چقدر طول می‌کشد یک خودرو برقی شارژ شود؟ راهنمای کامل زمان شارژ

یکی از متداول‌ترین سوالات افرادی که قصد خرید خودرو برقی دارند، این است که «شارژ کامل خودرو چقدر زمان می‌برد؟».

برخلاف تصور بسیاری از افراد، پاسخ این سوال تنها به توان شارژر بستگی ندارد. ظرفیت باتری خودرو، درصد شارژ اولیه باتری، نوع شارژر، شرایط محیطی و حتی محدودیت‌های فنی خودرو، همگی بر مدت زمان شارژ تأثیر می‌گذارند.

در این مقاله عوامل مؤثر بر زمان شارژ خودروهای برقی را بررسی می‌کنیم.

ظرفیت باتری؛ اولین عامل تعیین‌کننده

باتری خودروهای برقی ظرفیت‌های متفاوتی دارند که معمولاً بر حسب کیلووات‌ساعت (kWh) بیان می‌شود. هرچه ظرفیت باتری بیشتر باشد، انرژی بیشتری برای شارژ کامل مورد نیاز است.

به عنوان مثال:

انرژی مورد نیاز برای شارژ کامل	ظرفیت باتری
40 کیلووات‌ساعت	40 kWh
50 کیلووات‌ساعت	50 kWh
60 کیلووات‌ساعت	60 kWh
75 کیلووات‌ساعت	75 kWh
90 کیلووات‌ساعت	90 kWh

بنابراین خودرویی با باتری 60 کیلووات‌ساعتی تقریباً به 50 درصد زمان بیشتری نسبت به خودرویی با باتری 40 کیلووات‌ساعتی برای شارژ کامل نیاز دارد.

توان شارژر چه تأثیری دارد؟

توان شارژر نشان می‌دهد که در هر ساعت چه مقدار انرژی می‌تواند به باتری منتقل کند.

برای نمونه:

• شارژر قابل حمل 3.5 کیلووات
• شارژر دیواری 7.4 کیلووات
• شارژر AC سه‌فاز 22 کیلووات
• شارژر سریع DC با توان 40، 60، 120 یا حتی 350 کیلووات

به طور تقریبی:

زمان شارژ = ظرفیت باتری ÷ توان شارژر

برای یک باتری 60 کیلووات‌ساعتی:

توان شارژر	زمان تئوری شارژ کامل
3.5 kW	حدود 17 ساعت
7.4 kW	حدود 8 ساعت
22 kW	حدود 3 ساعت
40 kW	حدود 1.5 ساعت

البته این اعداد کاملاً تئوری هستند و در عمل زمان شارژ بیشتر خواهد بود.

درصد شارژ اولیه باتری اهمیت زیادی دارد

در زندگی روزمره معمولاً باتری از صفر درصد شارژ نمی‌شود.

فرض کنید یک خودرو با باتری 60 کیلووات‌ساعتی دارای 20 درصد شارژ باشد و بخواهیم آن را تا 80 درصد شارژ کنیم.

در این حالت تنها به 60 درصد ظرفیت باتری نیاز داریم:

60 × 0.6 = 36 kWh

حال اگر از شارژر 7.4 کیلووات استفاده شود:

36 ÷ 7.4 ≈ 4.9 ساعت

بنابراین شارژ از 20 تا 80 درصد حدود 5 ساعت زمان خواهد برد.

چرا معمولاً شارژ تا 80 درصد توصیه می‌شود؟

برخلاف خودروهای بنزینی، سرعت شارژ باتری خودروهای برقی در تمام مراحل یکسان نیست.

باتری‌ها معمولاً در بازه 10 تا 80 درصد سریع‌ترین نرخ شارژ را دارند.

اما از حدود 80 درصد به بعد، سیستم مدیریت باتری (BMS) برای محافظت از سلول‌ها، جریان شارژ را کاهش می‌دهد.

به همین دلیل:

• شارژ از 10 تا 80 درصد ممکن است 30 دقیقه طول بکشد.
• اما شارژ از 80 تا 100 درصد گاهی 20 تا 40 دقیقه دیگر زمان نیاز دارد.

به همین علت در سفرهای طولانی معمولاً رانندگان تا 80 درصد شارژ می‌کنند و مسیر را ادامه می‌دهند.

آیا هر خودرو می‌تواند تمام توان شارژر را دریافت کند؟

خیر.

