เหตุใดเครื่องชาร์จ EV ขนาด 22kW จึงส่งพลังงานได้เพียง 7kW หรือ 11kW เท่านั้น

คุณซื้อรถยนต์ไฟฟ้าระดับท็อปและติดตั้งสถานีชาร์จความเร็วสูงระดับพรีเมียม คุณคาดหวังประสิทธิภาพสูงสุดทันที แต่เมื่อคุณเสียบปลั๊ก แดชบอร์ดจะแสดงความเร็วในการชาร์จเพียง 7kW หรือ 11kW แทนที่จะเป็น 22kW ที่สัญญาไว้ ความคาดหวังกับช่องว่างความเป็นจริงทำให้เกิดความหงุดหงิดอย่างมากสำหรับเจ้าของ EV รายใหม่ ท้ายที่สุดแล้ว การส่งไฟ AC เป็นไปตามกฎ 'ลิงก์ที่อ่อนแอที่สุด' ที่เข้มงวด ควบคุมโดยสถานีชาร์จ ระบบไฟฟ้าของอาคาร และฮาร์ดแวร์ภายในของรถยนต์ เราจะแจกแจงว่าทำไมปัญหาคอขวดนี้ถึงเกิดขึ้น และวิธีที่คุณสามารถหลีกเลี่ยงกับดักความเข้ากันได้ทั่วไป คุณจะได้เรียนรู้วิธีประเมินความสามารถที่แท้จริงของคุณและหลีกเลี่ยงการจ่ายเงินมากเกินไปสำหรับฮาร์ดแวร์ที่ไม่จำเป็น ในตอนท้าย คุณจะรู้วิธีระบุโครงสร้างพื้นฐานที่อยู่อาศัยหรือพาณิชยกรรมของคุณอย่างถูกต้องอย่างไร

ประเด็นสำคัญ

• ยานพาหนะกำหนดขีดจำกัด: ที่ชาร์จออนบอร์ด (OBC) ภายใน EV ของคุณทำหน้าที่เป็นฝาปิดแบบแข็งสำหรับความเร็วในการชาร์จ AC ไม่ว่าเอาต์พุตสูงสุดของที่ชาร์จติดผนังจะเป็นอย่างไร

• เรื่องของพลังงานเฟส: การส่งกำลัง 22kW ต้องใช้แหล่งจ่ายไฟสามเฟส กริดที่อยู่อาศัยแบบเฟสเดียวแบบมาตรฐานถูกจำกัดทางกายภาพไว้ที่ 7kW

• การจัดซื้อเชิงกลยุทธ์: สำหรับผู้ใช้ที่อยู่อาศัยมากกว่า 90% เครื่องชาร์จ EV สำหรับใช้ในบ้านคุณภาพสูงขนาด 7kW นำเสนอโซลูชันที่คุ้มค่าที่สุดสำหรับการชาร์จข้ามคืนโดยไม่ต้องอัพเกรดกริดที่มีราคาแพง

คอขวดของฮาร์ดแวร์: ทำความเข้าใจกับเครื่องชาร์จออนบอร์ด (OBC)

ก่อนอื่นเราต้องเข้าใจความแตกต่างพื้นฐานระหว่างการชาร์จแบบ AC และ DC Wallbox จ่ายไฟกระแสสลับ (AC) อย่างไรก็ตาม แบตเตอรี่ EV จะเก็บเฉพาะพลังงานไฟฟ้ากระแสตรง (DC) เท่านั้น ดังนั้นขั้นตอนการแปลงที่สำคัญจะต้องเกิดขึ้นภายในรถ รถของคุณใช้ส่วนประกอบภายในที่เรียกว่าเครื่องชาร์จในตัว (OBC) มันทำหน้าที่เป็นอินเวอร์เตอร์ในตัว โดยจะเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้ากระแสสลับที่เข้ามาเป็นพลังงานไฟฟ้ากระแสตรงที่ใช้งานได้

