Завтра стартует онлайн-митап про электромобили и силовую электронику — мы об этом уже рассказывали в новостях на Хабре. А сегодня мы погрузимся в эту тему и расскажем, чем мир электротранспорта может заинтересовать инженеров-разработчиков и руководителей проектов: узнаем, как работают зарядки для электрокаров, разберем их внутренности с точки зрения харда и софта, а в конце — посмотрим на прогнозы экспертов.
С появлением электромобилей двигатели внутреннего сгорания с сотнями движущихся частей уступают место электрическим трансмиссиям, в которых таких движущихся частей менее двадцати. Инновации на этом новом рынке зачастую касаются трех главных компонентов:
Зарядные станции и батареи.
Тяговые электродвигатели.
Силовая электроника.
Инженеры работают над тем, чтобы увеличить дальность хода авто, повысить его безопасность, срок службы и, конечно, надежность. Самые интересные трансформации сейчас происходят с зарядками и силовыми устройствами, поэтому на них мы и сфокусируемся на завтрашней встрече. Расскажем про силовые устройства нового поколения на основе карбида кремния (SiC), которые сейчас захватывают рынки электромобилей и растут на 27% в год. Узнаем, как развивается инфраструктура зарядных станций в России. А в рамках этой хабрастатьи давайте разберемся с тем, что из себя представляет система зарядных станций для авто.
На наши вопросы ответит Андрей Гольмак — один из лучших мировых специалистов в этой теме. Андрей закончил минский факультет радиофизики и электроники в БГУ, занимался embedded-разработкой, а потом переехал в Канаду и присоединился к небольшой компании, которая одной из первых в мире начала работать с зарядками для электромобилей. В итоге эта компания стала лидером канадского рынка и второй в США. Мы пообщались с Андреем по Zoom и делимся с вами тезисами:
— Что сейчас в целом происходит на рынке зарядок для авто?
— Тем, кто только начинает знакомиться с этой темой, может показаться, что зарядка для электромобиля — это что-то типа зарядки для телефона. На самом деле это сложная экосистема.
Пока этот рынок незрелый. Если кто-то из компаний или инженеров хочет войти в эту отрасль, то сейчас — лучшее время. Меняется вся инфраструктура, сам автомобиль и зарядки, трансформируются поставщики электроэнергии и инфраструктура городов, рождаются интересные проекты. Эти изменения затронут всех в конечном итоге.
Сейчас на рынке зарядок сформировались три сегмента: домашний, частный и общественный. 60% зарядок сейчас составляет домашнее использование, когда пользователи устанавливают зарядку у себя дома, а если есть возможность — в паркинге своего многоквартирного дома.
Частные зарядки — это зарядные станции частных компаний. Например, банк устанавливает зарядки для своих сотрудников, у которых есть свои электромобили. Либо компании, которые доставляют товары Amazon: у них есть парк автомобилей, и они устанавливают для них сеть зарядок в разных городах.
Общественные зарядки доступны для всех, они располагаются в городах и вдоль автотрасс. В качестве аналогии можно привести сеть операторов мобильной связи: ты должен подписаться на определенный тариф, чтобы пользоваться услугами.
— А чем отличаются эти три сегмента — домашний, частный и общественный?
— Начнем с домашнего сегмента, где с точки зрения железа оборудование может быть проще. Это так называемые зарядки второго уровня. Владельцу такой зарядки не нужно как-то специально распределять доступ к пистолету. Основная задача — зарядить свое авто, а статистика, которая потом приходит на смартфон, уже не так важна.
Но дело в том, что в Северной Америке стоимость электроэнергии может варьироваться в зависимости от времени суток — поставщики электричества пытаются компенсировать пиковые нагрузки утром и вечером за счет повышения тарифов. Поэтому сейчас домашние зарядки интегрируются в smart grid, систему управления электроэнергией. Домашние зарядки с такой функцией можно включать изначально на маленьком токе, а ночью, когда стоимость электроэнергии ниже, зарядка автоматически включается на полную мощность. На полную зарядку автомобиля уходит от 6 до 8 часов.
