За какое время заряжается подзаряжаемый гибрид?

Поделиться этой страницей
Подключаемый гибрид обычно считает свою батарею заряженной в течение 4–12 часов; на это время влияют три переменные: ёмкость батареи (у большинства моделей 8–20 кВтч), мощность, которую может выдать источник зарядки, и верхний предел, который способен принять встроенный зарядное устройство автомобиля. Какая из трёх меньше - та и определяет время зарядки. На этой странице мы рассчитываем все три переменные на конкретных примерах и объясняем, почему один и тот же автомобиль заряжается от домашней розетки за 10 часов, а от настенной станции - за 4 часа.
Основные моменты
- Батареи подключаемых гибридов обычно находятся в диапазоне 8–20 кВтч ; батареи полностью электрических автомобилей имеют порядок 60–80 кВтч.
- Полная зарядка от обычной домашней розетки (уровень 1) обычно занимает 6–12 часов .
- С настенной станцией уровня 2 полная зарядка обычно сокращается до 3–6 часов .
- Встроенное зарядное устройство большинства подключаемых гибридов ограничено 3,3–7,2 кВт ; более мощная станция это не ускорит.
- Большинство подключаемых гибридов не поддерживают быструю зарядку постоянным током; даже у поддерживающих моделей такая зарядка занимает около 40 минут .
Как рассчитать время зарядки: простая формула
В основе расчёта времени зарядки лежит одна формула: время в часах находится делением передаваемой энергии (кВтч) на реально принимаемую автомобилем мощность (кВт). Например, зарядить батарею 80 кВтч с 20% до 80% означает 48 кВтч энергии; на станции, выдающей 7,68 кВт, это займёт примерно 6,3 часа . Та же логика применима и к подключаемым гибридам; благодаря небольшим батареям цифры становятся даже более удобными для расчётов.
Нужно также учитывать, что зарядка идёт не с постоянной скоростью от начала до конца. Когда батарея пуста, принимаемая мощность высока, а по мере приближения к 80% заряда скорость сознательно снижается. Это поведение называется tapering и разработано для защиты батареи. Практический итог: участок от 10% до 80% по времени обычно короче, чем участок от 80% до 100%. Хотя у подключаемых гибридов этот эффект менее выражен, чем у полностью электрических автомобилей, он объясняет, почему последние 20% заряжаются дольше.
Стоит перечислить пять основных факторов, влияющих на время: размер батареи, начальный уровень заряда, максимальная мощность, которую принимает автомобиль, максимальная мощность, которую может выдать зарядная станция, и внешние условия - особенно холодная погода. Первые четыре из этой пятёрки рассматриваются по отдельности в следующих разделах; влияние холодной погоды заслуживает отдельного раздела.
Типичная ёмкость батареи и время зарядки в зависимости от источника питания
Батареи подключаемых гибридов, в отличие от полностью электрических автомобилей, сознательно делаются небольшими: большинство моделей имеют ёмкость от 8 до 20 кВтч. Этого диапазона хватает, чтобы полностью покрыть ежедневные пригородные поездки на электротяге; в дальней дороге включается бензиновый двигатель. В качестве конкретного ориентира Mitsubishi Outlander PHEV(2018) с батареей 13,8 кВтч предлагает около 24 миль электрического запаса хода - это типичный профиль класса.
Время зарядки одного и того же автомобиля от разных источников питания - хороший ориентир для чтения различий в таблице:
| Источник зарядки | Типичная мощность | Outlander PHEV (13,8 кВтч) |
|---|---|---|
| Домашняя розетка (уровень 1) | ~1,4-1,9 кВт | Примерно 6-12 часов (по классу в целом) |
| Level 2 / wallbox | 3,6 кВт | 4 часа |
| Level 2 / wallbox | 7,4 кВт | 4 часа |
| Трёхфазная станция | 22 кВт | 4 часа |
| Быстрая зарядка DC (поддерживающие модели) | 43-50 кВт | Примерно 40 минут |
Самый впечатляющий вывод из таблицы таков: переход с 3,6 кВт на 22 кВт совершенно не сокращает время зарядки Outlander. Причина, по которой на протяжении четырёх строк время остаётся 4 часа, - в следующем разделе, и это же объясняет, почему большинство владельцев plug-in гибридов не видят от настенной станции той скорости, на которую рассчитывали.
