Авто зарядная станция для электромобилей
Сколько стоит зарядная станция для электромобиля
Это не проблема для России: здесь как минимум 10 лет будут продавать Рено, Хендай и Киа с двигателями внутреннего сгорания, а вот будут ли после 2025 года новые Порше с такими — непонятно. Одно понятно: тренд на электромобили не думает утихать.
Мы с мужем задумались о покупке электромобиля в семью. А наш друг уже приобрел два электрокара и установил две зарядные станции у себя в подземном паркинге и на даче. Мы решили ему в этом помочь. Расскажу, что получилось и с какими нюансами пришлось столкнуться.
Что вообще называют электромобилем
Электромобилями нередко называют и гибридные автомобили, ведь некоторые из них могут ехать исключительно на заряде батареи.
Гибридные автомобили бывают двух типов. Первые заряжаются сами от себя, пример такой машины — Toyota Prius. Ее батарея заряжается во время работы двигателя внутреннего сгорания и от рекуперации при торможении — это когда часть энергии, высвобождающейся при работе колодок и тормозных дисков, возвращается в виде электроэнергии, которая запасается в батарее.
Другие гибриды — подзаряжаемые, они же плагин-гибриды, PHEV — можно заряжать от розетки. Например, Porsche Panamera Hybrid.
В таком автомобиле есть маломощный двигатель внутреннего сгорания и электромотор с батареей небольшой емкости, которая помогает бензиновому мотору в сложных режимах движения: старт с места, движение в пробке и так далее. Заряда таких машин достаточно для передвижения на короткие дистанции по городу в полностью электрическом режиме. А когда автомобиль выезжает за город, подключается двигатель внутреннего сгорания.
Преимущества подзаряжаемых гибридов:
Недостатки подзаряжаемых гибридов:
Электромобиль — автомобиль, который приводит в движение один или несколько электродвигателей, работающих от батареи.
Зарядки для электромобилей: как это работает с точки зрения инженера и пользователя
Завтра стартует онлайн-митап про электромобили и силовую электронику — мы об этом уже рассказывали в новостях на Хабре. А сегодня мы погрузимся в эту тему и расскажем, чем мир электротранспорта может заинтересовать инженеров-разработчиков и руководителей проектов: узнаем, как работают зарядки для электрокаров, разберем их внутренности с точки зрения харда и софта, а в конце — посмотрим на прогнозы экспертов.
С появлением электромобилей двигатели внутреннего сгорания с сотнями движущихся частей уступают место электрическим трансмиссиям, в которых таких движущихся частей менее двадцати. Инновации на этом новом рынке зачастую касаются трех главных компонентов:
Зарядные станции и батареи.
Инженеры работают над тем, чтобы увеличить дальность хода авто, повысить его безопасность, срок службы и, конечно, надежность. Самые интересные трансформации сейчас происходят с зарядками и силовыми устройствами, поэтому на них мы и сфокусируемся на завтрашней встрече. Расскажем про силовые устройства нового поколения на основе карбида кремния (SiC), которые сейчас захватывают рынки электромобилей и растут на 27% в год. Узнаем, как развивается инфраструктура зарядных станций в России. А в рамках этой хабрастатьи давайте разберемся с тем, что из себя представляет система зарядных станций для авто.
На наши вопросы ответит Андрей Гольмак — один из лучших мировых специалистов в этой теме. Андрей закончил минский факультет радиофизики и электроники в БГУ, занимался embedded-разработкой, а потом переехал в Канаду и присоединился к небольшой компании, которая одной из первых в мире начала работать с зарядками для электромобилей. В итоге эта компания стала лидером канадского рынка и второй в США. Мы пообщались с Андреем по Zoom и делимся с вами тезисами:
— Что сейчас в целом происходит на рынке зарядок для авто?
— Тем, кто только начинает знакомиться с этой темой, может показаться, что зарядка для электромобиля — это что-то типа зарядки для телефона. На самом деле это сложная экосистема.
Пока этот рынок незрелый. Если кто-то из компаний или инженеров хочет войти в эту отрасль, то сейчас — лучшее время. Меняется вся инфраструктура, сам автомобиль и зарядки, трансформируются поставщики электроэнергии и инфраструктура городов, рождаются интересные проекты. Эти изменения затронут всех в конечном итоге.