این یکی از مهم‌ترین نکاتی است که بسیاری از افراد به آن توجه نمی‌کنند.

فرض کنید یک ایستگاه شارژ سریع 120 کیلوواتی در اختیار دارید. اگر خودروی شما حداکثر توان شارژ 50 کیلووات را پشتیبانی کند، هرگز بیش از 50 کیلووات دریافت نخواهد کرد.

در واقع سرعت شارژ همیشه به ضعیف‌ترین حلقه زنجیره بستگی دارد:

• توان شارژر
• توان قابل پذیرش خودرو
• وضعیت باتری

مثال:

توان شارژر	حداکثر توان خودرو	توان واقعی شارژ
120 kW	50 kW	50 kW
120 kW	80 kW	80 kW
60 kW	150 kW	60 kW

بنابراین وجود شارژر پرقدرت به تنهایی تضمین‌کننده شارژ سریع‌تر نیست.

تفاوت شارژ AC و DC در زمان شارژ

شارژ AC

در شارژ AC برق متناوب وارد خودرو شده و مبدل داخلی خودرو (On-board Charger) آن را به برق DC تبدیل می‌کند.

به همین دلیل توان شارژ AC معمولاً محدود است:

• 3.5 کیلووات
• 7.4 کیلووات
• 11 کیلووات
• 22 کیلووات

شارژ DC

در شارژ DC تبدیل برق خارج از خودرو انجام می‌شود و انرژی مستقیماً به باتری منتقل می‌گردد.

در نتیجه توان‌های بسیار بالاتری در دسترس هستند:

• 20 کیلووات
• 30 کیلووات
• 40 کیلووات
• 60 کیلووات
• 120 کیلووات
• 240 کیلووات

به همین دلیل ایستگاه‌های شارژ سریع عمدتاً از فناوری DC استفاده می‌کنند.

دمای هوا چگونه بر زمان شارژ اثر می‌گذارد؟

باتری‌های لیتیوم یونی در دماهای بسیار سرد یا بسیار گرم عملکرد ایده‌آل ندارند.

در هوای سرد:

• سرعت شارژ کاهش می‌یابد.
• خودرو ممکن است توان شارژ را محدود کند.
• زمان شارژ افزایش پیدا می‌کند.

در هوای بسیار گرم نیز سیستم مدیریت باتری برای جلوگیری از افزایش دما، توان شارژ را کاهش می‌دهد.

به همین دلیل زمان شارژ اعلام‌شده توسط سازندگان معمولاً در شرایط استاندارد آزمایشگاهی اندازه‌گیری می‌شود.

چرا زمان شارژ اعلام‌شده توسط خودروسازان همیشه دقیق نیست؟

خودروسازان معمولاً زمان شارژ را در شرایط ایده‌آل اعلام می‌کنند:

• دمای مناسب
• باتری در محدوده شارژ بهینه
• استفاده از شارژر استاندارد
• سلامت کامل باتری

در شرایط واقعی، زمان شارژ می‌تواند 10 تا 30 درصد بیشتر از مقادیر اعلام‌شده باشد.

جمع‌بندی

زمان شارژ خودرو برقی تنها به توان شارژر وابسته نیست. ظرفیت باتری، درصد شارژ اولیه، فناوری AC یا DC، محدودیت شارژ خودرو، شرایط محیطی و استراتژی مدیریت باتری همگی بر مدت زمان شارژ تأثیر می‌گذارند.

بنابراین هنگام انتخاب شارژر، تنها به عدد درج‌شده روی دستگاه توجه نکنید. ابتدا بررسی کنید خودروی شما حداکثر چه توانی را پشتیبانی می‌کند و الگوی استفاده روزانه شما چگونه است. در بسیاری از موارد، یک شارژر خانگی 7.4 کیلووات برای استفاده روزمره کاملاً کافی است، در حالی که برای ناوگان‌ها، مراکز تجاری و ایستگاه‌های عمومی، استفاده از شارژرهای سریع DC می‌تواند تجربه کاربری بسیار بهتری فراهم کند.

 

• شارژ خودرو برقی از 20 تا 80 درصد چقدر طول می‌کشد؟
• آیا شارژ سریع به باتری آسیب می‌زند؟
• شارژر 7.4 کیلووات برای چه خودروهایی مناسب است؟
• تفاوت شارژر AC و DC چیست؟
• آیا همه خودروهای برقی از شارژر 120 کیلووات پشتیبانی می‌کنند؟