DC-gyorstöltés

A DC-gyorstöltés az a módszer, amely lehetővé teszi az elektromos autók gyors feltöltését: nagy teljesítményű egyenáramot juttat közvetlenül az akkumulátorba a hosszabb utak gyors megállóihoz. Meghatározó jellemzője az, hol megy végbe a váltakozó áram egyenárammá alakítása. Az akkumulátor egyenáramot (DC) tárol és használ, a villamos hálózat viszont váltakozó áramot (AC) szolgáltat, így az átalakításra mindig szükség van valahol. A lassabb AC-töltésnél ez az átalakítás az autó viszonylag kis teljesítményű fedélzeti töltőjében történik, amely szűk keresztmetszetként viselkedik. A DC-gyorstöltés az átalakítást a töltőállomás nagy és erős berendezésébe helyezi át, így a csatlakozó közvetlenül juttathatja az egyenáramot az akkumulátorba, teljesen megkerülve az autó fedélzeti töltőjét.

Mivel a terjedelmes és drága teljesítményelektronika az út menti egységben, nem pedig az autóban foglal helyet, a DC-töltők sokkal nagyobb teljesítményt képesek kezelni, mint bármely gyakorlatban használható fedélzeti töltő. A jellemző nyilvános gyorstöltők a kínálat alsó végén lévő mintegy 50 kilowattól a legújabb, nagy teljesítményű hálózatok 350 kilowattjáig terjednek, szemben az otthoni AC-töltésre jellemző egyszámjegyű vagy alacsony kétszámjegyű kilowattal. A töltő és az autó a folyamat során folyamatosan kommunikál: az akkumulátorkezelő rendszer határozza meg, mennyi áramot tud biztonságosan elfogadni, a töltő pedig ehhez igazítja a kimenetét, miközben mindkét oldal hűtőrendszere kezeli a keletkező jelentős hőt.

A gyakorlati következmény az, hogy a DC-gyorstöltés megvalósíthatóvá teszi a hosszú távú elektromos utazást. Egy erre képes autó megfelelő töltőre kötve nagyjából 100-300 kilométernyi hatótávot pótolhat egy 15-30 perces megálló alatt, ami körülbelül egy kávé- vagy pihenőszünet ideje. Ez a hosszú út ritmusát az éjszakai töltésből rövid, betervezett szünetek sorozatává alakítja, és ezért olyan központi jelentőségű az autópályák menti gyorstöltő-infrastruktúra az elektromos autók terjedésében.

Vannak fontos kikötések. A teljes teljesítmény csak a folyamat egy részében áll rendelkezésre, mert az ütem a töltési görbét követve csökken, ahogy telik az akkumulátor, így a nagyjából 80 százalék fölötti töltés egyre lassabbá válik, és utazás közben általában elkerülik. A hideg akkumulátorok jóval lassabban töltenek, hacsak nem kondicionálják elő őket, a sebességet pedig mindig a gyengébbik összetevő, a töltő vagy az autó határolja be. A nagy teljesítményű DC-töltésre való gyakori támaszkodás idővel gyorsíthatja az akkumulátor öregedését is, mivel több hőt és terhelést kelt, mint a kíméletes AC-töltés, ezért érdemes inkább utakra fenntartani, nem a mindennapi feltöltésre.

A DC-gyorstöltés meghatározott csatlakozószabványokon keresztül valósul meg, Európában és Észak-Amerikában elsősorban a CCS révén, a CHAdeMO és az újabb NACS mellett. Szembeállítható a hétköznapi otthoni használatra szánt AC-töltéssel, valós teljesítménye pedig olyan kapcsolódó fogalmakon át érthető meg legjobban, mint a töltési görbe és a csúcstöltési teljesítmény, amelyek együtt megmagyarázzák, miért tér el annyira a gyorstöltő melletti élmény autóról autóra, az akkumulátor hőmérsékletétől és töltöttségi szintjétől függően.