Ładowanie prądem przemiennym (AC)

Ładowanie prądem przemiennym polega na uzupełnianiu energii w akumulatorze pojazdu elektrycznego za pomocą prądu przemiennego pobieranego bezpośrednio z sieci elektroenergetycznej lub z dedykowanej ściennej stacji ładowania (wallbox). Sieć dostarcza energię w postaci prądu przemiennego, podczas gdy akumulatory mogą magazynować i oddawać wyłącznie prąd stały, dlatego prąd przemienny musi zostać przekształcony na stały, zanim trafi do ogniw. W przypadku ładowania AC konwersja ta odbywa się wewnątrz samochodu, co stanowi cechę odróżniającą ten sposób od szybkiego ładowania prądem stałym (DC).

Elementem odpowiedzialnym za przekształcenie jest ładowarka pokładowa, czyli układ energoelektroniczny wbudowany w pojazd. Prostuje ona napływający prąd przemienny, reguluje napięcie oraz natężenie i podaje czysty prąd stały do akumulatora wysokonapięciowego pod nadzorem systemu zarządzania baterią. Co istotne, to właśnie ładowarka pokładowa wyznacza górną granicę prędkości ładowania: nawet jeśli punkt zasilania jest w stanie dostarczyć więcej, samochód przyjmie jedynie tyle mocy, na jaką pozwala jego ładowarka. Typowe ładowarki pokładowe obsługują od 7 kW przy jednofazowym przyłączu domowym do 11 lub 22 kW tam, gdzie dostępne jest zasilanie trójfazowe, przy czym to ostatnie częściej spotyka się w Europie kontynentalnej niż w gospodarstwach domowych z instalacją jednofazową.

Sprawia to, że ładowanie AC jest z natury wolniejsze od szybkiego ładowania DC, lecz jego umiarkowane tempo dobrze odpowiada sytuacjom, w których jest stosowane. Ładowanie w domu i w miejscu pracy zwykle trwa wiele godzin, gdy samochód stoi zaparkowany przez noc lub w ciągu dnia roboczego, dzięki czemu jest wystarczająco dużo czasu, aby w pełni naładować akumulator z wallboxa o mocy 7 kW. Dla większości użytkowników taka rutyna pokrywa zdecydowaną większość potrzeb związanych z ładowaniem, bez konieczności korzystania z publicznych szybkich stacji.

Wolniejsze tempo niesie też korzyści dla samego akumulatora. Niższe natężenie ładowania generuje mniej ciepła i poddaje ogniwa łagodniejszym obciążeniom elektrochemicznym, co pomaga ograniczyć ich długotrwałe zużycie. Uzupełnianie energii w domu prądem przemiennym uznaje się zatem za korzystniejsze dla kondycji akumulatora niż nawykowe ładowanie wysoką mocą DC, a jest też znacznie tańsze, zarówno dlatego, że energia z gniazdka domowego kosztuje mniej niż na publicznych szybkich stacjach, jak i dlatego, że montaż wallboxa jest o wiele tańszy od znacznego przyłącza sieciowego i sprzętu wymaganego dla ładowarki DC.

W Europie połączenie fizyczne realizowane jest niemal powszechnie za pomocą złącza Type 2, które przenosi prąd przemienny jedno- lub trójfazowy i stało się standardowym gniazdem zarówno w pojeździe, jak i w kablu. To samo gniazdo wejściowe często stanowi część złącza kombinowanego, które przyjmuje również prąd stały.

Ładowanie AC wpisuje się w szerszy ekosystem powiązanych pojęć: umożliwia je ładowarka pokładowa, realizowane jest przez złącze Type 2, w terminologii północnoamerykańskiej często określa się je mianem ładowania Level 2 i przeciwstawia szybkiemu ładowaniu DC, które pomija ładowarkę pokładową, podając prąd stały bezpośrednio do akumulatora.