12V-os csatlakozó az autóban: Felhasználás és töltési lehetőségek

Az univerzális hálózati adapter gondoskodik az autóban lévő kisgépek kényelmes áramellátásáról. Alkalmas különböző kis eszközök áramellátására az autóban.

Rendezhető kimeneti feszültség: 1,5/3,0/4,5/6,0/7,5/9/12 V (kapcsolóval).
Szabilizált tápegység: állandó feszültség a biztonságos tápellátás érdekében.
Maximális kimeneti áram: 1 A (12 W).
Beállítható polaritás: a készülék igényeihez igazítható.
8 különböző csatlakozó: 6× DC csatlakozó (0,75×2,4 / 1,0×3,0 / 1,3×3,5 / 1,7×4,0 / 2,1×5,0 / 2,5×5,5 mm).
Teljesítmény: max.

Lassú töltés, gyors töltés és villámtöltés - gyakran előforduló kifejezések ezek, amikor villanyautósok egymással vagy érdeklődőkkel beszélgetnek. Egy ideális világban ezek mögé könnyen lehetne egzakt definíciókat tenni, hogy mindenki ugyanazt értse a kifejezések alatt, de sajnos nem egy ilyen ideális világban élünk.

Lassú töltés

A lassú töltés fogalmával van talán a legkevesebb gond. Ez az, amit mindenki szeret lesajnálni, hogy az semmire sem jó, pedig az összes töltésen belül nagy valószínűséggel 80% felett van ezeknek a töltéseknek az aránya. Ebbe a kategóriába soroljuk az autóhoz kapott kábellel történő konnektoros töltést, illetve a szintén otthon vagy munkahelyeken felszerelt fali töltők által biztosított szolgáltatást. Ezekkel időveszteség nélkül ott tudjuk visszatölteni az elhasznált energiát, ahol az autó egyébként is rendszeresen, és órákon keresztül áll.

Egy 1 fázisú 32 A-es (7,4 kW) EVSE-ről (Mi az az EVSE?) 8-9 óra alatt több száz km-re elegendő energia tölthető egy autóba, így akár munkaidő alatt, akár otthon a távolra ingázók autója is feltöltődik. Persze nem minden autó tud 32 A-rel tölteni, de 16 A-ről (3,7 kW) 8 óra alatt azok akkuja is teletölthető.

Gyors töltés

A gyors töltés kifejezés körüli probléma pont erre a „ha az autó támogatja” feltételre vezethető vissza. A gyorstöltőnek nevezett nyilvános töltőoszlopok rendszerint 22 kW teljesítménnyel képesek tölteni az autókat, ami úgy jön ki, hogy az áram három fázison, fázisonként 32 A-en érhető el.

ECU hibaelhárítás Octavia II

Teljesen logikusnak tűnik, hogy ha egy autó akkuja 3,7 kW-os töltőről 8 óra alatt tölthető tele, akkor ez a művelet 22 kW-osról ne tartson tovább másfél óránál. Ez azonban csak akkor igaz, ha az autó is fel tudja venni a 22 kW-os teljesítményt. A legtöbb elektromos autó (az összes Magyarországon futó autó ~95%-a) azonban nem tölthető három fázisról, a 22 kW-os három fázisú töltőponton is csak 1 fázist használnak.

Ahhoz, hogy tisztán lássunk, szükség van egy kis technológiai kitérőre. A teljesen elektromos autók általában kétféle módon tölthetők. Van egy váltakozó áramú (AC) töltőcsatlakozójuk (Type1 vagy Type2), amin többnyire 1, ritkábban 2 vagy három fázison képesek a hálózatról közvetlen érkező energiát fogadni. A töltőkábel ilyenkor csak biztonsági eszközként funkcionál, tulajdonképpen tájékoztatja az autót és megfelelő feltételek teljesülése esetén kapcsolja illetve bontja az áramkört. Áramátalakítást nem végez. Márpedig arra szükség van, hiszen míg a hálózatról váltakozó áram vételezhető, az akkumulátorban csak egyenáramot tudunk eltárolni. AC töltés esetén az átalakítást végző eszköz az autóba van építve. Ezt hívják helyesen fedélzeti töltőnek, vagy teljesen hibásan inverternek. Ennek a felépítése és teljesítménye határozza meg, hogy az autó a rendelkezésre álló mondjuk 22 kW-ból mennyit tud felhasználni. A plugin hibridek kivétel nélkül mind maximum 3,6 kW-os (1×16 A) fedélzeti töltővel érkeznek, de sokáig ez volt az alapértelmezett méret a Nissan LEAF-ek esetén is.

