Töltés

Töltőállomás-típusok: AC és DC, teljesítményszintek a gyakorlatban

Az elektromos autók töltésénél két alapvetően eltérő technológiával találkozhat: a váltakozó áramú, azaz AC töltéssel, és az egyenáramú, azaz DC gyorstöltéssel. A kettő nem csak sebességben különbözik, hanem abban is, hogy az áram átalakítása az autóban vagy a töltőállomásban történik-e. A ténylegesen elérhető teljesítményt az autó beépített korlátai éppúgy meghatározzák, mint a töltőállomás kapacitása, ezért használt autó vásárlásakor célszerű ismerni ezeket az összefüggéseket.

· Frissítve: · 9 perc olvasás · , elektromos hajtáslánc-diagnosztikai szakember

Töltőállomás-típusok: AC és DC, teljesítményszintek a gyakorlatban
Röviden (TL;DR)
  • Az AC töltésnél az autó, a DC gyorstöltésnél a töltőállomás alakítja át az áramot.
  • Az otthoni és a lakossági AC töltés jellemzően 2,3 és 22 kilowatt közötti teljesítményt kínál.
  • A nyilvános DC gyorstöltők teljesítménye jellemzően 50 kilowatttól akár 350 kilowattig terjedhet.
  • A tényleges töltési sebességet az autó beépített töltőegysége és az akkumulátor állapota is korlátozhatja.

Amikor valaki először néz utána egy használt elektromos autó töltési adatainak, gyakran meglepődik, hogy a hirdetésben szereplő „gyors töltés” kifejezés önmagában keveset mond. A töltés két, egymástól jól elkülöníthető módon történhet: a hétköznapi, váltakozó áramú (AC) töltéssel, amely otthon, munkahelyen vagy lassabb nyilvános töltőknél jellemző, és az egyenáramú (DC) gyorstöltéssel, amelyet elsősorban hosszabb utak közben, autópálya menti töltőknél használnak. A kettő nem csupán sebességben tér el, hanem a működés elvében is.

Ez az írás áttekinti, miben különbözik az AC és a DC töltés, milyen teljesítményszintekkel találkozhat a gyakorlatban, és mi határozza meg, hogy egy adott autó ténylegesen milyen gyorsan tölt. A cél, hogy használt elektromos autó választásakor reális képe legyen arról, mit jelentenek a műszaki adatlapon szereplő kilowattos értékek, és miért nem mindegy, melyik technológiával tölti az autót a mindennapokban.

Töltőállomás-típusok: AC és DC, teljesítményszintek a gyakorlatban - ac

Mi a különbség az AC és a DC töltés között?

Az AC, vagyis váltakozó áramú töltésnél a töltőállomás vagy a fali töltő csak továbbítja az áramot, az átalakítást magában az autóban végzi el egy beépített egység, az úgynevezett fedélzeti töltő. Ez az egység alakítja át a váltakozó áramot egyenárammá, amit az akkumulátor ténylegesen tárolni tud. A fedélzeti töltő teljesítménye szabja meg, hogy az autó AC forrásból maximum mekkora teljesítményt tud felvenni, függetlenül attól, mekkora teljesítményt kínálna a töltőoszlop.

A DC, vagyis egyenáramú gyorstöltésnél ezzel szemben az átalakítás a töltőállomásban történik, az autó fedélzeti töltőjét megkerülve közvetlenül az akkumulátorhoz jut el az áram. Ez teszi lehetővé a lényegesen nagyobb teljesítményt és a gyorsabb töltést, cserébe nagyobb, drágább berendezést igényel, ezért DC gyorstöltő jellemzően nyilvános helyeken, autópálya menti pihenőknél és nagyobb parkolóknál található, nem otthoni környezetben.

Milyen teljesítményszintek jellemzők az otthoni AC töltésnél?

Az otthoni töltés legegyszerűbb, de leglassabb formája a hagyományos háztartási konnektorból történő töltés, amely jellemzően 2,3 kilowatt körüli teljesítményt biztosít. Ez éjszaka alatt is csak korlátozott mennyiségű energiát tölt az akkumulátorba, ezért inkább alkalmi megoldásként, nem napi rutinként ajánlott. A tartós, rendszeres használat emellett a háztartási elektromos hálózatot is jobban igénybe veszi, mint egy erre tervezett töltőberendezés.

Egy erre tervezett fali töltő, az úgynevezett wallbox jellemzően 7,4, 11 vagy 22 kilowattos teljesítményt kínál, a háztartás elektromos hálózatának és a fázisszámnak megfelelően. A magasabb teljesítményű wallbox telepítése villamos szakember bevonását és gyakran a hálózati kapacitás előzetes ellenőrzését igényli. Egy jól méretezett otthoni töltő a legtöbb napi ingázási igényt egyetlen éjszaka alatt kényelmesen fedezi.