Сейчас на рынке зарядок сформировались три сегмента: домашний, частный и общественный. 60% зарядок сейчас составляет домашнее использование, когда пользователи устанавливают зарядку у себя дома, а если есть возможность — в паркинге своего многоквартирного дома.
Частные зарядки — это зарядные станции частных компаний. Например, банк устанавливает зарядки для своих сотрудников, у которых есть свои электромобили. Либо компании, которые доставляют товары Amazon: у них есть парк автомобилей, и они устанавливают для них сеть зарядок в разных городах.
Общественные зарядки доступны для всех, они располагаются в городах и вдоль автотрасс. В качестве аналогии можно привести сеть операторов мобильной связи: ты должен подписаться на определенный тариф, чтобы пользоваться услугами.
Зарядная станция для авто Nissan Leaf, представленная на автошоу в Загребе в 2018 году
— А чем отличаются эти три сегмента — домашний, частный и общественный?
— Начнем с домашнего сегмента, где с точки зрения железа оборудование может быть проще. Это так называемые зарядки второго уровня. Владельцу такой зарядки не нужно как-то специально распределять доступ к пистолету. Основная задача — зарядить свое авто, а статистика, которая потом приходит на смартфон, уже не так важна.
Но дело в том, что в Северной Америке стоимость электроэнергии может варьироваться в зависимости от времени суток — поставщики электричества пытаются компенсировать пиковые нагрузки утром и вечером за счет повышения тарифов. Поэтому сейчас домашние зарядки интегрируются в smart grid, систему управления электроэнергией. Домашние зарядки с такой функцией можно включать изначально на маленьком токе, а ночью, когда стоимость электроэнергии ниже, зарядка автоматически включается на полную мощность. На полную зарядку автомобиля уходит от 6 до 8 часов.
Интеграция со smart grid, конечно, усложняет простейший вариант зарядки: требуется подключение к серверу, а сам сервер подключается к поставщику электроэнергии — так контролируется максимальный ток на зарядках в разное время. Это занятная инженерная задача, но есть еще более интересные проекты: например, коммуникационный интерфейс vehicle to grid (ISO15118). Согласно этой концепции, авто может не только заряжаться, но и отдавать электричество — питать дом, когда электричество дорогое. Такой power bank на колесах. Более того, владелец такого устройства может продавать электроэнергию — возвращать ее в сеть и получать за это деньги.
— Что из себя представляет зарядка с точки зрения железа, hardware-начинки?
— Есть три уровня зарядок. Зарядки первого уровня и правда похожи на зарядки для телефона: подключаем любой розетке на 110—120 вольт, 6—8 ампер.
Для второго уровня (наиболее распространенного) требуется 220—240 вольт с переменным током 30 ампер максимум. Автомобиль с такой зарядкой берет от 6 до 30 ампер.
Рассмотрим, что есть внутри зарядки для домашнего использования:
плата преобразователя энергии (GFCI), которая преобразует напряжение, в ней встроены разные типы защиты;
плата контроля коммуникации с автомобилем, зачастую в зарядках такого уровня используется аналоговый интерфейс (для коммуникации используется сигнал, который называется pilot signal);
коммуникационная плата, которая может иметь свой модемом с wi-fi или кабелем.
Зарядки для частного и публичного использования дополнительно содержат встроенную защиту для ограничения доступа и экраны для общения с пользователем. Также у них может быть контроллер для интеграции в систему управления зданием.
Зарядки третьего уровня для офисов и общественных мест — это такие большие «холодильники» вдоль автотрассы, в больших городах и на заправках. Они достаточно сложны технологически: 100—150 киловатт, сотни ампер, 480 вольт. Это устройства с постоянным током, так называемые DC-зарядки. На полную зарядку авто уходит от 10 до 30 минут максимум. Начинка у них аналогичная, есть графический интерфейс.
QC45 (Level 3) — станция зарядки по стандартам CHAdeMO и CCS. Подходит для электрокаров Nissan, Chevrolet, BMW, Ford, Tesla и др.
