EV Uzlādes Pamati: Kas ir AC, DC, Type2, CCS2 un CHAdeMO?

Viena no pirmajām lietām, kas jāapgūst ne vien EV lietotājiem, bet arī tiem, kas interesējas par EV, ir tādi apzīmējumi kā: AC, DC, Type2, CCS2, CHAdeMO. Tiem, kas dzīvo ārpus Eiropas, Type2, CCS2 un CHAdeMO vietā varētu būt citi apzīmējumi. Visi šie nosaukumi ir saistīti ar auto uzlādi.

Vispirms sadalīsim šos piecus terminus divās loģiskās grupās. Pirmajā grupā AC un DC. Bet otrajā Type2, CCS2, CHAdeMO.

AC un DC

Abi termini apzīmē divus dažādus strāvas veidus. AC (Alternating Current) ir maiņstrāva. Tā ir pieejama, piemēram, mājas rozetē. DC (Direct Current) ir līdzstrāva. Tā ir pieejama dažādās ar bateriju darbināmās ierīcēs. Piemēram, mobilajā telefonā un auto. DC pielietojums ar to vien nebeidzas. To izmanto arī, piemēram, dažādās industriālajās iekārtās. Un pat saules paneļi ražo DC, kas pirms nodošanas kopējā tīklā tiek pārtaisīts par AC. Šoreiz es neiedziļināšos tehniskajās atšķirībās katram no veidiem un specifikā, jo tas ir pārāk tehniski šim rakstam. Šī raksta kontekstā maksimāli visu vienkāršosim un pieņemsim sekojošo: AC ir, ja mums ir darīšana ar kopējo elektrības tīklu, bet DC, ja jau runājam par baterijām.

Tā kā kopējā tīklā ir AC, bet mašīnai vajag DC, tad kurā brīdī un kur notiek konvertēšana no AC uz DC?

Ja uzlādi veic ar AC, pārveidošanu veic uzlādes iekārta, kas atrodas tavā automašīnā. Tātad pa kabeli automašīnā nokļūst AC, lādētājs to pārveido uz DC un tālāk nosūta uz akumulatoru. Mūsdienās tipiskā jauda, kuru atbalsta automašīnā esošās uzlādes iekārtas, ir 11 kW vai 22 kW, atkarībā no auto ražotāja. Ir varianti arī ārpus šiem diviem, bet tie ir salīdzinoši reti.

Ja uzlādi veic ar DC, pārveidošanu veic uzlādes iekārta, kas ātrodas ārpus automašīnas kaut kur uzlādes stacijā. Šīs iekārtas ir daudz jaudīgākas par tām, kas atrodas automašīnā. Šajā gadījumā uz stacijā esošo uzlādes iekārtu nokļūst AC, lādētājs to pārveido uz DC un pa kabeli to pa tiešo nosūtīta uz akumulatoru. Tā kā sanāk izlaist automašīnā esošo lādētāju, var sasniegt krietni lielāku uzlādes jaudu.

Tiek uzskatīts, ka AC uzlāde akumulatoram ir ieteicamāka par DC uzlādi. Tas tādēļ, ka AC uzlāde parasti ir lēnāka, izmanto mazāk voltu un ampēru. Līdz ar to mazāk uzsilst akumulators, un tas rada mazāku ietekmi uz baterijas šūnām. Tas gan nenozīmē, ka no DC uzlādes būtu par katru cenu jāizvairās. Modernām mašīnām ir labas dzesēšanas sistēmas, kas uztur akumulatora temperatūru normas robežās. Bet, protams, pat ar īpašu dzesēšanu akumulators uzsilst vairāk kā AC gadījumā. Tādēļ, ja ir iespēja lādēt AC, tas ir ieteicams. Turklāt AC uzlāde ir lētāka par DC uzlādi. Īpaši, ja to var veikt mājās.
Bet nevajag baidīties arī no DC. Pētījumi rāda, ka modernām automašīnām DC uzlāde nav būtiski kaitīgāka par AC uzlādi. Vecām mašīnām ar sliktāku akumulatora temperatūras regulēšanu situācija var būt sliktāka. Gan vienā, gan otrā gadījumā jāatceras, ka akumulatoru ieteicams nelādēt pilnu, bet līdz 80%. Pilnāku tikai tajos gadījumos, kad tiešām nepieciešams. Piemēram, gatavojoties kādam tālākam braucienam. Tas tāpēc, ka pēdējie procenti uz akumulatora šūnām rada lielāku slodzi, turklāt uzlādes ātrums ir krietni mazāks.

Type2, CCS2, CHAdeMO

Šie trīs termini apzīmē dažādus fiziskos savienojuma veidus jeb konektorus, kas tiek izmantoti EV uzlādē. Katram no tiem ir savas īpašības un pielietojuma jomas.

Type2 (Mennekes)

Type2 konektors ir Eiropas AC uzlādes standarts. To dēvē arī par Mennekes konektoru, jo tas tika izstrādāts vācu uzņēmumā Mennekes. Type2 konektoru var atrast gan mājas uzlādes stacijās (wallbox), gan publiskajās AC uzlādes stacijās. Ja uzlādi vēlies veikt no parastas mājas rozetes, arī tad kabeļa otrā galā būs Type2 konektors.