A tisztán elektromos autók egy része képes ugyan 6,6-7,2 kW-tal tölteni, de a Volkswagen kivételével mind csak 1 fázisról tudja ezt felvenni. Három fázisról jelenleg csak a Teslák, a Renault Zoek, a Mercedes B250e-k, a Smartok illetve a BMW i3-ak egy része tölthető. A legnagyobb számban eladott, illetve használtan Magyarországra hozott Nissan LEAF-ek, Opel Amperák, Mitsubishi Outlander PHEV-k, Peugeot iOn/Citroen C-Zerok, Fiat 500e-k mindegyike csak 1 fázison tölthető.

A Villanyautósok Közösségén belül is akadnak, akik a 22 kW-os meg 43 kW-os töltés elterjedése mellett teszik le a voksukat, mondván, hogy az relatíve (a DC villámtöltőkhöz képest) olcsón kiépíthető, és az ilyen töltők használatával a jelenlegi magyarországi töltő infrastruktúra mellett könnyebb nagyobb utakat megtenni. Hiszen három fázisú ipari csatlakozót sok helyen lehet találni, és amíg nincs sok villanyautós, addig ezek tulajdonosai valószínűleg nem mondanak nemet egy bajban lévő villanyautósnak.

A villanyautó használatban az alap gondolat, hogy az autó akkumulátorát nem akkor töltjük, amikor az lemerült, hanem amikor az autó egyébként is áll, épp nem használjuk. Az autósok többségénél ez éjjel és/vagy napközben a munkahelyen van. Többnyire mindkét helyen áll az autó legalább 7-8 órát. Persze nem mindenki egy helyen dolgozik és nincs mindenkinek otthon saját kocsibeállója, de ettől még igaz, hogy nagyon-nagyon kevés olyan autó van, ami nem áll legalább 8 órát naponta.

Okostelefon, mint autódiagnosztikai eszköz

A feladat a töltés biztosítása ezeken a helyeken, hiszen így az autót úgy lehet minden egyes nap használatba venni, hogy annak az akkuja teljesen fel van töltve. Ehhez viszont semmi szükség három fázisra és 22 kW teljesítményre, hiszen ahogy fentebb is láttuk 3-7 kW teljesítményből egy éjszaka vagy munkaidő alatt több száz km-re elegendő energia is az autóba tölthető. Sokak szemében ez az abszolút ideális állapot.

Tegyük fel hogy minden autó képes 22 kW teljesítményt felvenni. Az otthon tölteni nem tudó autós bemegy a munkahelyére hiányzik kb. 10 kWh az akkujából. Felteszi az autót tölteni, majd elmerül a munkába. A „22 kW-os töltésnek hála” már tele az akku, így átáll máshova. Mennyire jó fej, hogy nem foglalja 8 órán keresztül a csatlakozót, így az a villanyautós is fogja tudni délután tölteni az autót, aki reggel alig néhány perccel később érkezett, így töltő nélkül maradt. Tényleg ennyire jó fej az autósunk?

Sajnos nem teljesen. Sajnos akkor is csak kicsivel lenne jobb a helyzet, ha fél óra után felszabadítja a töltőt, hiszen a következő autósnak észre kellene vennie, hogy a töltő szabad. Tegyük fel, hogy applikáción lekérdezhető az állapot. A felszabaduló töltőre elindul három villanyautós, akik közül kettő teljesen feleslegesen szakította meg a munkáját.