Интеграция со smart grid, конечно, усложняет простейший вариант зарядки: требуется подключение к серверу, а сам сервер подключается к поставщику электроэнергии — так контролируется максимальный ток на зарядках в разное время. Это занятная инженерная задача, но есть еще более интересные проекты: например, коммуникационный интерфейс vehicle to grid (ISO15118). Согласно этой концепции, авто может не только заряжаться, но и отдавать электричество — питать дом, когда электричество дорогое. Такой power bank на колесах. Более того, владелец такого устройства может продавать электроэнергию — возвращать ее в сеть и получать за это деньги.
— Что из себя представляет зарядка с точки зрения железа, hardware-начинки?
— Есть три уровня зарядок. Зарядки первого уровня и правда похожи на зарядки для телефона: подключаем любой розетке на 110—120 вольт, 6—8 ампер.
Для второго уровня (наиболее распространенного) требуется 220—240 вольт с переменным током 30 ампер максимум. Автомобиль с такой зарядкой берет от 6 до 30 ампер.
Рассмотрим, что есть внутри зарядки для домашнего использования:
плата преобразователя энергии (GFCI), которая преобразует напряжение, в ней встроены разные типы защиты;
плата контроля коммуникации с автомобилем, зачастую в зарядках такого уровня используется аналоговый интерфейс (для коммуникации используется сигнал, который называется pilot signal);
коммуникационная плата, которая может иметь свой модемом с wi-fi или кабелем.
Зарядки для частного и публичного использования дополнительно содержат встроенную защиту для ограничения доступа и экраны для общения с пользователем. Также у них может быть контроллер для интеграции в систему управления зданием.
Зарядки третьего уровня для офисов и общественных мест — это такие большие «холодильники» вдоль автотрассы, в больших городах и на заправках. Они достаточно сложны технологически: 100—150 киловатт, сотни ампер, 480 вольт. Это устройства с постоянным током, так называемые DC-зарядки. На полную зарядку авто уходит от 10 до 30 минут максимум. Начинка у них аналогичная, есть графический интерфейс.
Отличительный компонент DC-зарядок — дополнительный power-модуль для преобразования тока и контроля. И когда речь идет о сотнях ампер, сам кабель зарядки довольно тяжелый, не всем хватает сил подключить его. Но Tesla, например, использует водяное охлаждение кабеля, поэтому он у них достаточно легкий.
С точки зрения коммуникации зарядки второго и третьего уровня схожи — в них используются те же модемы для подключения зарядки к серверу. Причем уже сейчас появляются новые задачи для компаний в этой сфере: модемы в старых моделях больше не могут поддерживать нужную скорость и количество данных, которое переносится от зарядки к серверу.
— А почему старых модемов для передачи данных уже недостаточно? За счет чего растет объем этих данных?
Возьмем в качестве примера общественные зарядки: в них может быть установлена простая почасовая оплата, а может быть динамическая, с учетом скидки в зависимости от потребленной электроэнергии, времени суток или рекламных акций конкретных автопроизводителей. Соответственно, возрастает и сложность коммуникации.
Еще один пример — проекты по профилактическому (предиктивному) обслуживанию, когда к зарядкам подключают искусственный интеллект, который по своим алгоритмам предсказывает необходимость обслуживания.
— Какие интерфейсы для передачи данных используются чаще всего и почему?
Используются два типа интерфейса: между зарядкой и модемом + между модемом и сервером. А сами модемы бывают встраиваемые и внешние.
Внешние модемы в основном используются для частных и общественных решений, когда нужно подключить много зарядок к одному модему.
Интерфейсы между зарядкой и модемом — зачастую wi-fi или ZigBee. ZigBee — наиболее эффективный, но пропускная способность у него такая же, как у wi-fi, и ее не всегда достаточно. Wi-fi проще, но не всегда удобен для установки в общественных местах (на улицах или в паркингах, где качество сигнала не всегда хорошее).
Интерфейс между модемом и сервером достаточно простой, это прямое подключение к интернету либо сотовая связь с сим-картой. Разработчики ушли от кабелей и ethernet, потому что зарядки устанавливаются на улице, где неудобно прокладывать кабель под землей — намного проще использовать симку, которая стала доступна по стоимости (несколько долларов в месяц для ИТ-решений).