Отличительный компонент DC-зарядок — дополнительный power-модуль для преобразования тока и контроля. И когда речь идет о сотнях ампер, сам кабель зарядки довольно тяжелый, не всем хватает сил подключить его. Но Tesla, например, использует водяное охлаждение кабеля, поэтому он у них достаточно легкий.
С точки зрения коммуникации зарядки второго и третьего уровня схожи — в них используются те же модемы для подключения зарядки к серверу. Причем уже сейчас появляются новые задачи для компаний в этой сфере: модемы в старых моделях больше не могут поддерживать нужную скорость и количество данных, которое переносится от зарядки к серверу.
— А почему старых модемов для передачи данных уже недостаточно? За счет чего растет объем этих данных?
Возьмем в качестве примера общественные зарядки: в них может быть установлена простая почасовая оплата, а может быть динамическая, с учетом скидки в зависимости от потребленной электроэнергии, времени суток или рекламных акций конкретных автопроизводителей. Соответственно, возрастает и сложность коммуникации.
Еще один пример — проекты по профилактическому (предиктивному) обслуживанию, когда к зарядкам подключают искусственный интеллект, который по своим алгоритмам предсказывает необходимость обслуживания.
— Какие интерфейсы для передачи данных используются чаще всего и почему?
Используются два типа интерфейса: между зарядкой и модемом + между модемом и сервером. А сами модемы бывают встраиваемые и внешние.
Внешние модемы в основном используются для частных и общественных решений, когда нужно подключить много зарядок к одному модему.
Интерфейсы между зарядкой и модемом — зачастую wi-fi или ZigBee. ZigBee — наиболее эффективный, но пропускная способность у него такая же, как у wi-fi, и ее не всегда достаточно. Wi-fi проще, но не всегда удобен для установки в общественных местах (на улицах или в паркингах, где качество сигнала не всегда хорошее).
Интерфейс между модемом и сервером достаточно простой, это прямое подключение к интернету либо сотовая связь с сим-картой. Разработчики ушли от кабелей и ethernet, потому что зарядки устанавливаются на улице, где неудобно прокладывать кабель под землей — намного проще использовать симку, которая стала доступна по стоимости (несколько долларов в месяц для ИТ-решений).
— А теперь про инфраструктуру: чем отличается заправка для электромобилей от заправок для привычных авто с бензиновым двигателем?
Для зарядки электрокара можно использовать дополнительное приложение и указать в нем тип своего автомобиля. Такое приложение подскажет, как спланировать путь, где зарядиться и сколько это будет стоить. И каждый из этих сервисов — логистика, интеграция с платежами — это отдельные инженерные задачи.
На уровне B2C рынок развивается и предлагает свои плюшки: бонусные программы за использование определенных зарядок. С точки зрения В2В ситуация тоже интересная: если сравнить с мобильной связью, то тут есть возможность обмениваться данными у разных операторов (компаний-поставщиков).
Компактная зарядная станция Sputnik российской компании Portal Energy
— А когда уже сами автомобили будут общаться с зарядками?
Сегодня цифровое общение реализовано только на зарядках третьего уровня. Интерфейс между зарядкой и авто работает примерно так: электромобиль говорит «я готов заряжаться, мне нужно 15 ампер», а зарядка определяет максимальное количество тока, которое авто может потребить.
Тот же стандарт ISO15118 идет с функцией plug-in-charge, благодаря которой автомобиль сам авторизуется в системе, т.е. пользователю не обязательно проводить карточкой по зарядке, чтобы войти в свой аккаунт и получать электроэнергию.
Сейчас самая сложная коммуникация реализована на уровне «зарядка-сервер», а не между авто и зарядкой.
— А что со стандартами в этой теме?
— Все начиналась с компаний, у которых был большой опыт в разработке железа. Потом рынку понадобилось больше программных приложений для обслуживания данных с этих зарядок. Каждый производитель пытался внедрить свой стандарт — сделать протокол для общения между своей зарядкой и своим сервером.
Но клиенты не хотят быть привязанными к одному производителю. Например, город Монреаль как заказчик хочет быть свободен в выборе поставщиков: оставить за собой возможность покупать зарядные станции у разных компаний, а потом подключать их к своей единой системе.