~10 kWh betöltése | A eset: 1 db 22 kW-os Type 2 csatlakozó: időben egymás után, a nap során egymást váltva tudnak tölteni az autók, feltétel, hogy mind 22 kW-os töltős legyen, illetve folyamatosan figyeljék a töltést és a töltő foglaltságát; ideális esetben 12-13 autó feltölthető. De ahogy említettem, az autók 95%-a nem tud három fázisról tölteni, így ha reggel egy 3 kW-os fedélzeti töltős autó érkezik először a 22 kW-os EVSE-hez, akkor a hiányzó 10 kWh visszatöltése nagyjából 3,5 órát fog igénybe venni. Hiába áll rendelkezésre 22 kW az oszlopon, az autó annak kevesebb, mint 1/6 részét fogja felhasználni.

De miért nem tud minden autó 22 kW-tal tölteni? A fedélzeti töltő teljesítményelektronikája drága mulatság. Persze, össze lehet rakni otthon ilyen áramköröket olcsón, de ha azt akarjuk, hogy az 10 évig problémamentesen menjen -20 fokban és +40 fokban, a kelet-európai utakon zötykölődve, az már jobb minőségű alkatrészeket és minőségi építést igényel. Az autó vételárában minden 3,6 kW-nyi töltőteljesítmény kb. ezer amerikai dollárnak megfelelő összeg (az előállítás persze olcsóbb, de ezt sem fogják profit nélkül adni).

Mindent a kipufogó csatlakozó talpakról

A jövőben a tömeggyártás hatására valószínűleg csökken ezeknek a elektronikáknak az ára, egyelőre mégsem valószínű, hogy tömegesen építenék be a 22 kW-os töltőket az autókba. Az újabb autók hatótávja már akkora, hogy a napon belüli autózást már napközbeni rátöltés nélkül meg tudják oldani már akár taxi és futár felhasználás esetén is. Ha ennél messzebb kell menni egyhuzamban, akkor pedig ott vannak a nagy teljesítményű DC villámtöltők, amikkel 50-150 kW teljesítménnyel lehet majd tölteni a jövő villanyautóit, így akár heted annyi idő alatt feltölthető lesz az autó, mint 22 kW-os AC-ról. A tengerpartra menet senki sem akar 3 órát várni a töltésre útközben, ha 50 perc alatt is feltöltheti az autója 60 kWh-s akkuját.

Bár a cikk témája az AC töltés, ugyanebből az okból kifolyólag totálisan hibás döntés 22 kW-os DC töltőkkel teleszórni a városokat. A továbbutazáshoz lassú, minden másra meg többnyire pazarlás. A 22 kW DC-t éppen ezért nem is nevezhetjük villámtöltőnek. A trendet mutatja, hogy sem az új Nissan LEAF, sem a Hyundai Kona, sem a Kia e-Niro, sem pedig a Jaguar I-Pace nem kapott három fázisú AC töltést. Otthon mind a négy autó maximum 1×32 A-rel, tehát ~7 kW-tal tölthető. Az alap fedélzeti töltő a Tesla Model S és Model X-ekben is csak 11 kW-os, és az opcionális nagyobb töltő teljesítményét is lecsökkentette a Tesla 22 kW-ról 16,5 kW-ra.

„De a 100-120 kWh-s akkukat már nem lehet 7 kW-tal egy éjszaka alatt feltölteni!” szokták mondani az egy fázisú töltés ellen érvként. Ez valóban így van, vagy legalábbis egy nagyon hosszú éjszakára van szükség. De miért is kellene tudni 100 kWh-t pótolni minden éjjel az akkuban? Az autók többsége 100 km-t sem megy naponta, nemhogy 500-at. Amint fentebb már írtam, 7 kW-tal 350 km-re elegendő energia gond nélkül visszatölthető 8 óra alatt. Aki ennél többet megy, és a következő nap is szüksége van erre a hatótávra, az hazafelé menet töltsön rá egy nyilvános villámtöltőn 10-15 percet, így éjjel az AC töltővel tele fogja tudni tölteni az akkumulátort. Ha másnap nem tervez hosszabb utat (max. De az autóban lévő töltő elektronika ára csak az egyik tétel az extra költségek listáján. Ahhoz, hogy otthon 22 kW-tal tudjon valaki tölteni, szükség van ekkora teljesítményre a ház által elhasznált teljesítmény felett.