Встроенное зарядное устройство: главный фактор, определяющий время

Время зарядки определяет не только мощность станции; встроенный в сам автомобиль преобразователь AC-DC, то есть бортовое зарядное устройство, решает, какую мощность он примет. У подавляющего большинства plug-in гибридов этот предел составляет 3,3-7,2 кВт - намного ниже показателей приёма у полностью электрических автомобилей, составляющих 11-19,2 кВт. Итог: автомобиль, подключённый к станции на 22 кВт и принимающий 7,4 кВт, всё равно зарядится на 7,4 кВт. Более дорогая и мощная зарядная станция сама по себе времени не сэкономит.
Чтобы показать масштаб, пример: у моделей plug-in гибридов официально задокументировано, что верхний предел зарядки AC остаётся на уровне 3,7 кВт и автомобиль не ускоряется, несмотря на подключение к более мощной станции. У других моделей этот показатель несколько выше; по некоторым данным, одна из моделей plug-in гибридов с 7,4 кВт входит в число самых быстрых по зарядке AC в своём классе. То есть даже разница внутри класса достигает 2-3 раз; проверка параметров встроенного зарядного устройства перед покупкой может дать большую экономию времени, чем установка настенной станции.
Так почему же производители используют такие маломощные зарядные устройства? Логическая цепочка проста: батарея и так небольшая, заряжается недолго, а мощная зарядка на маленькой батарее мало что даёт, лишь увеличивая нагрев и нагрузку. При этом большинство plug-in гибридов не поддерживает и быструю зарядку DC; это одно из самых заметных аппаратных отличий их от полностью электрических автомобилей.
Однофазная или трёхфазная: разница в домашней зарядке
Скорость домашней зарядки зависит от электрической инфраструктуры дома. При стандартном однофазном питании типичная мощность зарядки составляет от 2,4 до 7,4 кВт; с такой мощностью батарея на 50 кВт·ч зарядится примерно за 7 часов. Трёхфазное питание открывает дорогу настенным станциям на 11 и 22 кВт: трёхфазная домашняя станция зарядит автомобиль с батареей 24 кВт·ч примерно за 2 часа. Кроме того, три фазы позволяют одновременно работать дома нескольким мощным приборам.
Однако здесь нужен честный подсчёт: это преимущество остаётся ограниченным для владельцев подключаемых гибридов. Если встроенное зарядное устройство вашего автомобиля ограничено мощностью 3,3-7,2 кВт, дополнительная скорость, которую обеспечит трёхфазная установка на 22 кВт, невелика. Домашние зарядные станции на 22 кВт к тому же требуют трёхфазного питания, которое редко встречается в жилых домах, а установка обходится дорого. Только для владельцев полностью электрических автомобилей или домохозяйств, заряжающих несколько автомобилей подряд, трёхфазная инвестиция зачастую становится оправданной. Для подключаемого гибрида приоритеты иные: сначала хорошо подобранная однофазная настенная станция, а трёхфазная - лишь при появлении необходимости.
Почему холодная погода увеличивает время зарядки?
Зимняя зарядка занимает больше времени, чем летняя, и здесь действуют два механизма. Первый - физический: низкая температура замедляет химические реакции в ячейках батареи; когда литий-ионные элементы холодные, обмен электронами происходит медленно. Второй - программный: автомобиль автоматически снижает допустимую мощность зарядки для защиты батареи. Это замедление - не неисправность, а, наоборот, мера, сохраняющая здоровье батареи.
Эффект нельзя недооценивать: холодная погода может сократить запас хода на дальние расстояния до 25% а увеличение времени зарядки особенно заметно при высокомощной зарядке. Экстремальная жара так же губительна, как и холод; несмотря на систему терморегулирования, оба крайних состояния замедляют зарядку. Дополнительное замечание: изношенная - деградировавшая - батарея означает как более длительное время зарядки, так и меньший запас хода; то есть со стареющей батареей и ожидание дольше, и ехать можно меньше.