Uzlādes jauda, kas pieejama, izmantojot Type2, parasti ir atkarīga nevis no akumulatora specifikas, bet no strāvas avota un uzlādes iekārtas, kas atrodas automašīnā. Ja izmanto parastu mājas rozeti, atkarībā no kabeļa veida un pieejamajiem ampēriem, jauda visticamāk būs robežās no 2 kW līdz 3.5k W. Ja izmanto uzlādes staciju mājās vai publiskajā uzlādē, tad tipiski būs līdz 7 kW, līdz 11 kW vai līdz 22 kW. Atkarībā no uzlādes stacijas jaudas un automašīnā esošās uzlādes iekārtas. Varbūt būsi pamanījis, ka E-mobi stacijās tiek norādīta 43 kW jauda AC uzlādei, bet to varēja izmantot tikai dažas automašīnas. Mūsdienās tāda AC jauda vairs nav aktuāla.

CCS2 (Combined Charging System 2)

CCS2 ir Eiropas DC ātrās uzlādes standarts. CCS nozīmē “Combined Charging System” jeb kombinētā uzlādes sistēma. Nosaukumā “kombinētā” tādēļ, ka CCS2 konektors faktiski ir Type2 konektors, kuram apakšā ir pievienoti divi papildu kontakti DC uzlādei. Tas nozīmē, ka ar vienu un to pašu ligzdu automašīnā var veikt gan AC uzlādi (izmantojot Type2 daļu), gan DC uzlādi (izmantojot visus kontaktus).

CCS2 uzlādes jauda var sasniegt 350 kW un vairāk. Eksperimentālās stacijās jau izmēģina 1000 kW. Lielākā daļa mūsdienu automašīnu spēj uzņemt 50-150 kW. Dārgā gala automašīnas spēj uzņemt arī 350 kW. Te gan jāatceras, ka tā ir maksimālā jauda. Reālā jauda ir atkarīga no daudziem faktoriem – akumulatora ietilpības, temperatūras, sākotnējā un sasniegtā uzlādes līmeņa, uzlādes iekārtas specifikācijas un noslodzes, kā arī citiem faktoriem. Tādēļ vienmēr ļoti skeptiski jāskatās uz auto ražotāju reklāmas bukletiem, kur tie norāda maksimālo jaudu pie ideāliem apstākļiem.

CHAdeMO

CHAdeMO ir japāņu izstrādāts DC uzlādes standarts. Nosaukums nāk no frāzes “CHArge de MOve”, kas nozīmē “lādē un brauc”. Šis standarts tika izstrādāts Japānā un sākotnēji tika izmantots japāņu automašīnās. Populārākais auto Latvijā ar CHAdeMO ir Nissan Leaf.

CHAdeMO konektors ir pilnīgi atšķirīgs no Type2 un CCS2 – tam ir sava unikāla forma un kontaktu izkārtojums. CHAdeMO uzlādes jauda parasti ir 50 kW, lai gan jaunākie standarti var sasniegt krietni vairāk un līdzinās CCS2 iespējām. Latvijā pārsvarā atradīsi tikai 50 kW uzlādes stacijas.
Ja auto aprīkots ar CHAdeMO ligzdu, bet ir vēlme to lādēt ar CCS2 konektoru, ir iespējams iegādāties speciālus adapterus. Jāņem vērā, ka šādi adapteri ir dārgi un nenodrošina simtprocentīgu saderību. T.i ne visas CCS2 uzlādes stacijas tiek atbalstītas.

Pielietojums un situācija Eiropā

Eiropā ir skaidri novērojama tendence uz CCS2 un Type2 standartu dominanci. Type2 ir kļuvis par oficiālo AC uzlādes standartu ES, bet CCS2 – par DC uzlādes standartu. Tas nozīmē, ka teju visas jaunās automašīnas, kas tiek pārdotas Eiropā, ir aprīkotas ar šiem standartiem.

CHAdeMO pozīcijas Eiropā pakāpeniski vājinās. Lai gan vēl joprojām var atrast CHAdeMO uzlādes stacijas, to skaits nepalielinās tik ātri kā CCS2 staciju skaits. Daudzas uzlādes staciju ķēdes koncentrējas uz CCS2 infrastruktūras attīstību.

Nākotnes perspektīvas

Eiropas nākotne EV uzlādes jomā ir skaidra – Type2 AC uzlādei un CCS2 DC uzlādei. Eiropas Savienība ir noteikusi, ka no 2025. gada jaunas ātrās DC uzlādes stacijas (150 kW un vairāk) uz galvenajām ceļiem obligāti jāaprīko ar CCS2 konektoriem (saskaņā ar AFIR regulu). CHAdeMO nav aizliegts, bet netiek pieprasīts. Līdz ar to daudzās stacijās to vai nu nebūs vai arī būs maz un CHAdeMO vēl būtiskāk zaudēs nozīmi Eiropas tirgū.

Plānojot EV iegādi, ir svarīgi pārliecināties, ka automašīna ir aprīkota ar Type2 un CCS2 konektoriem. Tas nodrošinās plašākās uzlādes iespējas un labāku saderību ar šī brīža un jo īpaši nākotnes infrastruktūru.