— А теперь про инфраструктуру: чем отличается заправка для электромобилей от заправок для привычных авто с бензиновым двигателем?
Для зарядки электрокара можно использовать дополнительное приложение и указать в нем тип своего автомобиля. Такое приложение подскажет, как спланировать путь, где зарядиться и сколько это будет стоить. И каждый из этих сервисов — логистика, интеграция с платежами — это отдельные инженерные задачи.
На уровне B2C рынок развивается и предлагает свои плюшки: бонусные программы за использование определенных зарядок. С точки зрения В2В ситуация тоже интересная: если сравнить с мобильной связью, то тут есть возможность обмениваться данными у разных операторов (компаний-поставщиков).
— А когда уже сами автомобили будут общаться с зарядками?
Сегодня цифровое общение реализовано только на зарядках третьего уровня. Интерфейс между зарядкой и авто работает примерно так: электромобиль говорит «я готов заряжаться, мне нужно 15 ампер», а зарядка определяет максимальное количество тока, которое авто может потребить.
Тот же стандарт ISO15118 идет с функцией plug-in-charge, благодаря которой автомобиль сам авторизуется в системе, т.е. пользователю не обязательно проводить карточкой по зарядке, чтобы войти в свой аккаунт и получать электроэнергию.
Сейчас самая сложная коммуникация реализована на уровне «зарядка-сервер», а не между авто и зарядкой.
— А что со стандартами в этой теме?
— Все начиналась с компаний, у которых был большой опыт в разработке железа. Потом рынку понадобилось больше программных приложений для обслуживания данных с этих зарядок. Каждый производитель пытался внедрить свой стандарт — сделать протокол для общения между своей зарядкой и своим сервером.
Но клиенты не хотят быть привязанными к одному производителю. Например, город Монреаль как заказчик хочет быть свободен в выборе поставщиков: оставить за собой возможность покупать зарядные станции у разных компаний, а потом подключать их к своей единой системе.
Мало того, что каждый производитель пытался продвинуть свой протокол, так нельзя сказать, что эти протоколы были хорошо оптимизированы. Не хочу бросать камень в огород embedded-разработчиков, но и тогда и сейчас их протоколы были на бинарном уровне, где каждый бит имеет значение. Когда речь идет о больших данных, такой протокол тяжело обслуживать и модифицировать.
Требования от клиентов заставили нас переходить к более сложным протоколам. Стали появляться стандарты общения между зарядкой и сервером. В Европе появился OCPP — Open Charge Point Protocol — протокол открытой зарядной точки. Также стали появляться стандарты общения в сети зарядных станций. И в какой-то момент производители зарядных станций были вынуждены внедрить эти протоколы в свои решения.
Универсальные стандарты задействованы пока не везде, их продолжают внедрять, и они продолжают меняться, так как рынок еще достаточно сырой, и не все стабилизировалось.
— А как рождаются стандарты? Это противодействие на уровне компаний или важнее вклад отраслевых организаций, которые ищут компромисс?
— OCPP — это открытый стандарт, его создавал комитет из представителей разных компаний в Нидерландах. В этом open source-проекте приняли участие не только производители станций и разработчики софта, но также институты.
— А что, если посмотреть на эту тему с точки зрения умного города: зарядки — это ведь только часть подсистемы такого города. Что думаешь про наше будущее, можно ли согласовать всю эту инфраструктуру?
— Я не верю в один общий стандарт. Есть определенные стандарты, которые решают определенные задачи. Например, есть стандарт OpenADR, который позволяет удаленно управлять электроэнергией подключенных электроустройств — он балансирует всплески потребления электроэнергии, и зарядки в него отлично вписываются. Он является частью умного города, но решает конкретную задачу. И таких специализированных стандартов будет достаточно много.
— А как вообще можно подключиться к подобным проектам по разработке инфраструктуры для электротранспорта?