OBC นี้แสดงถึงคอขวดของฮาร์ดแวร์ขั้นสูงสุด มันบังคับใช้หลักการ 'ลิงก์ที่อ่อนแอที่สุด' ที่เข้มงวดทั่วทั้งระบบ ลองนึกภาพรถของคุณมีความจุ OBC สูงสุด 11kW การให้คะแนนเฉพาะนี้ยังคงพบเห็นได้ทั่วไปในรถยนต์ไฟฟ้าสมัยใหม่หลายรุ่น หากคุณเสียบเข้ากับสถานีขนาดใหญ่ 22kW คุณจะได้รับเพียง 11kW เท่านั้น รถปฏิเสธกำลังพิเศษ คุณไม่สามารถบังคับไฟฟ้าเข้าสู่แบตเตอรี่ได้มากขึ้น

เหตุใดผู้ผลิตรถยนต์จึงจำกัดกำลังการผลิตนี้ พวกเขาสร้างความสมดุลให้กับข้อจำกัดทางวิศวกรรมที่เข้มงวดหลายประการ OBC ที่ใหญ่ขึ้นช่วยเพิ่มน้ำหนักให้กับแชสซีอย่างมาก ชิ้นส่วนที่มีน้ำหนักมากจะลดระยะการขับขี่โดยรวม อินเวอร์เตอร์ความจุสูงยังเพิ่มต้นทุนการผลิตอย่างมาก นอกจากนี้ยังสร้างความร้อนจำนวนมากระหว่างการทำงาน วิศวกรจะต้องบูรณาการระบบระบายความร้อนด้วยของเหลวที่ซับซ้อน ดังนั้น ผู้ผลิตจึงกำหนดขนาด OBC ให้ตรงกับความต้องการในการขับขี่โดยเฉลี่ยในแต่ละวัน พวกเขาไม่ค่อยปรับให้เหมาะสมเพื่อความเร็วสูงสุดเท่าที่จะเป็นไปได้เท่านั้น

ขีดจำกัดฮาร์ดแวร์นี้ส่งผลโดยตรงต่อยอดรวมของคุณ เวลาในการชาร์จอี วี การซื้อวอลล์บ็อกซ์ขนาดใหญ่มักไม่ค่อยให้ผลลัพธ์ที่รวดเร็วกว่าสำหรับผู้สัญจรในแต่ละวัน คุณต้องคำนวณความเร็วตามขีดจำกัดที่ชัดเจนของรถ เราร่างกรอบการทำงานสั้นๆ ด้านล่างเพื่อแสดงให้เห็นว่าความเร็วจริงมีบทบาทอย่างไรในสถานการณ์จริง

ตาราง: คอขวดของฮาร์ดแวร์และความเร็วในการชาร์จจริง

ความเป็นจริงของโครงสร้างพื้นฐานกริด: เฟสเดียวกับกำลังสามเฟส

เราต้องประเมินด้านแหล่งจ่ายไฟฟ้าต่อไป ให้เราถือว่ารถของคุณสามารถยอมรับความเร็วสูงได้อย่างไม่มีที่ติ โครงสร้างพื้นฐานทางไฟฟ้าของอาคารของคุณกลายเป็นปัจจัยจำกัดที่สำคัญถัดไป บ้านที่อยู่อาศัยส่วนใหญ่ทำงานโดยใช้ไฟฟ้าเฟสเดียวเท่านั้น การเชื่อมต่อแบบเฟสเดียวแบบมาตรฐานจะบรรทุกคลื่นกระแสสลับหนึ่งคลื่น ข้อจำกัดทางกายภาพนี้กำหนดปริมาณงานสูงสุด

