電気自動車(EV)のバッテリーは、空から満タンまで充電するのに平均約8時間かかりますが、この時間は30分から12時間まで大きく変動することがあります。これは、電気自動車が対応する充電速度、充電器の出力、その他の要因によって異なります。
自宅や公共充電ステーションで愛車を適切かつ効率的に充電するためには、電気自動車の充電について知っておくべきことがいくつかあります。電気自動車充電の基本と、自宅での充電速度が遅くなる最も一般的な理由について、読み進めてください。
AC充電とDC充電:基本
始める前に、電気自動車が消費する2種類の電力または「燃料」、つまり異なる充電速度を持つ交流(AC)と直流(DC)について理解することが不可欠です。グリッドからの電力は常に交流ですが、スマートフォンや電気自動車のバッテリーなどの電池は直流の形でしかエネルギーを蓄えません。
これは、電気自動車およびほとんどの電子機器には、グリッドからの交流を電池が蓄えられる直流に変換するためのコンバーターがコンセント内蔵されていることを意味します。EV充電において、AC充電とDC充電の違いは、AC電力が車内で変換されるか外部で変換されるかです。
AC充電: AC充電は、電気自動車の標準的かつ依然として最も一般的な充電方法です。すべての電気自動車には、交流を直流に変換してから車のバッテリーに供給するための車載充電器と呼ばれる内蔵コンバーターがあります。AC充電では、変換は車内で行われます。
DC充電: AC充電とは異なり、グリッドからのAC電力からDC電力への変換は、充電器自体に内蔵されたコンバーターにより、DC充電器内部で行われます。これは、DC充電器がAC電力をDCに変換し、DC電流を直接車のバッテリーに供給できるため、車の車載コンバーターが不要であることを意味します。
公共充電ステーションにあるDC充電器は、はるかに高速な充電速度を実現する画期的な技術です。それらはより大型で、より高速な充電体験を可能にします。このタイプの充電器は通常、バッテリーを50%充電するのに約20分、満充電にするのに約75分かかります。
自宅でのEV充電
自宅の家庭用コンセントやCEEコンセントを使用して、自宅、職場、または旅行中に移動先で電気自動車を充電できます。
家庭用コンセント: すべての電気自動車には、自宅内にある120ボルトの家庭用壁コンセントに接続できる充電ケーブルが付属しています。通常の壁コンセントで充電するための充電ケーブルとプラグは、緊急時の充電用として自動車メーカーから提供されることが多いです。家庭用コンセントは、公共充電ステーションで見つかることもあります。
適切なヒューズを使用すれば、家庭用コンセントに電気自動車を接続して、最大3.7 kW(230 V, 16 A)の充電速度を得ることができます。これはレベル1充電と呼ばれます。未知の場所で家庭用コンセントに接続する場合、事前に確認できないため、電気的問題を避けるために、最大充電出力を2.3 kW(230 V, 10 A)に抑えることが強く推奨されます。
CEEコンセント: レベル1の家庭用充電のより高度なバージョンは、より高い充電速度を得るためのさまざまな産業用CEEコンセント用コネクターを備えた充電ケーブルです。CEEプラグは単相と三相のバリエーションで利用可能です:
- 単相CEEプラグはキャンピングプラグとも呼ばれ、青色で、最大3.7 kW(230 V, 16 A)の充電出力です。
- 三相CEEプラグは赤色で、産業用コンセント向けです:
- 大型産業用CEE 32コンセント:最大22 kW(400 V, 32 A)の充電速度
- 小型産業用CEE 16コンセント:最大11 kW(400 V, 26 A)の充電速度
家庭用レベル2充電ステーション: 一部の電気自動車では、自宅のガレージにレベル2充電ステーションを設置して便利な自宅充電を利用できますが、専門的な設置と配線が必要です。通常、これはDIYプロジェクトではありません。レベル2の家庭用充電器は、完全な電気自動車向けに利用可能なことが多いです。
レベル2充電ステーションは、240ボルトACで、レベル1充電よりも数倍速い充電速度を提供します。日産リーフのような完全電気自動車にとっては、夜間充電用に自宅充電ステーションを設置することが不可欠です。
自宅での充電速度が遅い理由
レベル1充電が遅すぎると感じる場合は、より効率的で高速な充電のためにレベル2を選択してください。ただし、レベル2で電気自動車を充電する場合、グリッドと車両間の電力の流れは、以下のような潜在的なボトルネックによって妨げられる可能性があることに注意してください:
充電器の定格電流と電気自動車の最大充電レートの不一致
「住宅用レベル2充電ステーション」または「レベル2充電器」という用語は、思っているほど一貫性がないかもしれません。自宅で電気自動車を充電するためのレベル2充電器は通常、アンペアで評価され、特定の充電器が240ボルトで供給する電流の量を指定します。そしてレベル2充電器は、12、16、20、24、32、40、48、64、または80アンペアなど、さまざまな電流強度を持つことができます。
電気自動車の最大充電レートはキロワットで表されます。この指標は、交流を直流に変換する車両の車載充電器モジュールに関係します。車が受け入れられる電力が大きいほど、充電は速くなります。
最も効率的で、したがって最も速い充電を可能にするには、充電器が電気自動車の充電レートと一致する必要があります。それらが異なる単位で測定されている場合、どうすればわかるでしょうか?単純に240ボルトに充電器が設計されたアンペア数を掛けるとワット数が得られ、それをキロワットに変換できます。
例えば、20アンペアと評価されたレベル2充電器を持っている場合、240掛ける20は4,800ワット、つまり4.8 kWに相当します。これは、最大充電レートが3.3 kWのベストセラーである日産リーフには良い充電器です。要するに、240ボルトの充電器が供給する電流の量をキロワットに変換したとき、それが電気自動車の最大充電レートを上回っている必要があります。
現在、純粋な完全電気自動車では約7.2 kWがより一般的で、新しいモデルではフォード マスタング マッハ-Eの10.5 kWやフォルクスワーゲン ID.4の11 kWのように、10 kW以上を提供するものもあります。
電気自動車の全充電容量を活用できる240ボルト回路がない
より効率的な充電と短い充電時間のためには、電気自動車と充電器の最大充電容量を十分に活用できる専用回路が必要です。すべての240ボルト回路には電流制限があり、それは電線の直径と、それらの電線がブレーカー盤から電気自動車を充電する場所まで移動しなければならない距離によって決まります。
より長いコードは抵抗が大きく、充電速度を遅くします。現在のEVレベル2充電の需要に対応するには、十分に頑丈な配線が必要であり、それは次により大きな導管を必要とします。
ブレーカーは常に約25%の余裕を提供する必要があります。例えば、32アンペアと評価されたレベル2充電器には、40アンペアのブレーカーが必要です。40アンペアのレベル2充電器には、50アンペアのブレーカーが必要です。