Сложно предвидеть, что будет с этой индустрией через 5 лет. Сейчас можно экспериментировать с разными типами клиентов: работать с банками, с городами, с компаниями со своим парком электромобилей. Если сфокусироваться на решениях проблем клиентов, то ты автоматически будешь двигать индустрию в правильном направлении. А в сборе требований работает стандартная схема: продукт-менеджеры общаются с клиентами, записывают их проблемы, а потом вместе с инженерной командой приоритезируют и выбирают те, решение которых даст максимальный эффект не только в деньгах, но также в новых клиентах и партнерах.
За рамками нашего общения остался самый интересный вопрос для читателей Хабра: а как обстоят дела с инфраструктурой зарядок в России? Об этом мы и поговорим завтра на митапе. Свои вопросы на тему электротранспорта и силовой электроники можно оставлять прямо в комментариях. Мы адресуем их спикерам в прямом эфире, который будет открыт для всех зарегистрированных участников.
А пока поделимся обнадеживающим прогнозом, который несколько дней назад опубликовала британская консалтинговая фирма IDTechEx: в течение следующего десятилетия рынок электрокаров вырастет на 25% и продолжит рост во всех регионах мира в течение 20 лет как минимум. Так что для тех, кто хочет войти в эту отрасль сейчас — и правда лучшее время.
Комментарии (68)
shadrap
08.09.2021 14:30предоплатная схема решит вопрос. видишь заправку в приложении примерно оцениваешь время и бронируешь например 10квт предоплатой за тобой закрепился ИД и ты можешь рассчитывать, что ты заправишься в это время. Я говорю естественно не про "обычные" придомовые или при-рабочие заправки. В идеале конечно хорошо иметь много суперчарджеров, но надо иметь ввиду что стоимость оборудования около 120 тыс долл это без учета линий и прочей обвязки и много станций это большие вложения с маленькой отдачей. Даже если учесть уменьшение стоимости , то это все равно дофига...
zetroot
08.09.2021 14:39+2Но Tesla, например, использует водяное охлаждение кабеля, поэтому он у них достаточно легкий.
Меня вот эта история немного смутила. То есть сколько там потери в кабеле, что ему водянка требуется? И почему это подаётся как преимущество? Эта энергия же просто тратится на нагрев, без полезной работы для автомобиля.
Никакой "зеленью" тут и не пахнет
androude
08.09.2021 15:17Там 0.3МВт Макс мощность, в % потери обычные, а в абсолютных значениях - большие.
quwy
08.09.2021 15:36+2Когда сначала говорят, что кабель охлаждается принудительно, и тут же, что поэтому его удалось сделать легче (т.е. тоньше), вопрос выглядит абсолютно логично.
DimanDimanyich
09.09.2021 08:51и уменьшить потери при нагревании
>>Удельное сопротивление при увеличении температуры на 40°С возросло на 16%.
quwy
09.09.2021 15:51Круто, но уменьшение площади сечения кабеля на 16% не делает его заметно более тонким и легким. Тем более, что теперь в нем должно быть как минимум два канала для циркуляции воды, плюс сама вода. Все равно не сходится.
a3or
08.09.2021 20:52Ну с сопротивлением можно бороться двумя способами, увеличив сечение и/или уменьшив длину проводника. А вот сделать тяжелый толстый кабель, но на кронштейне, чтобы человек не чувствовал его вес например? Это позеленее будет, только не факт, что у всех моделей высота лючка одинакова.
a3or
08.09.2021 20:46Согласен, тем более делать зарядку подобную заправки для ДВС, зачем? В гараже слабым током можно и так.
А на фирменных заправках можно и 2/4/10 лючков для одного авто сделать над которыми тесла будет автоматом парковаться и к тесле можно будет поднять коннекторы автоматом, и вес будет не важен и охлаждение не нужно.
Zuy
09.09.2021 10:07Водянка появилась в суперчарджере 3-го поколения, который стал способен 300КВт качать. Грубо, даже если на кабеле пол процента теряем, это уже 1.5КВт тепла. Но больше проблем вызывала зарядная ручка, т.к. там соединения и контакты то оно греется сильнее чем сам кабель, а на температуру касания есть строгий предел у регулятора, по-моему 65 градусов, вот и пришлось городить водянку.