การดึงอย่างปลอดภัยสูงสุดจะจำกัดการชาร์จไว้ที่ประมาณ 7kW หรือ 7.4kW สำหรับการติดตั้งในที่พักอาศัยเหล่านี้ แผงไฟฟ้าที่อยู่อาศัยมักจะสูงสุดที่ 100 แอมป์หรือ 200 แอมป์ทั้งหมด การจ่ายกระแสไฟ 32 แอมป์อย่างต่อเนื่องให้กับรถยนต์คันหนึ่งจะใช้พื้นที่ส่วนใหญ่ของความจุที่มีอยู่ เครื่องใช้ในครัวเรือนแข่งขันกันอย่างหนักเพื่อแบนด์วิธที่เหลืออยู่นี้ ดังนั้นการดันเกิน 7kW ในเฟสเดียวจึงเสี่ยงต่อการสะดุดเบรกเกอร์หลักของคุณ

การเข้าถึง 11kW หรือ 22kW ต้องใช้แหล่งจ่ายไฟสามเฟสอย่างชัดเจน การตั้งค่านี้ใช้สายไฟสามเส้นแยกกัน พวกมันส่งพลังงานในคลื่นที่ทับซ้อนกัน คุณสมบัติเชิงพาณิชย์โดยทั่วไปจะมีการเชื่อมต่อแบบสามเฟสตามค่าเริ่มต้น รองรับเครื่องจักรกลหนักและระบบ HVAC ขนาดใหญ่ อย่างไรก็ตาม การอัพเกรดบ้านพักอาศัยมาตรฐานมักจะมีราคาแพงมาก บางครั้งก็ยังเป็นไปไม่ได้ในทางภูมิศาสตร์ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับเค้าโครงตารางในพื้นที่ คุณไม่สามารถติดตั้งหน่วยที่เร็วกว่าและคาดหวังผลลัพธ์ที่น่าอัศจรรย์ได้ กริดจะต้องมีสายไฟทางกายภาพเพื่อจ่ายไฟ

กับดักความเข้ากันได้: เมื่อสายเคเบิลและเฟสไม่สอดคล้องกัน

ผู้ซื้อหลายรายตกอยู่ในกับดักทางเทคนิคที่มีความเข้าใจผิดอย่างมากระหว่างการติดตั้ง พวกเขาซื้อวอลล์บ็อกซ์ขนาด 11kW โดยหวังว่าจะสามารถพิสูจน์ได้ในอนาคต จากนั้นจึงเสียบปลั๊ก EV เฟสเดียวรุ่นเก่า ทันใดนั้นพวกเขาก็เห็นความเร็วเพียง 3.6kW เท่านั้น โดยธรรมชาติแล้วพวกเขาจะถือว่าอุปกรณ์เสียหาย เหตุใดการลดลงอย่างมากนี้จึงเกิดขึ้น?

สถานีขนาด 11kW อาศัยไฟสามเฟสทั้งหมด โดยจะแบ่งเอาต์พุตไฟฟ้าทั้งหมดเท่าๆ กันบนสายไฟที่มีกระแสไฟฟ้าสามสายที่แตกต่างกัน สายไฟแต่ละเส้นมีน้ำหนัก 3.6kW พอดี หากคุณคูณ 3.6 ด้วยสาม คุณจะได้ประมาณ 11kW หากรถของคุณมี OBC เฟสเดียวขนาด 7kW มันจะเชื่อมต่อกับสายไฟที่มีกระแสไฟฟ้าเพียงเส้นเดียว ยานพาหนะสามารถดึงกำลังจากเฟสเดียวที่ระบุเท่านั้น ด้วยเหตุนี้จึงได้รับค่าสูงสุดที่เข้มงวดที่ 3.6kW โดยทางกายภาพแล้วไม่สามารถรวมอีกสองเฟสเข้าด้วยกันได้

สถานการณ์ที่แน่นอนนี้ทำให้หน่วยขนาด 11kW มีความเสี่ยงสำหรับสภาพแวดล้อมแบบผสมผสาน จุดหมายปลายทางสาธารณะช่วยแก้ปัญหาเรื่องความเข้ากันได้ได้อย่างหรูหรา พวกเขาปรับใช้ เครื่องชาร์จ AC ขนาด 22kW เป็นมาตรฐานสากล หน่วย 22kW ให้พลังงาน 7.4kW ที่แข็งแกร่งในแต่ละเฟส รถเฟสเดียวคว้าเฟสเดียว พวกเขาประสบความสำเร็จในการบรรลุขีดจำกัดสูงสุด 7kW โดยไม่มีการลงโทษ รถสามเฟสใช้ทั้งสามสาย มีกำลังถึง 11kW หรือ 22kW ได้อย่างราบรื่น เพื่อให้แน่ใจว่าทุกคนจะได้รับการเรียกเก็บเงินที่เร็วที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้โดยอิงจาก OBC ที่เป็นเอกลักษณ์ของตนเอง