A 22 kW teljesítményhez 3×32 A teljesítménybővítést kell megrendelni a szolgáltatónál. Ennek költsége 3×32×3600 Ft+ÁFA, vagyis bruttó 439.912 Ft. Feltéve, hogy nem kell messziről kábelezni, mert egyébként a szolgáltató még annak az extra költségét is megrendelőre terheli. Ha kívánni lehetne, akkor sokan azonnal 22 kW-os fedélzeti töltőt kívánnának minden autóba. És legyen minden utcai töltő 22 kW-os. Így bárhol pillanatok alatt újra lehetne tölteni az autókat.

Sokkal praktikusabbnak tűnik az, amerre az autógyártók és az elektromobilitásban már előbbre járó országok elindultak. Az autókba, ha nem muszáj, akkor nem építenek 22 kW-os töltőt (a Renault Zoeba muszáj, mert nincs DC villámtöltési opciója). A boltok, bevásárlóközpontok parkolóiba legtöbb esetben csak 1 fázisú 32 A-es, tehát 7,2 kW-os Type2 aljzatok kerülnek, viszont azokból sok.

Ugyanabból a 2×22 kW-os betápról (vegyük észre, hogy ez majdnem egy DC villámtöltő teljesítményigénye), amiről 22 kW-os csatlakozók esetén maximum két autó tölthet egyszerre, ebben a konfigurációban akár 6 autó is tölthető, és többségük megkapja a neki szükséges maximális teljesítményt. Franciaországban az akkubérlet miatt sok elment belőle, de Magyarországra pont az akkumulátor bizonytalan tulajdonjoga miatt kevés érkezik belőle használtan. De ha nem akarunk kitolni a Zoesokkal sem, akkor érdemes a 6 csatlakozót egy okos teljesítményelosztó vezérlésre kötni. Ha a Zoe egyedül tölt, akkor megkaphatja a maximális teljesítményt, amit kér. Sőt, még akkor is, ha három 1 fázisú autóval tölt egyidejűleg. Ha ennél több autó akar együtt tölteni a Zoeval párhuzamosan, akkor valamilyen módon osztozkodniuk kell a teljesítményen.

Ez nagyjából igaz is. De egy 2×22 kW-os végződésen 2 helyett 6 autót lehetne tölteni egyszerre, akkor a bevétel is háromszoros lenne. Ha egy 22 kW-os töltőn most valaki időalapú fizetési rendszert akar bevezetni, akkor az árat úgy alakítja ki, mintha minden autó felvenne a töltőről 22 kWh áramot óránként. Az így kialakított ár a Renault Zoe használóknak jó lehet, de garantáltan elriasztja az összes többi autót, hiszen egy Opel Ampera tulajdonosnak ez egy hatszorosan túlárazott szolgáltatás lesz, amit így nem vesz igénybe.

Számszerűen ezzel sem lehet vitatkozni. De észre kell venni, hogy nagyjából ugyanazt az elektronikát kell beépíteni az autóba, mint ami az út szélén felállított DC töltőoszlopban is van (illetve annak a felét). Tehát ha azt akarjuk, hogy minden autóban legyen 22 kW teljesítményű fedélzeti töltő, akkor minden autóba 1/3 villámtöltőnyi elektronikát kellene még pluszba beépíteni. És akkor a villámtöltéshez képest még mindig csak fele teljesítménnyel, dupla annyi idő alatt tudjuk feltölteni az autót. A másik irányból nézve ez azt is jelenti, hogy három autó nagyobb töltőjének felára egy villámtöltő elektronikájának árával mérhető össze.