А вообще, если я правильно помню измерения, обычный суперчарджер имеет примерно 97% КПД. Там не только кабель греется но и вся начинка.
quwy
08.09.2021 15:28+3Интересно, что будет с дворовыми зарядными станциями в наших реалиях, когда маргиналы наконец узнают, что каждый "шланг" -- это десяток килограмм меди.
vesper-bot
08.09.2021 15:37Ну, когда при попытке посрезать шланги их начнет поджаривать, быстро отучатся. Да и имхо при таких рисках лучше не медь, а сталь ставить, с соответствующей массой, чермет кантовать тяжелее и менее профитно.
quwy
08.09.2021 15:45+4Ну, когда при попытке посрезать шланги их начнет поджаривать
С какой это радости? Напряжение на "шланг" подается только во время зарядки, а пока никого нет, пили-не-хочу.
Да и имхо при таких рисках лучше не медь, а сталь ставить, с соответствующей массой
Тогда рядом с каждой станцией нужно будет маленький подъемный кран сразу монтировать.
reinvent
08.09.2021 16:13У меня стоит станция с розеткой тип 2 три фазы уже три года, пока никому не надо, но, по опыту Украины, это может быть вопросом времени. Сам кабель много не стоит, а вилку просто так не вытащить, она заблокирована.
GiperBober
08.09.2021 16:20+2Тут всё предельно просто... Инфраструктура будет построена на большом количестве медленных зарядок (в основном - бесплатных или по себестоимости электричества, возле офисов, на парковках, возле многоквартирных домов и т.д.) и малом количестве - быстрых платных. Много меди - только в высокотоковых зарядках, если такие зарядки будут воровать - то значит, стоимость охраны будет включена в стоимость зарядки, а сами зарядки будут либо выглядеть как многоместные суперчарджеры с будкой охранника/кассира, либо несколько колонок в местах, где охрана уже подразумевается - супермаркеты, платные парковки, стоянки ТРЦ, крупные офисные здания, административные здания, с договорённостям
Существенно большей проблемой, в переходный период электрификации транспорта, видится занимание маргиналами парковочных мест для электромобилей.
quwy
08.09.2021 20:58Ну не знаю. У меня в городе как минимум две зарядки третьего типа (те, что случайно увидел, ибо мне они пока не нужны). И вот одна из них в таком месте, где под утро никто не ходит уже.
А зарядок второго типа -- так вообще в каждом втором дворе новостроек. И кабель там хоть и не 40 мм в поперечнике, но тоже весьма "вкусный". И не такое тырят.
Popadanec
08.09.2021 21:29Когда узнают, и проблема станет острой, сделают вандалоустойчивые зарядки с прячущимся кабелем, стальным корпусом и камерами. Пока ломают зарядка запишет видео, голос и отправит уведомление в полицию.
Как показывает практика, даже маска уже не спасает от узнавания, так что «награда» найдёт своих героев.
xdenser
08.09.2021 16:46А дворовую зарядку для многоэтажки, я вижу как некиий центарльный модуль с подключением симкой в сеть для мониторинга, на котором на шине висит десяток "умных" розеток - общение прямо по той же питающей шине (ethernet over power ) никаких доп проводов. Максимально интегрированное решение. Ну может быть и звезда - тоньше кабель к каждой розетке. Да там 3,6 КВт всего будет но зато дешево и масштабируемо. Хотя подобное можно наверно и на 3 фазы сделать. Кабель все время под напряжением. Ну и там опрос может идти розеток этих - пропала связь - идет сигнал на мониторинг, а центральный модуль может быть и с камерой. Так что маргиналы особо не разгуляются. Но это надо чтоб во дворе было хотя бы 10 электромашин.
А блокировка зарядочных мест ДВСками - да проблема. Нужна законодательная база - чтоб можно было вызвать полицию/эвакуацию. Тогда желающих поубавится. А потом и ДВСки пропадут. И "розеток" больше станет.
reinvent
08.09.2021 17:003,6 кВт - это 10 часов зарядки в летний период для батареи 31 кВт*ч с учетом потерь 12 %, для современных авто розетка должна быть 5 кВт минимум, а лучше 6.6 кВт, чтобы использовать американские авто с маломощным ЗУ на борту. Для европейских авто стандарт 11 кВт три фазы
xdenser
08.09.2021 17:18Я в курсе что есть и на 22 кВт стандарт. Но если у вас розеток как грязи на каждой парковке то 36 кВтч за ночь вам хватит и еще не каждую ночь заряжать будете. 36 кВтч это 200км не самого экономного пробега. Вы ездите каждый день по 200км? На 3 фазы будут дороже розетки, но и там никакой фантастики я не вижу.