กรอบการตัดสินใจ: การระบุที่ชาร์จที่เหมาะกับความต้องการของคุณ

การเลือกอุปกรณ์ที่ถูกต้องจำเป็นต้องมีเมทริกซ์การประเมินผลที่ชัดเจน คุณต้องปรับความสามารถของยานพาหนะให้สอดคล้องกับข้อจำกัดด้านทรัพย์สินของคุณ เราจัดหมวดหมู่โซลูชันหลักไว้ด้านล่างเพื่อปรับปรุงการตัดสินใจซื้อของคุณ หลีกเลี่ยงการซื้อความจุเกินกว่าที่คุณจะนำไปใช้ได้จริง

1. เมื่อใดที่ควรซื้อเครื่องชาร์จ EV สำหรับใช้ในบ้านขนาด 7kW

หมวดหมู่นี้ยังคงเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับการตั้งค่าที่พักอาศัยมากกว่า 90% สอดคล้องกับสายไฟภายในบ้านแบบเฟสเดียวมาตรฐานอย่างสมบูรณ์แบบ คุณหลีกเลี่ยงการร้องขอยูทิลิตี้ที่ซับซ้อน นอกจากนี้ ก ที่ชาร์จ EV ในบ้านขนาด 7kW เติมแบตเตอรี่ EV ส่วนใหญ่ให้เต็มในชั่วข้ามคืน เซสชันปกติจะใช้เวลา 8 ถึง 10 ชั่วโมงในขณะที่คุณนอนหลับ ความเร็วที่เร็วขึ้นนั้นไม่จำเป็นเลยสำหรับพฤติกรรมการเดินทางในแต่ละวัน โดยนำเสนอความสมดุลที่ชาญฉลาดที่สุดระหว่างประสิทธิภาพและการใช้งานจริง

2. เมื่อใดที่ต้องระบุเครื่องชาร์จ 11kW

คุณควรพิจารณาตัวเลือกนี้อย่างเคร่งครัดหากคุณมีไฟสามเฟสที่บ้านหรือที่ทำงานอยู่แล้ว ซึ่งเหมาะอย่างยิ่งหาก EV หลักของคุณมี OBC ขนาด 11kW ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการชาร์จให้สูงสุดสำหรับยานพาหนะสมัยใหม่ที่เข้ากันได้ อย่างไรก็ตาม มีข้อแม้ที่สำคัญอยู่ หลีกเลี่ยงการตั้งค่านี้หากรถยนต์ไฟฟ้าเฟสเดียวหลายคันใช้ถนนร่วมกัน คุณเสี่ยงที่จะทำให้เกิดกับดักการทิ้งขนาด 3.6kW ที่น่าหงุดหงิดตามที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้

3. เมื่อใดควรลงทุนในเครื่องชาร์จ AC ขนาด 22kW

หน่วยที่ใช้งานหนักเหล่านี้รองรับการใช้งานเชิงพาณิชย์ได้อย่างสมบูรณ์แบบ พวกเขาครองเครือข่ายการชาร์จปลายทางสาธารณะและกลุ่มยานพาหนะขององค์กร บ้านระดับไฮเอนด์บางหลังมีระบบไฟ 3 เฟสและยานพาหนะที่รองรับกำลังไฟ 22 กิโลวัตต์ ตัวอย่างเช่น Porsche Taycan ที่ได้รับการอัพเกรดหรือ Renault Zoe รุ่นเก่าสามารถใช้ประโยชน์จากการไหลอันมหาศาลนี้ได้ แม้ว่าโครงสร้างพื้นฐานเชิงพาณิชย์จะรองรับอนาคตได้อย่างสวยงาม แต่ก็ให้ผลตอบแทนจากการลงทุนที่ต่ำอย่างน่าทึ่งสำหรับผู้ใช้ที่อยู่อาศัยมาตรฐาน

