Użytkownicy samochodów o napędzie elektrycznym lub hybrydowym chcąc naładować akumulatory samochodu mogą skorzystać z prywatnych lub ogólnodostępnych stacji ładowania. Wśród prywatnych stacji zdecydowanie przeważają urządzenia podające prąd AC, typu wallbox. Do użytku ogólnego natomiast dostępne są zarówno stacje ładowania AC, jak i DC. Co oznaczają jednak te skróty? Jak działają oba typy stacji? Jakie są najważniejsze różnice pomiędzy stacjami ładowania AC i DC?
Czym różni się ładowanie AC i DC?
Stacje ładowania samochodów elektrycznych mogą korzystać zarówno z prądu przemiennego (AC) lub stałego (DC). Jakie są kluczowe różnice pomiędzy ładowaniem prądem stałym a przemiennym? Pojazdy elektryczne posiadające baterie, przechowują jedynie prąd stały, natomiast prąd dostarczany z sieci to prąd zmienny. Kluczowa różnica między ładowaniem prądem AC i DC polega na tym, w którym miejscu zachodzi konwersja prądu AC na prąd DC.
Ładowanie prądem zmiennym AC
Podczas ładowania prądem przemiennym (AC), prąd jest przekazywany do konwertera znajdującego się w pojeździe, który przekształca go na prąd stały (DC). Z tego powodu ładowanie AC jest zazwyczaj wolniejsze niż ładowanie DC.
Typowe stacje ładowania AC oferują różne maksymalne moce, takie jak 3,7 kW, 7,4 kW, 11 kW i 22 kW. Pierwsze dwie wartości są odpowiednie dla zasilania jednofazowego, podczas gdy dwie wyższe przeznaczone są do instalacji trójfazowych. Wiele domów ma ograniczoną moc przyłączeniową, dlatego stacje ładowania AC często są podłączane do jednofazowej sieci (220 V). Jednak dla osób posiadających pojazdy zdolne do ładowania z mocą 22 kW, warto rozważyć instalację gniazda o większej wydajności. W takim przypadku konieczna jest ocena obecnej instalacji elektrycznej w budynku lub nawet zwiększenie mocy przyłączeniowej. Dodatkowo, należy zadbać o odpowiednie zabezpieczenia zarówno po stronie instalacji, jak i stacji ładowania, na przykład poprzez zastosowanie modułu zabezpieczającego EVSE.
Ładowanie prądem stałym DC
Podczas ładowania za pomocą stacji DC, prąd jest bezpośrednio przekazywany ze stacji do baterii samochodu. Publiczne punkty ładowania coraz częściej wyposażane są w stacje ładowania prądem stałym (DC) zamiast prądem zmiennym (AC). Stacje DC charakteryzują się dużą szybkością ładowania i wysokimi mocami ładowania, co wymaga przemysłowych przyłączy, dlatego rzadko są stosowane w domach.
Obecnie wyróżniamy trzy główne typy stacji ładowania DC:
- Szybkie stacje o maksymalnej mocy do 50 kW.
- Superszybkie stacje o maksymalnej mocy do 150 kW.
- Ultraszybkie stacje o maksymalnej mocy do 400 kW.
Aby w pełni korzystać z potencjału superszybkich i ultraszybkich stacji ładowania DC, pojazd musi być przystosowany do takiego szybkiego ładowania. Właściciele aut takich jak Audi e-tron GT, Porsche Taycan czy zaawansowanych modeli Tesli (np. Model 3 w wersjach LR / Performance) z pewnością docenią możliwość korzystania z tych stacji. Jednakże, wysokie wydajności tych stacji wiążą się z dużymi kosztami zakupu oraz rozbudowanymi wymaganiami instalacyjnymi, co sprawia, że stacje ładowania prądem zmiennym (AC) są bardziej powszechne na polskich drogach.
Stacje ładowania DC najczęściej są umiejscowione przy stacjach paliw znajdujących się przy autostradach, podczas gdy ładowarki AC są zwykle montowane w domach prywatnych oraz miejscach pracy. Ładowanie DC jest szczególnie przydatne, gdy potrzebne jest szybkie doładowanie pojazdu.
Który sposób ładowania samochodu elektrycznego wybrać?
Wybór stacji ładowania zależy od aktualnych potrzeb, stanu baterii i dostępnej infrastruktury w danym regionie. Jeśli zostawiasz samochód do ładowania na noc pod domem lub w pracy, najlepszym rozwiązaniem będzie ładowarka prądu zmiennego (AC). Wolniejsze tempo ładowania pozwala utrzymać ogniwa baterii w lepszej kondycji, co przedłuża żywotność baterii i zachowuje jej pierwotny zasięg. Dodatkowo, baterie mniej się nagrzewają przy wolnym ładowaniu.
Z kolei stacja ładowania prądu stałego (DC) jest idealna w sytuacjach, gdy potrzebujesz szybko naładować pojazd, na przykład podczas podróży. Szybkie ładowanie DC powoduje szybsze nagrzewanie się baterii i przy długotrwałym użytkowaniu może przyspieszać zużycie ogniw litowo-jonowych, co może prowadzić do niewielkiego zmniejszenia zasięgu samochodu.
Stacje ładowania AC i DC – co warto wiedzieć?
Do najważniejszych cech, które definiują działanie i charakterystykę stacji ładowania AC oraz DC, należą następujące aspekty:
- Stacje ładowania prądem zmiennym (AC) dostarczają energię do baterii pojazdów elektrycznych w postaci prądu przemiennego, natomiast stacje ładowania prądem stałym (DC) przekazują prąd stały bezpośrednio do baterii.
- Prąd przemienny ze stacji AC musi zostać przetworzony przez konwerter zanim dotrze do baterii samochodu.
- Stacje ładowania AC oferują różne maksymalne moce, takie jak 3,7 kW, 7,4 kW, 11 kW i 22 kW.
- Stacje ładowania DC mogą osiągać bardzo wysokie moce, nawet do 400 kW, a obecnie dostępne są jeszcze mocniejsze jednostki.
- Stacje ładowania AC mogą być używane zarówno w instalacjach jednofazowych, jak i trójfazowych (korzystając z gniazda siłowego). Natomiast stacje ładowania DC wymagają instalacji trójfazowej.
- W publicznej infrastrukturze, ładowanie na stacjach AC jest zazwyczaj tańsze niż na stacjach DC.
- Ładowanie pojazdu na stacji AC zazwyczaj trwa dłużej niż na stacji DC ze względu na niższą moc dostarczaną do baterii.
- W publicznej infrastrukturze istnieje znacznie więcej stacji ładowania AC niż stacji DC.
- Stacje AC są znacznie tańsze niż stacje ładowania DC.
- Najpopularniejszy typ złącza to Typ 2.