Încărcare rapidă în curent continuu (DC)

Încărcarea rapidă în curent continuu este metoda care permite reîncărcarea rapidă a vehiculelor electrice, furnizând curent continuu de mare putere direct în baterie pentru completări rapide în călătoriile mai lungi. Trăsătura sa definitorie ține de locul în care are loc conversia din curent alternativ în curent continuu. O baterie stochează și folosește curent continuu, dar rețeaua electrică furnizează curent alternativ, așa că o conversie este întotdeauna necesară undeva. La încărcarea mai lentă în curent alternativ, această conversie are loc în interiorul încărcătorului de bord relativ mic al mașinii, care acționează ca un blocaj. Încărcarea rapidă în curent continuu mută conversia în echipamentul mare și puternic al stației de încărcare, astfel încât conectorul poate alimenta curent continuu direct în baterie, ocolind complet încărcătorul de bord al mașinii.

Deoarece electronica de putere voluminoasă și costisitoare se află în unitatea de la marginea drumului, nu în vehicul, încărcătoarele de curent continuu pot gestiona o putere mult mai mare decât orice încărcător de bord practic. Încărcătoarele publice rapide obișnuite variază de la circa 50 de kilowați la capătul inferior până la 350 de kilowați pe cele mai recente rețele de mare putere, comparativ cu cei câțiva kilowați sau valorile de ordinul zecilor de kilowați obișnuite la încărcarea casnică în curent alternativ. Încărcătorul și mașina comunică în permanență pe parcursul sesiunii, sistemul de management al bateriei dictând câtă intensitate poate accepta în siguranță, iar încărcătorul modulându-și ieșirea pentru a se potrivi, în timp ce sistemele de răcire de ambele părți gestionează căldura considerabilă generată.

Consecința practică este că încărcarea rapidă în curent continuu face fezabilă deplasarea electrică pe distanțe lungi. O mașină capabilă, conectată la un încărcător potrivit, poate adăuga undeva între 100 și 300 de kilometri de autonomie într-o oprire de 15 până la 30 de minute, cam cât durează o cafea sau o pauză scurtă. Acest lucru transformă ritmul unei călătorii lungi dintr-o încărcare peste noapte într-o serie de pauze scurte și planificate și este motivul pentru care infrastructura de încărcare rapidă de pe autostrăzi este atât de importantă pentru adoptarea mașinilor electrice.

Există însă rezerve importante. Puterea maximă este disponibilă doar pe o parte a sesiunii, deoarece rata scade treptat pe măsură ce bateria se umple, urmând curba de încărcare, așa că încărcarea peste circa 80 la sută devine tot mai lentă și este de regulă evitată în călătorii. Bateriile reci se încarcă mult mai lent dacă nu sunt precondiționate, iar viteza este întotdeauna limitată de componenta mai slabă, fie încărcătorul, fie mașina. Recurgerea frecventă la încărcarea de mare putere în curent continuu poate accelera, de asemenea, degradarea bateriei în timp, generând mai multă căldură și solicitare decât încărcarea blândă în curent alternativ, motiv pentru care este de preferat să fie rezervată călătoriilor, nu completărilor zilnice.

Încărcarea rapidă în curent continuu se realizează prin standarde specifice de conectoare, în principal CCS în Europa și America de Nord, alături de CHAdeMO și mai noul NACS. Se află în contrast cu încărcarea în curent alternativ pentru uzul casnic obișnuit, iar performanța sa în condiții reale se înțelege cel mai bine prin concepte înrudite precum curba de încărcare și puterea de vârf la încărcare, care împreună explică de ce experiența la un încărcător rapid variază atât de mult de la o mașină, o temperatură a bateriei și un nivel de încărcare la altul.