Szerintem senkinek nem jutna eszébe 22 kW-os AC töltőről álmodni, ha minden három tisztán elektromos autóra jutna egy 50 kW-os DC töltő. Márpedig költségben a 22 kW-os fedélzeti töltő beépítése ezt jelenti. Vegyük észre, hogy a 22 kW-os teljesítmény egy prémium szolgáltatás kell legyen azoknak az autóknak, amelyek erről gyorsabban tudnak tölteni. A többi autónak bőven elegendő 3,6 vagy 7,2 kW teljesítmény. Sőt, egy lakótelepi parkolóba akár ennél jóval kevesebb is elég lehet, ha cserébe ugyanarról a beérkező teljesítményről nem 2, hanem 15-20 autó töltődhet egész éjszaka.

Lehet, hogy az elsődleges telepítési költség egy picit magasabb lesz, de a használati értéke jóval több. Hatszoros (22 kW) teljesítményt kiépíteni mindenhova az autók 5%-ának kedvéért óriási luxus, ami nem is fenntartható.

Amikor töltő kábelt keresünk az otthoni töltéshez, figyelembe kell vennünk az autó márkáját, az autóba szerelt akkumulátor típusát és kapacitását, illetve nagyon komolyan fel kell mérnünk az otthoni hálózat terhelhetőségét egy szakember segítségével. Nem minden konnektor alkalmas arra, hogy elektromos autónk töltőkábelét befogadja. Szinte minden esetben felmerül a kérdés, hogy fali töltőt, vagy hordozható kábelt használjunk az otthoni töltéshez. A töltőkábel előnye, hogy máshol is használható gyors töltésre. Állíthatósága lehetővé teszi, hogy a helyszín adottságaihoz igazodva változtassuk a teljesítményt.

A töltőkábel típusok közötti különbség leginkább a töltési teljesítményben mérhető. Ez határozza meg, hogy milyen gyorsan tankolhatjuk fel autónkat elektromos energiával, ami a hétköznapokat illetően sokaknak egyáltalán nem mindegy. Természetesen minden életmódunktól függ. Kizárólag éjszaka töltjük autónkat, amikor egyébként is hosszú órák állnak rendelkezésre, hogy a töltés kényelmesen befejeződjön? Vagy ingázunk napközben is és jól jönne egy gyors rátöltés utunk folytatásához?

Kisebb teljesítményű lassabb töltéssel 8-12 óra kell a teljes töltöttséghez. Egy fali töltővel mindez akár nyolcszor gyorsabb lehet. (Csak védőföldeléssel rendelkező konnektorhoz szabad töltőkábelt csatlakoztatni. Elosztót, hosszabbítót használni tilos. A Mode 2 töltőkábel különböző változatai közül a legtöbb autógyártó szolgáltatja az otthoni töltéshez szükséges verziót, amely egy általános háztartási konnektorhoz csatlakoztatható. Azonban fontos megjegyezni, hogy a Schuko (konnektoros) töltési mód csak akkor ajánlott, ha nincs más lehetőség a töltésre, mert ez a leglassabb töltési sebesség, amely általában csak 2-3 kW teljesítményre képes.

A Mode 2 töltőkábelhez a fejlettebb változatok közé tartoznak olyan modellek, amely különböző ipari aljzatokhoz is csatlakoztathatók, és akár 22 kW teljesítményre képes. A Mode 3 töltőkábel alkalmazása széles körben elterjedt az elektromos autó töltése során. A Mode 3 töltőkábel lehetővé teszi a hatékony és biztonságos elektromos autó töltést a töltőállomásoknál. A Type 2 a leggyakrabban használt csatlakozó Európában, amely lehetővé teszi a Type 1 és Type 2 csatlakozóval rendelkező elektromos járművek töltését.

