Vrste polnilnic, priključkov, polnjenja in električnih avtomobilov

Spoznajte možnosti, ki so na voljo pred izbiro polnilne postaje in uvajanja polnilne infrastrukture za svojo domačo ali poslovno rabo.

 

Vrste električnih avtomobilov (EV)

Električne avtomobile oz električna vozila predstavljajo avtomobili, avtobusi, štirikolesniki, motocikli, mopedi, skuterji ali tricikli in druga električna vozila, ki so po svoji funkciji namenjeni vožnji po javnih cestah ali drugih javnih površinah.

Razlikujejo se po načinu pogona:


  • Popolnoma električna vozila, katerih pogonski sklop je elektromotor. Baterije se polnijo iz zunanjega omrežja in z regeneracijo energije ob zaviranja.

  • Hibridna vozila, katerih pogonski sklop je elektromotor (serijska hibridna vozila) ali elektromotor in motor z notranjim izgorevanjem (paralelna hibridna vozila). Baterije se polnijo iz alternatorja, gnanega z motorjem z notranjim izgorevanjem in z regeneracijo energije ob zaviranju.

  • Priključna hibridna vozila, pri katerih je pogonski sklop enak kot pri hibridnih vozilih, le da je polnjenje baterij moţno tudi iz zunanjega omrežja.

  • Električna vozila s pogonom na gorivne celice, pri katerih je pogonski sklop elektromotor. Baterije se polnijo iz gorivnih celic in z regeneracijo energije ob zaviranju. Mednje spadajo električna vozila za golf, viličarji, električni invalidski vozički, manjša električna  transportna vozila za prevoz oseb in tovora na javnih površinah (npr letališčih).

   

Načini polnjenja

Polnjenje akumulatorja električnega vozila se največkrat izvaja neposredno iz omrežja.

V Evropi se uporablja standard »IEC 62196 Plugs, socket-outlets, vehicle couplers and vehicle inlets – Conductive charging of electric vehicles«, opredeljuje več načinov polnjenja. 

 

  • Počasno polnjenje, primerno za manjša e-vozila

Polnjenje z izmeničnim (AC) tokom preko eno- ali trifaznih vtičnic, podobnih hišnim vtičnicam, najvišji tok (3 x) 16 A, z  maksimalno močjo polnjenja 3,7 kW (11 kW pri trifaznem napajanju) – npr. šuko, industrijska vtičnica.
Usmernik, ki pretvarja izmenično napetost v enosmerno, je vgrajen v vozilu.

Čas polnjenja: 11-12 ur

 

  • Počasno polnjenje, primerno za večja e-vozila

Polnjenje z izmeničnim (AC) tokom preko eno- ali trifaznih vtičnic, podobnih hišnim vtičnicam, najvišji tok (3 x) 32 A, z maksimalno močjo polnjenja 7,4 kW (22 kW pri trifaznem napajanju) – npr. industrijska vtičnica. Usmernik, ki pretvarja izmenično napetost v enosmerno, je vgrajen v vozilu.

Čas polnjenja: 3-8 ur

 

  • Srednje hitro polnjenje

Polnjenje z izmeničnim (AC) tokom preko posebnih eno- ali trifaznih vtičnic, najvišji tok 32 A, (dovoljene so tudi višje vrednosti), polnilna postaja in električno vozilo sta povezana s krmilnim vodom, ki omogoča krmiljenje moči polnjenja, maksimalna moč polnjenja 7,4 kW (22 kW pri trifaznem napajanju) – npr. tip 1, tip 2, tip 3. Usmernik, ki pretvarja izmenično napetost v enosmerno, je vgrajen v vozilu. Ta način se večinoma uporablja za polnjenje baterijskih EV na javnih polnilnih mestih.

 

  • Hitro polnjenje

Polnjenje z enosmernim (DC) tokom preko posebnih vtičnic, najvišji tok 400 A, napetost do 250 V, tipična moč polnjenja med 20 kW in 150 kW. Polnilna postaja in električno vozilo sta povezana s krmilnim vodom, ki omogoča krmiljenje moči polnjenja – npr. CHAdeMO, CCS, Tesla supercharger. Usmernik je v polnilni postaji, moči polnjenja pa so visoke, zato so polnilne postaje za polnjenje v DC načinu tudi večje in primerne za vzpostavitev večje polnilne infrastrukture (poslovna in javna polnilna mesta).

Čas polnjenja: 10 – 20 minut (približno 50% napolnjena baterij)

 

Opomba:

V Direktivi 2014/94/EU se uporabljajo naslednje opredelitve pojmov:

  • Običajno polnilno mesto – pomeni polnilno mesto, ki omogoča prenos električne energije na električno vozilo z močjo, ki je manjša ali enaka 22 kW, razen naprav z močjo manjšo ali enako 3,7 kW, ki so nameščene v zasebnih gospodinjstvih ali katerih prvotni namen ni polnjenje električnih vozil ter ki niso dostopne javnosti.
  • Polnilno mesto visoke moči – pomeni polnilno mesto, ki omogoča prenos električne energije na električno vozilo z močjo, večjo od 22 kW.

Alternativa polnjenju je menjava izpraznjene baterije z napolnjeno (pri tem pa je problematična standardizacija baterij in njihove namestitve pri vseh avtomobilskih proizvajalcih, menjava baterij pa predstavlja tudi višjo ekološko obremenitev).

   

Primeri povezav EV z uporabo kablov in vtikačev

Povezavo EV z uporabo kablov lahko izvedemo na več različnih načinov.

 

1: Povezava EV na AC napajalno omrežje z uporabo napajalnega kabla in vtikača, trajno pritrjenega na vozilo.