Обычный день это приехал в 18:00 уехал в 7:00 - машина стоит 13 часов. Но и днем она где то стоит. Конечо если розетки есть не везде, к ним надо специально ехать - то лучше 22 кВт, а еше лучше гиперчарджер. 22 и 11 кВт это для парковки у супермаркета, кино, боулинга, фитнессцентра. Но у дома 3,6 кВт будет норм.
reinvent
08.09.2021 17:29Как электровладелец со стажем я против такого подхода. Думаю, многие коллеги со мной согласятся.
GiperBober
08.09.2021 17:34Хех. Да не вопрос, как электровладельцу объясню, как ситуацию разрулит рынок. Вам будет предложено - заряжаться 3,6 кВт по цене 3-5 рублей за кВт*ч, и в любом месте (а много где - и бесплатно. Например, бонус от работодателя или акция от супермаркета с целью привлечения клиентов), 10 рублей за 11 кВт мощности, но не везде, а только где трёхфазные розетки, 20 рублей за кВт*ч - на Чадемо по 50 кВт в количестве двадцати штук на городу, или 30 рублей за кВт*ч - за 100 кВт на паре суперчарджеров за городом.
reinvent
08.09.2021 19:54Что это за рынок? Почему нельзя дать возможность электровладельцам самим разобраться, какую зарядку себе ставить? Я сейчас пользуюсь собственной станцией на 15 кВт, которая отрегулирована на 11 кВт, три фазы. Тариф дневной и ночной. Публичной инфраструктурой пользуюсь пару раз в квартал.
xdenser
08.09.2021 17:39Чисто "на эмоциях" или есть разумные аргументы? Электровладельцы со стажем не избалованы хорошей инфраструктурой. Я вот уже 7 лет езжу без запаски, а когда то возили даже по 2. Но я это не застал. Менял ее аж 1 раз за 20 лет стажа.
reinvent
08.09.2021 19:58И раз не избалованы - давайте им розетку поставим на 16А 220? Это вчерашний день, для авто с 2018 года это маловато, а для современных - и того меньше. И вообще, пусть каждый выбирает. У кого-то американское авто - там 6,6 кВт, больше не берет, а у кого-то европейка - ему надо 11 или 22 по 3 фазам. Пусть люди выбирают сами, а когда пойдет рост, можно и переделывать инфраструктуру. Я про зарядки во дворах, публичные должны быть мощными
xdenser
08.09.2021 20:20Чего уже там давайте каждому по гиперчарджеру! Конечно пусть каждый выбирает - есть деньги ставь себе хоть гиперчарджер и тяни линию на 400 КВ.
Авто хоть 18 года хоть 13 года жрут где то одинаково - плюс минус 15 кВтч на 100км. Зачем им больше за ночь заряжать на общественной инфраструктуре? А за свои да пожалуйста!
Оно бы было возможно интересней если бы на 10 зарядок скажем было 30кВт и если там только один заряжается то дайте ему все 22кВт, а если кто больше то делить. Они так делают для DC зарядок - делят 150 кВт на 2 по 75, но для быстрых зарядок это фу. А если на медленной тебя особо время не давит, то почему бы и нет. НО так же конечный порт будет дороже и провод к нему толще, а их надо сотни тысяч, если не миллионы.reinvent
08.09.2021 20:22Я к тому, что не нужна пока публичная инфраструктура во дворах. Дали бы возможность развиваться частной. А то поставят публичные розетки на 16А, а частную станцию поставить не дадут.
xdenser
08.09.2021 20:37Ну смотрите давайте посмотрим как разввались другие инфраструктуры. Например домашний интернет. Что у нас было сначала? - много мелких провайдеров кто во что горазд. Ими пользовались энтузиасты и платили относительно дорого. Когда интернет стал достаточно массовым, то все это укрупнилось - мелкому провайдеру сложно конкурировать с крупным по уровню сервиса и ценам. Конечно потом, когда мелких выкосили, получаются другие проблемы. Но не важно. И тут будет так же - дадут вам частные ставить, но потом придут большие дяди и заберут у вас клиентов. Ценой, уровнем сервиса и т.д. Сломается ваша шаренная зарядка, а вы в отпуске, а людям заряжаться надо, что делать?