Milyen teljesítményszintek jellemzők a nyilvános DC gyorstöltőknél?

A nyilvános DC gyorstöltők teljesítménye széles skálán mozog: a régebbi, 50 kilowattos berendezésektől a modern, 150 vagy akár 350 kilowattos ultragyors töltőkig. A magasabb teljesítményű berendezések elsősorban a legújabb, erre tervezett autóknál jelentenek érdemi időmegtakarítást, mert csak ezek a járművek képesek ilyen magas teljesítményt ténylegesen felvenni.

Egy tíz évnél régebbi vagy alapmodellként vásárolt elektromos autó DC gyorstöltési csúcsteljesítménye jellemzően jóval alacsonyabb, akár 50-100 kilowatt körül maradhat, még akkor is, ha egy 350 kilowattos töltőoszlophoz csatlakoztatják. Ezért a töltőoszlopon feltüntetett maximális teljesítmény önmagában nem ad választ arra, mennyi idő alatt tölt fel ténylegesen egy adott használt autó.

Miért nem az autó tölt annyira gyorsan, amennyit a töltő kínál?

A ténylegesen felvehető teljesítményt több tényező együttesen korlátozza: az autó fedélzeti töltőjének vagy DC töltőrendszerének műszaki felső határa, az akkumulátor aktuális hőmérséklete, valamint a jármű saját töltésvezérlő szoftvere. Egy hidegebb akkumulátor például szándékosan alacsonyabb teljesítményen tölt, hogy elkerülje a cellák túlzott terhelését, még akkor is, ha a töltőoszlop lényegesen többet kínálna.

Emiatt fordulhat elő, hogy két, látszólag hasonló töltőoszlopnál más és más sebességgel tölt ugyanaz az autó, vagy hogy két különböző autó ugyanannál a töltőnél eltérő teljesítményt vesz fel. A valós, a hirdetésben vagy az adatlapon szereplő csúcsértéktől eltérő töltési tapasztalat ezért gyakori, és nem feltétlenül hibára utal, hanem a rendszer normál működésének része.

Töltőállomás-típusok: AC és DC, teljesítményszintek a gyakorlatban - dc

Mit jelent az egyfázisú és a háromfázisú AC töltés közötti különbség?

Az AC töltésnél a fedélzeti töltő egy- vagy háromfázisú hálózatról is felveheti az áramot, és ez jelentősen befolyásolja az elérhető teljesítményt. Egyfázisú töltésnél a felvehető teljesítmény jellemzően alacsonyabb, akár 3,7 vagy 7,4 kilowatt körül tetőzik, míg háromfázisú csatlakozásnál ugyanaz az autó akár 11 vagy 22 kilowattos teljesítményt is elérhet, ha a fedélzeti töltője erre képes.

Több korábbi gyártású, kisebb vagy alapfelszereltségű elektromos autó csak egyfázisú töltésre képes, még akkor is, ha háromfázisú wallboxhoz csatlakoztatják. Használt autó vásárlásakor emiatt célszerű megnézni a fedélzeti töltő pontos műszaki adatát, mert ez határozza meg, mennyit nyer valójában a háromfázisú otthoni töltő telepítésével.

Miért lassul a töltés a magasabb töltöttségi szinteknél?

A töltési teljesítmény a folyamat során nem állandó: az akkumulátor-kezelő rendszer a töltöttségi szint emelkedésével fokozatosan csökkenti a felvett teljesítményt, hogy védje a cellákat a magas feszültségi tartományban. Ez különösen DC gyorstöltésnél szembetűnő, ahol az első szakaszban tapasztalt magas teljesítmény 60-80 százalék körül jelentősen visszaesik.

A gyakorlatban ez azt jelenti, hogy egy DC töltés utolsó harmada arányaiban sokkal tovább tart, mint az első kétharmada, ezért hosszú úton gyakran célszerűbb rövidebb, gyakoribb megállókkal, alacsonyabb célszintre tölteni, mint egyetlen alkalommal 100 százalékig várni. Ez a jelenség nem hiba, hanem a lítiumion-cellák kémiai viselkedéséből következik.

Hogyan hat a gyakori DC gyorstöltés az akkumulátor hosszú távú állapotára?