Primer 1: polnilni kabel je priključen na domačo ali industrijsko vtičnico

Primer 2: polnilni kabel je priključen na posebno polnilno postajo

 

 

2: Povezava EV na AC napajalno omrežje z uporabo snemljivega napajalnega kabla, sestavljenega s priključkom vozila in AC napajalne opreme.


Primer 1: ustreza povezavi na stensko montirano vtičnico

Primer 2: ustreza povezavi na posebno polnilno postajo

 

 

3: Povezava EV na AC napajalno omrežje z uporabo napajalnega kabla in priključka vozila, trajno pritrjenega na napajalno opremo Zgolj ta način je dovoljen za polnitev po načinu 4.

 

 

Pomembno!

Kabelski podaljšek ali drug kabel ne sme biti uporabljen dodatno v kablu za povezovanje EV na EVSE. Kabel mora imeti takšno konstrukcijo, da ga ni mogoče uporabiti kot podaljšek.

Prav tako se za povezovanje priključka vozila na dovod vozila ne smejo uporabljati adapterji, razen če so skladni z zahtevami SIST EN 61851-1:2011, IEC 60884-2-5, SIST EN 62196-1 in z drugimi ustreznimi standardi, ki urejajo vtikač ali vtičnico kot del adapterja.

   

Vrste polnilnih postaj

Lahko jih prilagodimo končnim potrošnikom glede izhodnega priključka. Polnilna postaja ima lahko nameščene vtičnice ali pa namesto tega že integriran kabel za polnjenje električnih vozil.

Obstaja več delitev polnilnih postaj: glede na način polnjenja (pametne in navadne); glede na način uporabe (zasebne, polzasebne in javne) ter glede na način namestitve (stenske, na drogu in samostoječe).

 

  • Pametno polnilnico priključimo neposredno na akumulator, kar omogoča hitrejše polnjenje. Polnilna postaja sama prepozna tip akumulatorja in ga polni pulzno ali enakomerno.
  • Navadno polnilnica pa prestavlja le vir električne energije. Nanjo vozilo priključimo s polnilcem, zato se akumulator polni počasneje.
  • Zasebna polnilna postaja je običajno nameščena pri zasebni hiši ali večstanovanjski hiši. Priključena je na obstoječe hišno omrežje in za priključitev, uporabo in polnjenje (običajno) ne potrebuje nobenih soglasij.
  • Polzasebna in javna polnilna postaja je postavljena tam, kjer je omogočen dostop za vse uporabnike. Polnjenje je lahko omogočeno le z identifikacijo (npr z uporabo posebne kartice) in s tem le določenemu krogu uporabnikov (parkirišča za zaposlene, parkirišča stanovalcev). Priključitev polzasebne ali javne polnilne postaje je izvedena neposredno na javno ali notranje omrežje, za kar je večinoma potrebno pridobiti soglasje SODO za priključitev.
  • Stenska polnilna postaja je najpogosteje nameščena doma, v garažnih hišah, lokalih,… direktno na steno. Polni lahko samo oseba s kartico za identifikacijo. Večinoma so stenske polnilne postaje domače polnilne postaje, ki omogočajo daljšo življenjsko dobo baterij in njihovo optimalno napolnjenost.
  • Polnilna postaja na drogu je najpogosteje nameščena v mestnih središčih, kjer so na voljo ulične svetilke, drogove in podobna infrastruktura, ki jo lahko enostavno izkoristimo in nanjo pritrdimo polnilno postajo.
  • Samostoječa polnilna postaja je najpogosteje nameščena na parkirnih mestih trgovskih središč, železniških in avtobusnih postaj, ipd, saj je namenjena polnjenju vseh vrst električnih vozil.

   

Vtičnice in vtikači za polnjenje električnih vozil

Polnilne postaje se med seboj razlikujejo tudi po vtičnicah in vtikačih, ki so na strani polnilne postaje. Večina sodobnih vtičnic je opremljena s podatkovnimi in krmilnimi vodi, ki se med seboj razlikujejo po številu faz (1 ali 3) in po vrsti polnilnega toka (enosmerni ali izmenični). Komunikacija z avtomobilom omogoča, da postaja zazna, kdaj je akumulator napolnjen in tako preneha s polnjenjem. Omogoča tudi zaklep kabla in s tem prepreči krajo ali izključitev kabla.

 

CEE vtičnica (IEC 60309-1, IEC 60309-2)

Vtičnica z zaščitnim ozemljitvenim kontaktom (IEC 60884-1)

E-mobilna vtičnica in vtikač za izmenični enofazni priklop imenovana Tip 1 ali Yazaki (SAE J1772-2009)

E-mobilna vtičnica in vtikač za izmenični trifazni priklop tudi Tip 2 ali Mennekes (IEC 62196-2) Tip 2 je standardiziran polnilni sistem za EU.

Vtikač za priklop na enosmerni tok imenovan CHAdeMO (Tip 3)

Kombinirana vtičnica - imenovana Combo 2, ki integrira enofazni in trifazni izmenični priklop in enosmerni priklop v enem samem sklopu vtičnic na strani vozila (IEC 62196-3). Tip 2 je standardiziran polnilni sistem za EU

 

   

Koliko časa traja polnjenje

Glede na vrsto polnilne postaje in priključka lahko znaša čas polnjenja od 30 minut do 12 ur

  • »navadna« gospodinjska električna vtičnica: 10 do 12 ur
  • hišna polnilna postaja (pritrjena na zid): 6 do 8 ur
  • hitra polnilna postaja: do 30 min