A Mode 3 töltőkábel segítségével a töltési folyamat automatikusan beindul, amint a kábel csatlakozik az elektromos autóhoz és a töltőállomáshoz. A Mode 3 töltőkábel általában hosszabb távú töltésre szolgál, és segít fenntartani az elektromos autó akkumulátorának élettartamát. A Type 1 csatlakozót 1995-ben vezették be az SAE International által, és a J1772 szabványnak megfelelően tervezték. Az egyláncú csatlakozó a töltőteljesítmény mellett lehetővé teszi a kommunikációt a jármű és a töltőállomás között, és biztosítja a töltés biztonságos leállítását és újraindítását.

Azonban az európai piacra tervezett autók többsége a Type 2 csatlakozóval van felszerelve, amely lehetővé teszi a nagyobb teljesítményű töltést és a kommunikációt a jármű és a töltőállomás között. A három fázisú csatlakozó rendkívül hatékony, és lehetővé teszi az elektromos autók gyorsabb töltését, mint az egy fázisú csatlakozók. Az elektromos autók töltése azonban nemcsak a csatlakozó típusától függ, hanem a töltőteljesítménytől, a töltőállomás típusától és a használt töltőkábeltől is.

Az elektromos autók többsége már képes fogadni nagyobb teljesítményű töltést, és több gyártó is kínál olyan modelleket, amelyek akár 150 kW-os DC töltést is képesek elfogadni. Az ilyen nagy teljesítményű töltés lehetővé teszi, hogy az autók akár 80% -át is 30 perc alatt feltöltsék, ami jelentősen csökkenti az utazási időt és növeli az elektromos autók használhatóságát.

A CCS csatlakozó szabvány az Egyesült Államokban, de Európában is elterjedt, és egyre több elektromos autó van, amely támogatja ezt a csatlakozótípust. Az AC töltési sebessége a CCS-nél azonos a Type 2-vel, akár 43 kW-ig terjedő teljesítményt biztosítva. Azonban a CCS csatlakozó előnye az, hogy lehetővé teszi az egyenáramú (DC) töltést is. Az egyenáramú töltés lehetővé teszi az elektromos autók gyorsabb töltését a töltőállomásokon, így csökkentve az autók töltési idejét. Az egyenáramú töltés sebessége általában nagyon magas, és akár 350 kW teljesítményt is elérhet a legmodernebb töltőállomásokon.

A CHAdeMO (CHArge de MOve) rendszer egy olyan gyors töltési protokoll, amelyet a japán autógyártók fejlesztettek ki. A rendszer lehetővé teszi az elektromos autók nagyobb teljesítményű (akár 50 kW-os) DC töltését. A CHAdeMO csatlakozó különálló csatlakozó, amely különbözik a hagyományos AC töltő csatlakozóktól, és csak a CHAdeMO-kompatibilis járművekkel használható.

Több elektromos járműgyártó kínál autókat, amelyek kompatibilisek a CHAdeMO csatlakozóval. Ezek közé tartozik a Nissan, a Mitsubishi, a Kia, a Honda és a Peugeot, valamint a Tesla is, amely adapterrel használható a CHAdeMO töltőkkel. A Tesla Supercharger hálózata elsősorban az amerikai autópályák mentén van telepítve, és az elmúlt években folyamatosan bővült az Egyesült Államokban, Európában és Ázsiában is.

Az eredeti Supercharger állomások 120 kW-os töltőteljesítményt biztosítottak, azonban az újabb állomások már 250 kW-os teljesítményre képesek. A Tesla autók azonban csak a saját Supercharger hálózatukon keresztül tudnak tölteni, és más gyártók elektromos járművei nem képesek erre. A Supercharger használata gyakran a Tesla tulajdonosok számára előnyös, mivel az ingyenes töltési lehetőség a jármű tulajdonosai számára jelentős megtakarítást jelenthet.

Töltési mód	Teljesítmény	Jellemzők
Lassú töltés	2-7 kW	Otthoni konnektor vagy fali töltő, hosszú töltési idő
Gyors töltés (AC)	22-43 kW	Nyilvános töltőoszlopok, rövidebb töltési idő, de függ az autó fedélzeti töltőjétől
Villámtöltés (DC)	50-350 kW	Nagy teljesítményű töltőállomások, nagyon rövid töltési idő