Повседневное использование: ночная зарядка и промежуточная зарядка на работе
Истинная выгода от точной оценки времени зарядки видна в повседневном плане. Автомобиль проводит припаркованным около 95% времени и это время - не потерянное для зарядки, а капитал. Есть два типичных сценария его использования.
План ночной зарядки
Домашняя зарядная станция на 7,4 кВт заряжает полностью электрический автомобиль с батареей 60 кВт·ч менее чем за 8 часов. Поскольку батарея подключаемого гибрида примерно вчетверо меньше, ночного времени более чем достаточно: за окно сна 8-10 часов накапливается 40-50 миль электрического запаса хода, и водители с небольшим пробегом большинство дней закрывают без бензина. Те, кто точно оценивает время, полностью совмещают зарядку со сном; те, кто не может, либо утром обнаруживают полупустую батарею, либо встают ночью проверить розетку.
Промежуточная зарядка на работе
Вторая стратегия - вместо полной разрядки батареи подзаряжать её короткое время везде, где автомобиль припаркован, - то есть подход промежуточной зарядки. Общественные и рабочие станции работают в диапазоне 7-22 кВт; за 8-часовой рабочий день от типичной станции Type 2 можно получить более 50 кВт·ч энергии, что для подключаемого гибрида означает несколько полных зарядок. Ещё одна функция зарядки на работе - инклюзивность: она позволяет перейти к электромобилям водителям, у которых нет собственного гаража или парковочного места.
Часто задаваемые вопросы
За какое время подключаемый гибрид заряжается от обычной домашней розетки? Большинство моделей полностью заряжаются за 6-12 часов; в источниках преобладает диапазон 5-12 часов для Level 1. При ежедневном пробеге 30-40 км зарядка в течение ночи легко покрывает это время.
Сколько времени занимает зарядка на быстрой зарядной станции? Небольшое число моделей с поддержкой DC быстрой зарядки заряжается примерно за 40 минут; но большинство plug-in гибридов вообще не поддерживают этот протокол, поэтому быстрая зарядная станция у дороги для вас чаще всего бесполезна.
Я подключился к настенной станции, почему зарядка всё ещё медленная? Почти всегда ответ один: ограничение встроенного зарядного устройства автомобиля. Даже если настенная станция выдаёт 22 кВт, автомобиль, принимающий 3,7 кВт, будет заряжаться с мощностью 3,7 кВт.
Насколько это быстрее по сравнению с полностью электрическим автомобилем? Поскольку батарея небольшая, зарядка занимает гораздо меньше времени в минутах и часах: plug-in гибрид с батареей 13,8 кВтч заряжается за 4 часа при 7,4 кВт; полностью электрическая модель с батареей 82 кВтч при той же мощности заряжалась бы около 12 часов.
Итог: Не зная цифр, планировать невозможно
Время зарядки plug-in гибрида определяют три числа: ёмкость батареи в кВтч, мощность зарядного источника в кВт и верхний предел, который может принять автомобиль, - время складывается по наименьшему из трёх. Извлечь эти три цифры из руководства по эксплуатации автомобиля займёт десять минут и даст вам три вещи: знать, достаточно ли ночной зарядки, рассчитать, даст ли инвестиция в настенную станцию реальный выигрыш в скорости, и понять, почему на дороге смена станции не меняет время. С инженерной точки зрения всё так просто; с точки зрения повседневной жизни разница - это разница между утренней батареей 100% и батареей 70%.
Источники
- Сколько времени занимает зарядка электромобиля?
- Калькулятор зарядки электромобиля - Chargie
- Зарядка PHEV дома: расходы, время и выбор зарядного устройства
- Зарядка подключаемого гибрида
- Сколько времени занимает зарядка гибридного автомобиля
- Скорость зарядки MINI PHEV
- Калькулятор времени зарядки
- Как рассчитать время зарядки электромобиля
- Однофазная и трехфазная зарядка электромобилей
- Зарядные устройства для электромобилей и электроснабжение - объяснение
- Однофазное и трехфазное зарядное устройство для электромобиля
- Пять советов по зарядке электромобилей в холодную погоду
- Высокие и низкие температуры и запас хода электромобиля
- Каков ваш план зарядки?
- Зарядка на рабочем месте