Мало того, что каждый производитель пытался продвинуть свой протокол, так нельзя сказать, что эти протоколы были хорошо оптимизированы. Не хочу бросать камень в огород embedded-разработчиков, но и тогда и сейчас их протоколы были на бинарном уровне, где каждый бит имеет значение. Когда речь идет о больших данных, такой протокол тяжело обслуживать и модифицировать.
Требования от клиентов заставили нас переходить к более сложным протоколам. Стали появляться стандарты общения между зарядкой и сервером. В Европе появился OCPP — Open Charge Point Protocol — протокол открытой зарядной точки. Также стали появляться стандарты общения в сети зарядных станций. И в какой-то момент производители зарядных станций были вынуждены внедрить эти протоколы в свои решения.
Универсальные стандарты задействованы пока не везде, их продолжают внедрять, и они продолжают меняться, так как рынок еще достаточно сырой, и не все стабилизировалось.
— А как рождаются стандарты? Это противодействие на уровне компаний или важнее вклад отраслевых организаций, которые ищут компромисс?
— OCPP — это открытый стандарт, его создавал комитет из представителей разных компаний в Нидерландах. В этом open source-проекте приняли участие не только производители станций и разработчики софта, но также институты.
— А что, если посмотреть на эту тему с точки зрения умного города: зарядки — это ведь только часть подсистемы такого города. Что думаешь про наше будущее, можно ли согласовать всю эту инфраструктуру?
— Я не верю в один общий стандарт. Есть определенные стандарты, которые решают определенные задачи. Например, есть стандарт OpenADR, который позволяет удаленно управлять электроэнергией подключенных электроустройств — он балансирует всплески потребления электроэнергии, и зарядки в него отлично вписываются. Он является частью умного города, но решает конкретную задачу. И таких специализированных стандартов будет достаточно много.
— А как вообще можно подключиться к подобным проектам по разработке инфраструктуры для электротранспорта?
Сложно предвидеть, что будет с этой индустрией через 5 лет. Сейчас можно экспериментировать с разными типами клиентов: работать с банками, с городами, с компаниями со своим парком электромобилей. Если сфокусироваться на решениях проблем клиентов, то ты автоматически будешь двигать индустрию в правильном направлении. А в сборе требований работает стандартная схема: продукт-менеджеры общаются с клиентами, записывают их проблемы, а потом вместе с инженерной командой приоритезируют и выбирают те, решение которых даст максимальный эффект не только в деньгах, но также в новых клиентах и партнерах.
За рамками нашего общения остался самый интересный вопрос для читателей Хабра: а как обстоят дела с инфраструктурой зарядок в России? Об этом мы и поговорим завтра на митапе. Свои вопросы на тему электротранспорта и силовой электроники можно оставлять прямо в комментариях. Мы адресуем их спикерам в прямом эфире, который будет открыт для всех зарегистрированных участников.
А пока поделимся обнадеживающим прогнозом, который несколько дней назад опубликовала британская консалтинговая фирма IDTechEx: в течение следующего десятилетия рынок электрокаров вырастет на 25% и продолжит рост во всех регионах мира в течение 20 лет как минимум. Так что для тех, кто хочет войти в эту отрасль сейчас — и правда лучшее время.
Зарядные станции для электромобиля
Зарядные станции для электротранспорта приобретают в последние годы всё большую популярность, так как все больше людей пересаживается с бензиновых автомобилей на электрокары. Естественно наибольший спрос в крупных городах, но постепенно интерес к такому транспорту расширяет географию приобретений. Многие крупные организации, озаботившиеся привлечением клиентов, хотят обзавестись подобным девайсом, так как, во-первых, это имидж, во-вторых экономия расходов на заправку, в-третьих экологичность, в-четвертых перспектива дополнительного заработка и еще можно привести достаточно много пунктов «ЗА». Где обычно ставят зарядки для электромобилей? Транзитные пункты зарядки вдоль автобанов, АЗС, складские комплексы со своим автопарком, предприятия и ретейлеры, парковки, гаражи, бизнес центры, загородные дома.
Монтаж зарядной станции
Высылаем техническое задание для самостоятельной установки зарядной станции, где всё подробно расписано. Большая часть зарядных станций просты в подключении, и справиться может любой электрик с соответствующим доступом.