A DC gyorstöltés kényelmes, de nagyobb hőterhelést és feszültségi igénybevételt jelent a celláknak, mint a lassabb AC töltés, ezért a rendszeres, szinte kizárólagos gyorstöltési szokás hosszú távon hozzájárulhat a kapacitás gyorsabb csökkenéséhez. Ez nem jelenti azt, hogy a gyorstöltés használata tilos lenne, csak azt, hogy napi rutinként kevésbé kímélő megoldás, mint az AC töltés.

Egy olyan használt autónál, amelyet az előző tulajdonos jellemzően DC gyorstöltőn töltött, elvi szinten nagyobb eséllyel alacsonyabb a mért kapacitás, mint egy hasonló korú, túlnyomórészt AC-n töltött társánál, bár a pontos hatást csak méréssel lehet megállapítani. A helyszíni állapotfelmérés menetéről szóló írásunk bemutatja, hogyan derül ki a jármű valós, mért állapota a hirdetés ígéretei helyett.

Mit érdemes tudni a töltőcsatlakozó szabványokról?

Európában a mai új és használt elektromos autók túlnyomó többsége a Type 2 csatlakozót használja AC töltésnél, DC gyorstöltésnél pedig a CCS Combo2 szabvány terjedt el általánosan. Ez a két szabvány ma a hazai és uniós töltőhálózat gerince, ezért a legtöbb modern autónál külön adapterre nincs szükség a hazai nyilvános töltőknél.

Néhány korábbi, elsősorban japán gyártmányú modell CHAdeMO csatlakozót használ DC gyorstöltésnél, amely ma már ritkábban elérhető a hazai töltőhálózaton. Használt autó vásárlásakor célszerű tisztázni, melyik szabványt támogatja a jármű, mert ez közvetlenül befolyásolja, mennyire kényelmesen tölthető a mindennapi és a hosszabb utak során.

Töltőállomás-típusok: AC és DC, teljesítményszintek a gyakorlatban - teljesitmeny

Hogyan válassza meg az otthoni töltési teljesítményt a valós igényhez?

A legtöbb magyarországi felhasználó napi távja jóval elmarad attól a szinttől, ami indokolná a legmagasabb elérhető otthoni teljesítményt: egy 7,4 vagy 11 kilowattos wallbox egyetlen éjszaka alatt is bőven elegendő energiát tölt a napi ingázáshoz. A 22 kilowattos teljesítmény elsősorban akkor hoz érzékelhető előnyt, ha a fedélzeti töltő ezt ténylegesen ki is tudja használni, és a napi felhasználás is indokolja.

A választásnál érdemes figyelembe venni a háztartás elektromos hálózatának kapacitását is, mert egy magasabb teljesítményű wallbox telepítése előtt a villamos szakember gyakran javasol hálózati felmérést. A túlméretezett otthoni töltő felesleges költséget jelenthet, ha az autó fedélzeti töltője amúgy sem képes kihasználni a magasabb teljesítményt.

Mire figyeljen a töltési képességre használt elektromos autó vásárlásakor?

Használt autó választásakor célszerű megnézni, mekkora az autó maximális AC és DC töltési teljesítménye, mert ez az adat típusonként, sőt néha felszereltségi szinttől függően is eltérhet ugyanazon a modellen belül. Egy alapfelszereltségű változat fedélzeti töltője lehet gyengébb, mint egy magasabb szintű kivitelé, ami a mindennapi töltési kényelmet érdemben befolyásolja.

A műszaki adatlap mellett hasznos tudni, hogy a jármű töltőrendszere - a csatlakozó, a fedélzeti töltő és a kapcsolódó elektronika - milyen állapotban van, mert egy korábbi hiba vagy javítás nyomot hagyhat a töltési teljesítményben. A vásárlás előtti checklist című írásunk átfogóan bemutatja, milyen szempontok együttes vizsgálata ad megbízható képet a döntéshez.

Hogyan derül ki helyszíni állapotfelméréskor, ha gond van a töltőrendszerrel?

Egy helyszíni állapotfelmérés során nemcsak az akkumulátor kapacitását mérik, hanem a töltéssel összefüggő hibakódokat és a töltőrendszer általános állapotát is ellenőrzik, hiszen egy rejtett hiba a csatlakozóban vagy az elektronikában a hirdetésből és egy rövid próbaútból nem derül ki megbízhatóan. Ez különösen fontos, mert a töltési probléma gyakran csak ismételt használat során válik nyilvánvalóvá.

Az energy1 szolgáltatása 2020 óta Budapesten és Pest vármegyében érhető el, és a mért akkumulátor-állapot mellett a jármű hibakódjait és általános műszaki kondícióját is rögzíti, hogy a vevő ne csak a teljesítményadatokra, hanem tényleges mérési eredményekre alapozhassa a döntését. A vizsgált modellek oldalán tájékozódhat arról, mely modellekre kérhető ez a vizsgálat.

