Szybkie ładowanie elektrycznych samochodów

Szybkie ładowanie elektrycznych samochodów

Szwajcarscy naukowcy opracowali technologię, która pozwala na naładowanie akumulatorów samochodu elektrycznego w czasie zaledwie 15 minut.

Zachęcamy do skorzystania z bezpłatnej prenumeraty
elektronicznej magazynu Computerworld!

Jedną z wad samochodów elektrycznych (znanych jako pojazdy typu EV; Electric Vehicle) jest to, że doładowanie do pełnej pojemności znajdujących się na ich pokładach baterii litowo-jonowych trwa bardzo długo, nawet do ośmiu godzin. Naukowcy szwajcarscy twierdzą, że udało im się rozwiązać ten problem i skrócić ten czas do zaledwie 15 minut.

Pomimo tego, że w opinii wielu naukowców przyszłość należy do samochodów wyposażonych w ogniwa wodorowe (pisaliśmy o nich więcej tutaj), trwają cały czas prace nad samochodami elektrycznymi, które czerpią energię z zainstalowanych na ich pokładach akumulatorów. Szkopuł w tym, że czas ładowania akumulatorów jest tak długi, że istotnie ogranicza to zainteresowanie takimi samochodami i wciąż nie cieszą się one dużym powodzeniem.

Zobacz również:

Naukowcy z EFPL (Ecole Polytechnique Federale de Lausanne) twierdzą, że można temu zaradzić wyposażając stacje doładowujące baterie samochodów w system dysponujący odpowiednio dużym zapasem mocy, czyli w magazyn energii. Zbudowana przez nich eksperymentalna stacja doładowywania baterii ma moc 4,5 MW i jest w stanie doładować baterię samochodu w czasie nie przekraczającym 15 minut.

Aby było to możliwe, musieli rozwiązać jeden problem. Stacja taka pobiera bowiem tak dużą moc (odpowiadającą mocy pobieranej np. przez ponad 4 tys. pralek), że żadna konwencjonalna sieć elektryczna nie podołałaby takiemu zadaniu.

Dlatego wyposażyli ją w bufor przechowujący energię elektryczną (mający postać zestawu akumulatorów) oraz w automatykę, która w momencie rozpoczęcia doładowywania baterii samochodów odłącza stację od zasilającej ją sieci. Stacja może być wtedy zasilana przez konwencjonalną sieć o standardowym (czyli niskim) napięciu 230 Voltów, a nie przez sieć wysokiego napięcia.

Tesla - stacja ładowania elektrycznych samochodów

Tesla - stacja ładowania elektrycznych samochodów

Zbudowany przez naukowców bufor do przechowywania elektryczności jest w stanie dostarczyć przez 15 minut energię rzędu 29 do 30 kWh. Wykorzystuje on akumulatory litowo-żelazowe (LiFe), doładowywane cały czas przez standardową sieć średniego napięcia. Gdy do stacji doładowania podjeżdża elektryczny samochód, baterie LiFe przekazują w bardzo krótkim czasie całą zmagazynowaną wcześniej energię do baterii litowo-jonowej zainstalowanej w pojeździe EV.

Pracując nad projektem naukowcom przyświecała cały czas idea – budujemy stację zdolną pokonać psychologiczną barierę 30 minut, bo tylko wtedy stacja taka może spełnić oczekiwania kierowców. Szczęśliwie udało im się skrócić ten czas dwukrotnie, czyli do 15 minut.

Tesla jest jedną z tych firm, które zajęły się również stacjami doładowującymi baterie elektrycznych samochodów. Jest ona twórcą nowatorskiej technologii Supercharger (którą opatentowała) pozwalającej budować takie stacje. Twierdzi też, że jest to jak dotąd najlepsza technologia w tym obszarze, nie mająca poważnego rywala.

Stacja Supercharger jest w stanie doładować w ciągu 30 minut baterie zainstalowane na pokładzie elektrycznego samochodu Tesla Model S do takiego stanu, że może on na nich przejechać 250 kilometrów. Doładowanie baterii do pełnej pojemności zabiera stacji 75 minut. Jak podaje Tesla, stacja Supercharger dostarcza napięcie DC (prąd stały) i ma moc 120 kW.

Tesla ma obecnie na całym świecie 3425 stacji doładowania Supercharger, z czego 591 w USA. W 2015 roku firma wyposażyła swoje elektryczne samochody w oprogramowanie, które informuje kierowcę gdzie znajduje się aktualnie najbliższa stacja Supercharger. Ostrzega go też o tym, że bateria jest w danym momencie na tyle rozładowana, że samochód powinien jak najszybciej podjechać do najbliższej stacji, gdyż w przeciwnym przypadku utknie na drodze z powodu braku energii.

Badania pokazały, że stacja zdolna szybko – czyli w ciągu piętnastu minut - doładować w ciągu jednego dnia 200 samochodowych akumulatorów, powinna być wyposażona w bufor magazynujący energię (akumulatory LiFe) o mocy 2,2 MWh.

Naukowcy są zdania, że w przyszłości trzeba będzie budować dwa rodzaje stacji, które będą doładowywać elektryczne samochody. Będą to więc stacje tzw. wolnego doładowywania (instalowane w indywidualnych gospodarstwach domowych) oraz stacje szybkiego doładowywania takich samochodów podobne do tych, które zaprojektowali naukowcy z EFPL czy też takich jak produkuje już Tesla.

Prenumerata Computerworld Zamów teraz bezpłatnie »
Dołącz do dyskusji
Bądź pierwszy i zostaw komentarz.