Либо Вы можете обратиться к профессионалам. Компания «Романов Моторс» предлагает строительно-монтажные работы «под ключ».
Доступность зарядных станций
Ни для кого не секрет, что главная проблема владельцев электротранспорта — доступность инфраструктуры. Компания «Романов Моторс» прилагает максимум усилий для развития и популяризации данного направления.
Для удобства автовладельцев существуют различные мобильные приложения с локациями зарядных станций.
Консультация и помощь
Мы готовы ответить на все возникающие вопросы и в любое время оказать помощь как нашим действующим клиентам, так и тем, кто только задумывается о покупке электромобиля.
Ждем Ваши обращения по номеру телефона +7-495-984-96-19, либо на e-mail sales@rmotors.su
Те, кто впервые столкнулся с проблемой выбора зарядной станции, сталкивается с рядом трудностей: разнообразие разъёмов и стандартов, вариантов исполнения (напольные зарядные станции, настенные зарядные станции), функционал (станции быстрой и медленной зарядки переменным током), наличия программного обеспечения и ограничения доступа (доступ по RFID картам, свободный доступ или оплата банковской картой?).
Подробно о всех видах зарядок Вы можете прочитать в нашей статье, наши специалисты всегда смогут Вас проконсультировать, ответить на все возникающие вопросы и помочь определиться с выбором.
Купить зарядную станцию в России можно в компании Романов Моторс, на ее официальном сайте или непосредственно в Шоу-руме в Москве на улице Шереметьевская, 34.
Интернет магазин Романов Моторс собрал в свой каталог зарядных станций модели разных брендов. Здесь Вы сможете купить российскую напольную зарядку EVA Eco мощностью 22 кВт, с одним или двумя разъемами TYPE1 или TYPE2 на выбор. Или настенную зарядную станцию швейцарской фирмы ABB EVLunic Pro M W22-T-R-C T2 22kW RFID 3G. Либо можно остановится на мощной многостандартной станции быстрой зарядки KOSOS Triberium CPC50 на основе надежной технологии Siemens, разработанной для всех типов электромобилей, с заделом на будущие поколения электромобилей.
Зарядка электромобиля в Москве: полное руководство
Экологически чистый транспорт не может развиваться без надежной сети электрических зарядных станций. Москва проходит то же путь, что и другие мировые столицы, наращивая количество ЭЗС на улицах. Но инфраструктура зарядки все еще неравномерно распределена: особенно страдают спальные районы.
Судя по тесту дальности хода популярных электромобилей, проведенному Датской ассоциацией автомобилистов, средний запас хода популярных версий электромобилей сейчас составляет около 350 км. У бюджетных сити-каров пробег на одном заряде, естественно, будет меньше. В целом даже 200 км достаточно для поездок по мегаполису, но проблема нехватки зарядных станций по-прежнему актуальна для автовладельцев.
Все способы зарядить электромобиль
Водителям «екарс» доступно три варианта подзарядки:
Для москвичей первые два варианта чаще всего неудобны, так как столица России в основном состоит из многоквартирных высоток. Поэтому наличие зарядных станций вблизи места работы или проживания — очень важный момент.
Зарядные станции в Москве — ищем свободную розетку
Первые заправки для электрокаров в столице начали появляться еще в 2012 году в рамках проекта МОЭСК-EV, но в единичных экземплярах. В 2016 году началось масштабное развитие инфраструктуры. На 2021 год расположение ЭЗС выглядит так:
Актуальные карты ЭЗС
Москва и область находятся на втором месте по количеству электромобилей в России. При этом столица лидирует по количеству электрозаправочных станций различных форматов. В основном инфраструктуру ЭЗС в Москве развивает правительственный аппарат. Но частные компании также участвуют в этом процессе.
На 2021 год в Москве доступно более 150 заправочных станций, которые представлены колонками «Мосэнерго», а также МОЭСК («Россети»), МГТС и другими частными компаниями. Большая часть ЭЗС пока сосредоточена в центре, внутри Третьего транспортного кольца. Здесь их количество доходит до сотни за счет станций, оборудованных в зоне городского паркинга. Спальные районы и крупные шоссе пока не получили столько розеток.