ค่าใช้จ่ายในการดำเนินการและการพิจารณาการปฏิบัติตามข้อกำหนด

การไล่ตามความเร็วสูงสุดทำให้เกิดต้นทุนการใช้งานที่ซ่อนอยู่หลายประการ คุณต้องดำเนินการประเมินต้นทุนเทียบกับผลลัพธ์อย่างละเอียดก่อนที่จะตัดสินใจ การตั้งค่าความเร็วสูงต้องการโครงสร้างพื้นฐานที่แข็งแกร่ง การอัพเกรดทรัพย์สินแทบจะไม่หยุดอยู่ที่การซื้อวอลล์บ็อกซ์เพียงอย่างเดียว คุณต้องคำนึงถึงการดัดแปลงระบบไฟฟ้าอย่างเป็นระบบ

ขั้นแรก ให้ประเมินค่าธรรมเนียมการอัพเกรดกริดที่อาจเกิดขึ้น การร้องขอการเชื่อมต่อสามเฟสจากผู้ให้บริการเครือข่ายการจัดจำหน่าย (DNO) ในพื้นที่ของคุณต้องใช้เวลา สาธารณูปโภคในท้องถิ่นมักจะเรียกเก็บเงินหลายพันดอลลาร์สำหรับรากฐานที่กว้างขวางนี้ พวกเขาจะต้องขุดสายเคเบิลใหม่จากถนนไปยังกล่องมิเตอร์ของคุณ สำหรับเจ้าของบ้านส่วนใหญ่ ค่าใช้จ่ายเพียงครั้งเดียวนี้จะลบล้างผลประโยชน์ส่วนเพิ่มใดๆ ที่ได้รับจากการชาร์จที่เร็วขึ้น

ประการที่สอง คำนึงถึงค่าพรีเมียมของฮาร์ดแวร์ที่ชัดเจน ความแตกต่างด้านราคาระหว่างหน่วยมาตรฐานและรุ่นความจุสูงยังคงเห็นได้ชัดเจน คุณยังต้องเผชิญกับข้อกำหนดด้านสายเคเบิลที่เข้มงวดมากขึ้น ผู้ติดตั้งต้องใช้ลวดทองแดงที่หนาและมีราคาแพงกว่า พวกเขาจะต้องติดตั้งเซอร์กิตเบรกเกอร์ที่ได้รับการอัพเกรดเพื่อรองรับภาระความร้อนที่เพิ่มขึ้นได้อย่างปลอดภัย ต้นทุนค่าแรงในการติดตั้งก็เพิ่มขึ้นตามไปด้วย

สุดท้าย คุณต้องใช้การปรับสมดุลโหลดแบบไดนามิก หน่วยความจุสูงดึงกระแสไฟฟ้าจำนวนมหาศาล คุณต้องมีระบบการจัดการโหลดอัจฉริยะ ระบบเหล่านี้ป้องกันไม่ให้เครื่องชาร์จความเร็วสูงสะดุดฟิวส์เชิงพาณิชย์หรือที่อยู่อาศัยหลักในช่วงเวลาการใช้งานสูงสุด ซอฟต์แวร์จะควบคุมการชาร์จรถยนต์โดยอัตโนมัติ หากระบบ HVAC หรือเตาอบของอาคารใช้พลังงานจำนวนมากพร้อมกัน เทคโนโลยีการปฏิบัติตามข้อกำหนดที่จำเป็นนี้จะเพิ่มความซับซ้อนอีกชั้นหนึ่งให้กับการเรียกเก็บเงินขั้นสุดท้าย

