Brzo jednosmerno punjenje

Brzo jednosmerno punjenje je metod koji omogućava brzu dopunu električnih vozila, isporučujući jednosmernu struju velike snage direktno u bateriju radi brzih dopuna na dužim putovanjima. Njegova ključna osobina jeste mesto na kome se odvija pretvaranje naizmenične u jednosmernu struju. Baterija skladišti i koristi jednosmernu struju, ali elektroenergetska mreža isporučuje naizmeničnu, pa je pretvaranje uvek negde neophodno. Kod sporijeg naizmeničnog punjenja to pretvaranje se odvija unutar relativno malog ugrađenog punjača automobila, koji deluje kao usko grlo. Brzo jednosmerno punjenje premešta pretvaranje u veliku, snažnu opremu same punionice, pa konektor može da dovodi jednosmernu struju direktno u bateriju i da u potpunosti zaobiđe ugrađeni punjač automobila.

Budući da glomazna i skupa energetska elektronika boravi u uličnoj jedinici, a ne u vozilu, jednosmerni punjači mogu da podnesu daleko veću snagu od bilo kog praktičnog ugrađenog punjača. Tipični javni brzi punjači kreću se od oko 50 kilovata na donjem kraju pa do 350 kilovata na najnovijim mrežama velike snage, u poređenju sa jednocifrenim ili nižim dvocifrenim kilovatima uobičajenim kod kućnog naizmeničnog punjenja. Punjač i automobil neprekidno komuniciraju tokom sesije, pri čemu sistem za upravljanje baterijom određuje koliko struje može bezbedno da primi, a punjač prilagođava svoju izlaznu snagu tome, dok rashladni sistemi na obe strane savladavaju znatnu toplotu koja se stvara.

Praktična posledica jeste da brzo jednosmerno punjenje čini putovanja na velike razdaljine izvodljivim. Sposoban automobil priključen na odgovarajući punjač može da doda otprilike između 100 i 300 kilometara dometa tokom zaustavljanja od 15 do 30 minuta, što otprilike odgovara trajanju pauze za kafu ili odmor. Time se ritam dugog putovanja iz noćnog punjenja pretvara u niz kratkih, planiranih predaha, i to je razlog zašto je infrastruktura za brzo punjenje duž autoputeva toliko bitna za prihvatanje električnih vozila.

Postoje važne ograde. Puna snaga je dostupna samo tokom dela sesije, jer brzina opada kako se baterija puni, prateći krivu punjenja, pa punjenje iznad oko 80 procenata postaje sve sporije i obično se na putovanjima izbegava. Hladne baterije se pune mnogo sporije ako nisu predgrejane, a brzina je uvek ograničena onom komponentom, punjačem ili automobilom, koja je slabija. Često oslanjanje na jednosmerno punjenje velike snage može takođe da ubrza propadanje baterije tokom vremena, jer stvara više toplote i opterećenja nego blago naizmenično punjenje, zbog čega ga je najbolje zadržati za putovanja, a ne za svakodnevnu dopunu.

Brzo jednosmerno punjenje isporučuje se kroz određene standarde konektora, prevashodno CCS u Evropi i Severnoj Americi, uz CHAdeMO i noviji NACS. Suprotno je naizmeničnom punjenju za uobičajenu kućnu upotrebu, a njegova performansa u stvarnim uslovima najbolje se razume kroz srodne pojmove kao što su kriva punjenja i vršna snaga punjenja, koji zajedno objašnjavaju zašto se iskustvo na brzom punjaču toliko razlikuje od jednog automobila, temperature baterije i stanja napunjenosti do drugog.