Gyakran ismételt kérdések

Mekkora teljesítménnyel tölthetek otthon egy elektromos autót?
Egy hagyományos háztartási konnektor jellemzően 2,3 kilowatt körüli teljesítményt ad, ami csak alkalmi megoldásként ajánlott. Egy erre tervezett fali töltő, a wallbox, 7,4, 11 vagy 22 kilowattos teljesítményt kínálhat a háztartás hálózatának és a fázisszámnak megfelelően. A pontos, ténylegesen kihasználható teljesítményt az autó fedélzeti töltőjének műszaki korlátja is befolyásolja, ezért érdemes ezt az adatot előre ellenőrizni.
Miért tölt lassabban az autóm, mint amennyit a gyorstöltő kínál?
A ténylegesen felvett teljesítményt az autó fedélzeti vagy DC töltőrendszerének felső határa, az akkumulátor hőmérséklete és a jármű töltésvezérlő szoftvere együttesen szabja meg. Egy hidegebb akkumulátor szándékosan alacsonyabb teljesítményen tölt a cellák védelme érdekében, még akkor is, ha a töltőoszlop ennél lényegesen többet kínálna. Ez a jelenség normális működés, nem feltétlenül hibára utal.
Mi a különbség a Type 2 és a CCS Combo2 csatlakozó között?
A Type 2 csatlakozót Európában elsősorban AC, vagyis váltakozó áramú töltésnél használják, otthoni és lassabb nyilvános töltőknél egyaránt. A CCS Combo2 szabvány ezzel szemben a DC gyorstöltésre lett kifejlesztve, és ma az uniós gyorstöltő-hálózat gerincét adja. A legtöbb modern európai elektromos autó mindkét szabványt támogatja, ezért külön adapterre a hazai töltőknél jellemzően nincs szükség.
Igaz, hogy a gyakori gyorstöltés rontja az akkumulátor élettartamát?
A rendszeres, szinte kizárólagos DC gyorstöltés hosszú távon nagyobb hőterhelést jelent a celláknak, mint a lassabb AC töltés, ezért elvi szinten hozzájárulhat a kapacitás gyorsabb csökkenéséhez. Ez nem jelenti azt, hogy a gyorstöltés használata tilos vagy veszélyes lenne, csak azt, hogy napi rutinként kevésbé kímélő megoldás. A pontos hatást egy adott autón csak a mért akkumulátor-állapot mutatja meg megbízhatóan.
Miért lassul a töltés 80 százalék felett?
Az akkumulátor-kezelő rendszer a töltöttségi szint emelkedésével fokozatosan csökkenti a felvett teljesítményt, hogy védje a cellákat a magas feszültségi tartományban. Ez a jelenség különösen DC gyorstöltésnél szembetűnő, ahol a kezdeti magas teljesítmény 60-80 százalék körül érezhetően visszaesik. Emiatt hosszú úton gyakran célszerűbb rövidebb, gyakoribb megállókkal tölteni, mint egyetlen alkalommal 100 százalékig várni.
Honnan tudhatom meg egy használt elektromos autó tényleges töltési teljesítményét?
A gyártói műszaki adatlap tartalmazza az autó AC és DC töltési csúcsteljesítményét, de ez felszereltségi szinttől függően ugyanazon a modellen belül is eltérhet. A hirdetés vagy egy rövid próbaút nem mindig mutatja meg, ha a töltőrendszerben rejtett hiba van. A helyszíni állapotfelmérés a hibakódok és a töltőrendszer állapotának ellenőrzésével ad megbízható, mért képet a döntéshez.

Akku degradáció és valós hatótáv - mérve, nem becsülve

Ha a(z) „Töltőállomás-típusok: AC és DC, teljesítményszintek a gyakorlatban" után konkrét használt elektromos autó beszerzésén gondolkodik, a kiszemelt példány valós akkumulátor állapotát (SoH), hatótávját és rejtett hibáit egy helyszíni állapotfelmérés tárja fel - így mért adatra, nem a hirdetésre alapozhat.

Időpontot kérek

Forrás és további szakmai olvasmány: TÜV SÜD - Elektromobilität ratgeber.

A cikk szerzője

elektromos hajtáslánc-diagnosztikai szakember

Tíz éve foglalkozik nagyfeszültségű rendszerek diagnosztikájával; az energy1 felméréseinek akkudiagnosztikai hátterét vezeti.

További cikkek