บทสรุป

ที่ชาร์จ EV ไม่สามารถจ่ายไฟเข้าไปในรถยนต์ได้เร็วกว่าที่ชาร์จแบบออนบอร์ดอนุญาต ในทำนองเดียวกัน ไม่สามารถส่งพลังงานได้มากกว่ากริดในพื้นที่ของคุณ ระบบนิเวศทั้งหมดปฏิบัติตามข้อจำกัดทางวิศวกรรมที่เข้มงวด การรับรู้ถึงปัญหาคอขวดเหล่านี้ช่วยให้ผู้ซื้อประหยัดเวลาและเงินทุนได้มาก

เราขอแนะนำขั้นตอนถัดไปหลายขั้นตอนก่อนที่จะทำการซื้อฮาร์ดแวร์ให้เสร็จสิ้น ขั้นแรก ตรวจสอบขีดจำกัดการชาร์จ AC ของรถยนต์เฉพาะของคุณในคู่มือสำหรับเจ้าของรถ ประการที่สอง ขอให้ช่างไฟฟ้าตรวจสอบเฟสไฟฟ้าของที่พักของคุณ ประการที่สาม ต่อต้านการกระตุ้นให้อุปกรณ์ของคุณเกินข้อมูลจำเพาะโดยยึดตามสมมติฐาน เราควบคุมผู้ซื้อที่อยู่อาศัยส่วนใหญ่ให้เลือกใช้การติดตั้งขนาด 7kW ที่เชื่อถือได้ โดยให้ประสิทธิภาพการทำงานข้ามคืนที่เหมาะสมที่สุดอย่างต่อเนื่องโดยไม่ต้องเสียค่าธรรมเนียมการอัพเกรดโครงสร้างพื้นฐานจำนวนมหาศาล

คำถามที่พบบ่อย

ถาม: การเสียบเข้ากับเครื่องชาร์จ AC ขนาด 22kW จะทำลายรถยนต์ขนาด 7kW ของฉันหรือไม่

ตอบ: ไม่ OBC ของรถสื่อสารกับเครื่องชาร์จและจำกัดการรับพลังงานอย่างปลอดภัยไว้ที่ 7kW สถานีจ่ายพลังงานตามจำนวนที่ยานพาหนะร้องขอเท่านั้น

ถาม: การอัปเดตซอฟต์แวร์สามารถปลดล็อกการชาร์จ 22kW บน EV 11kW ของฉันได้หรือไม่

ตอบ: ไม่ OBC เป็นส่วนประกอบฮาร์ดแวร์กายภาพที่ติดตั้งที่โรงงาน ไม่สามารถเพิ่มความจุสูงสุดได้ผ่านการอัพเดตซอฟต์แวร์แบบ over-the-air (OTA) คุณจะต้องเปลี่ยนฮาร์ดแวร์ใหม่ทั้งหมด

ถาม: ทำไม EV ของฉันจึงชาร์จที่ 150kW ที่สถานีทางหลวง แต่ที่บ้านชาร์จเพียง 11kW

ตอบ: เครื่องชาร์จทางหลวงคือเครื่องชาร์จ DC แบบเร็ว โดยเลี่ยงผ่าน OBC ภายในของยานพาหนะและป้อนกระแสตรงเข้าสู่แบตเตอรี่โดยตรง ที่ชาร์จสำหรับใช้ในบ้านใช้พลังงานไฟฟ้ากระแสสลับ ซึ่งยังคงถูกจำกัดโดยความสามารถในการแปลงของ OBC อย่างเคร่งครัด

ถาม: ฉันจำเป็นต้องมีสายเคเบิลพิเศษสำหรับเครื่องชาร์จ AC ขนาด 22kW หรือไม่

ก. ใช่. เพื่อให้ได้ 22kW คุณต้องใช้สายชาร์จ Type 2 แบบ 3 เฟส 32 แอมป์ สายเคเบิลแบบเฟสเดียวหรือ 16 แอมป์จะทำให้ความเร็วติดขัด ทำให้คุณไม่สามารถเข้าถึงปริมาณงานสูงสุดได้