Для поиска зарядной станции можно использовать карты Google, Yandex или 2gis, но это все еще не лучший вариант. Ресурсы не успевают обновлять и актуализировать информацию.
PlugShare — удобная карта электромобилиста
PlugShare — отличный инструмент для планирования маршрута и поиска розетки по пути следования. На карте показаны точки, доступные для « екарса », с описанием зарядного порта, фотографиями и нюансами доступа.
Все возможности сервиса PlugShare для владельцев электрокаров:
На карте PlugShare станции зарядки обозначены двумя цветами:
Особенность сервиса: он содержит информацию о любых объектах, предлагающих запас электрической мощности. Это может быть все что угодно: паркинг, автосервис, мойка, кафе, трансформаторная подстанция или частный домашний адрес. Главное, чтобы владелец зарегистрировал его как возможный пункт подзарядки.
Электромобилисты, посетившие ЭЗС, оставляют свой отзыв о работе станции, дополняют и актуализируют информацию самого приложения. Пользователи также могут добавить новую точку локации, которой нет в списке. В этом проекте участвуют тысячи владельцев электротранспорта, что позволяет сайту иметь самую актуальную и детальную базу данных.
Все виды зарядных станций
ЭЗС в столице устанавливают «Россети», «Мосэнерго», МГТС, некоторые крупные автосалоны и прочие частные компании (Touch, «ФОРА» и т. д). В Москве есть два вида энергозаправок:
Современные станции различаются по типу тока, мощности и скорости заряда, имеют разные типы коннекторов. Всего существует два основных типа ЭЗС:
Разъемы для электромобилей
Существуют 4 типа разъемов для подзарядки:
Единых требований для коннекторов нет. На станциях переменного тока чаще используют Type 1 J1772 и Type 2 (Mennekes). А для быстрых ЭЗС с постоянным током — CHAdeMO (CHArge de Movie) и CCS Combo 2.
Стоимость зарядки электромобиля в Москве
Владельцы электромобилей могут использовать энергию бытовой розетки. Расценки в таком случае зависят от типа плит конкретного дома. Цена одного киловатта электроэнергии в Москве ночью:
Зарядка автомобиля с батареей на 100 кВт ночью будет стоить соответственно 174 или 248 рублей. Подзарядка в дневное и вечернее время обойдется в 2–3 раза дороже.
На частных ЭЗС, оказывающих платные услуги, стоимость зависит от прайса компании. В среднем зарядка электромобиля на коммерческих ЭЗС обходится в 2–2,5 раза дороже, чем дома. Зато в 2 раза дешевле одного километра даже самого экономичного автомобиля с ДВС.
Абсолютно бесплатно зарядиться можно на ЭЗС рядом с городскими парковками и на территории некоторых учреждений, например, «Мосэнерго», МОЭСК или МГТС.
Время зарядки электромобиля
Время, которое потребуется для полной зарядки транспортного средства, зависит от двух параметров:
На зарядку от домашней сети, как правило, нужно не менее 12 часов. ЭЗС на территории городского паркинга заряжают машины переменным током за 7–8 часов. С быстрой ЭЗС время подзарядки — максимум 1 час.
Сверхмощных ЭЗС на 100 и более кВт в Москве по-прежнему крайне мало. Самые распространенные «быстрые» зарядки — на 50 кВт. До конца 2021 года Дептранс обещает установить до 50 таких станций в жилых районах и у ТЦ. Водители пополнят запас энергии за 20 минут во время обеденного перерыва, обещают представители Дептранса.
Доступ к зарядкам
Сети зарядных станций в Москве строят несколько компаний, поэтому электромобилистам придется столкнуться с тем, что для пользования конкретными ЭЗС придется оформить отдельные карты. Так, для станций «Мосэнерго» достаточно карты «Тройка», а для МОЭСК или МГТС потребуется оформить отдельную клиентскую карту в офисах этих компаний. Нюансы оформления разных карт читайте в нашем материале про парковки электромобилей.
Что касается других, менее известных брендов, то решать вопрос придется каждый раз индивидуально. О работе станций, расположенных на территории дилерских центров или АЗС, можно узнать у сотрудников этих организаций. Некоторые колонки предложат подробные инструкции, объясняющие, как скачать приложение на смартфон и активировать зарядку.