Электромобили, как и все бытовые приборы, начали заряжать переменным током. Не нарушая традицию, начнем описание с переменного тока. Для движения электромобилю требуется, как это не смешно, электрическая энергия. Все электромобили получают энергию либо от прямого подключения к проводам, либо расходуют энергию, накопленную в аккумуляторах. А любой аккумулятор способен накапливать энергию только виде постоянного тока. Его он выдает и только им он заряжается. Переменным током, напрямую, батарею электромобиля не зарядить. Для зарядки потребуется зарядное устройство. В электромобилях зарядные устройства установлены на борту. Это выпрямитель со схемой обслуживания батареи. Устройство не большое и не дорогое и предназначено для подключения к бытовой сети. Соответственно постоянный ток не больше чем в сети, а отсюда скорость зарядки. Напряжение в домашней розетке 220 вольт, сила тока обычно не более 16 ампер. Простым расчетом получим, что «из розетки» мощность энергии составляет около 3,5 кВт. Для оценки возможности зарядки возьмем средний седан с батареей на 45-50 кВтч, пренебрежем потерями и просто поделим объем аккумулятора на мощность – получим около 14 часов зарядки.

Здесь уже может идти речь о промышленной сети. Подобное подключение доступно не только на производстве, но и в большинстве загородных домов, гаражных кооперативов, даже есть отдельные жилые дома. Стоит рассмотреть вариант максимального использования возможностей стандарта. Это 63А по всем трем фазам. Учитывая нормальное смещение фаз, при стандартном напряжении 380 В, получим почти 41 киловатт. Как результат для зарядки батареи среднего седана потребуется чуть меньше 2 часов. Однако машин, оснащенных таким трех фазным бортовым зарядным устройством не так много.

Развитие электромобилей привело к тому, что стало не удобно ждать даже 1,5 часа, когда можно получить полный запас хода. Самые отчаянные приверженцы электротранспорта соглашались, что залить бензин быстрее. При этом развитие аккумуляторных батарей показало, что можно получить шоковую зарядку до 40% емкости, но для этого нужен соответствующий источник энергии.

Тогда и начали всерьез развивать инфраструктуру Постоянного тока. Зарядное станция, отдающая постоянный ток это нечто вроде электрической подстанции, это сложное устройство, подготавливающее энергию для заряда батареи электромобиля. Оно заранее преобразует переменный ток городской сети в постоянный. Накапливает его в стационарной батарее, чтоб быстро отдать в автомобиль. Использование промышленных комплектующих позволило получить гораздо большую выходную мощность и снизить стоимость устройства.

Во-первых, легковых автомобилей способных заряжаться током мощностью более 350 кВт на рынке пока не существует, только коммерческий транспорт – электробусы, уже есть протопопы городских грузовиков. Отечественные производители ГАЗ и КАМАЗ работают в этом направлении.

Во-вторых, это был расчет пиковой мощности. Аккумуляторы способны к «шоковой» зарядке в довольно узком диапазоне, приблизительно от 10 до 40-50 % емкости. К тому же при такой быстрой зарядке батарея сильно нагревается и контроллер начинает ограничивать мощность, не допуская их перегрева.

В-третьих. Быстрая зарядка вредна для батарей. Производители рекомендуют пользоваться ей не более 15-20 % от всех зарядок.

Но не все так печально. Зарядки такой мощности нужно рассматривать как экстренную меру для тех, кто действительно спешит, кому нужно быстро пополнить заряд и мчаться дальше. Тут ограничения играют даже на руку – зарядка максимум в половину емкости, что еще быстрее по времени, батарея не успевает перегреться, тратится минут 10-15, получаем «полбака» для пробега в сотню (а то и более) километров.

Плюсом можно считать возможность двунаправленной передачи энергии. В режиме V2X возможна отдача энергии от батареи автомобиля. И все было бы хорошо, если б не требовался дополнительный преобразователь: бытовые устройства используют переменный ток.

А дальше? Что нас ждет в будущем.

В Европе для увеличения тока, в развитии существующих стандартов – появилась охлаждаемая жидкостью версия в форм-факторе CCS Combo 2. При тех же контактах и сечении проводов гораздо большие токи. От 250А до 500А, при напряжении в 1000В. Предаваемая мощность выросла до 0,5 МВт.