پلاگین‌این 13,8 کیلووات‌ساعتی با توان 7,4 کیلووات در 4 ساعت شارژ می‌شود؛ یک مدل تمام‌برقی 82 کیلووات‌ساعتی با همان توان حدود 12 ساعت طول می‌کشید.

نتیجه: بدون دانستن اعداد، برنامه‌ریزی ممکن نیست

زمان شارژ هیبرید پلاگین‌این را سه عدد تعیین می‌کند: مقدار کیلووات‌ساعت باتری، مقدار کیلووات منبع شارژ و سقفی که خودرو می‌پذیرد - زمان بر اساس کوچک‌ترینِ این سه شکل می‌گیرد. استخراج این سه عدد از دفترچه راهنمای خودرو ده دقیقه از وقت شما را می‌گیرد و سه چیز به شما می‌دهد: دانستن اینکه آیا شارژ شبانه کافی است یا نه، محاسبه اینکه آیا سرمایه‌گذاری روی واحد دیواری واقعاً سرعتی به دست می‌دهد یا نه، و درک اینکه چرا تغییر ایستگاه در مسیر، زمان را تغییر نمی‌دهد. از نظر مهندسی همین‌قدر ساده است؛ اما از نظر زندگی روزمره، تفاوت بین باتری 100 درصدی و باتری 70 درصدی صبح روز است.

منابع