Ну и место во дворах не резиновое. Выиграет кто-то один. Или будет насильное разделение на "сеть" и "продавцов".
reinvent
08.09.2021 21:23Чтобы крупному бизнесу это стало интересно, нужно, чтобы было больше электроавто. А чтобы было больше электроавто, нужна зарядка во дворах. За личную зарядку люди сейчас готовы заплатить, а крупный бизнес делать сети пока не заинтересован. Нужна грамотная дорожная карта, а не идеи "понаставим розетки 16А"
xdenser
08.09.2021 21:31Не найдетесь не будет никакой грамотной карты. Будет хаос, как обычно. Для начала должы быть хотя бы нормы для нового жилья уже с зарядками или хотя бы закладными. В европе такие нормы уже в силе. Но по-моему и то зарядок там маловато. Я так и не понял, чем плохая идея иметь 16А у КАЖДОГО парковочного места.
xdenser
08.09.2021 23:18Нет аналогия тут не получится. Тут у вас лимит сверху. Ну нельзя съедать 10 тарелок борща каждый день.
semmaxim
08.10.2021 10:53128 кб/с тоже хорошо. Я в своё время с таким интернетом несколько сезонов Battlestar Galactica посмотрел. А уж для сидения в вконтакте, википедии и гугле при некотором терпении этого вполне хватит.
GiperBober
08.09.2021 17:25+2Средний пробег легкового автомобиля в городе - 20-30км в день. При таком пробеге он потратит 3-5 кВт*ч в сутки. 31 кВт*ч для среднеразмерного электромобиля - это порядка 200 км пробега. Если учесть, что многие машины смогут заряжаться возле работы, или на парковках магазинов/ТРЦ, то большое количество медленных зарядок на 16А вполне позволит 99% населения городов обойтись без суперчарджеров вообще (по сути, суперчарджеры нужны будут только на трассе). Даже таксисты и курьеры смогут обходиться без суперчарджеров, если таксисты будут ожидать вызовов на парковках с зарядками, а курьеры - подзаряжаться на парковках обслуживаемых зданий.
xdenser
08.09.2021 17:37Совсем идеальный вариант был бы с беспроводной зарядкой. Все время втыкать разъем тоже довольно напряжно. Но там слишком большый потери. Или может придумают какой то стандарт на разъем под днищем чтоб автоматичски включался. Но это будет дорого и нескоро.
xdenser
08.09.2021 17:05Впрочем возможно и не нужен центральный модуль. Просто максимльно интегрированная розетка. Симки у нас виртуальные могут быть. ей нужно только питание подвести и подключить к сервису. Она реально может быть очень дешевой при массовом спросе. Само подключение будет дороже стоить ну и железо чтоб сделать ее максимально вандало устойчивой. Почем у нас там обычные умные розетки - долларов 50 за уличное исполнение? Ну да WiFi vs G4 думаю разница небольшая. Больше "ума" ей не надо, немного другой разъем и электро-механика для блокировки кабеля. Все. Ну должная быть она из стали а не из пластика. Ну пусть 200 долларов.
diogen4212
08.09.2021 17:10Наивно считал, что электромобиль можно воткнуть в обычную розетку 220 В (и в этом одно из его преимуществ, что АЗС как таковые не обязательны), даже представлялась картина, как из каждого окна хрущёвки тянется кабель вниз к дешёвым иномаркам во дворах (а потом все разряжаются на морозе -30 за полчаса езды)
reinvent
08.09.2021 17:34Бывают и такие колхозные способы как провод из окна, но они, конечно, далеки от цивилизации. Хотя на ДВ норма. На морозе в минус 30 на обогрев тратится от 2 до 5 кВт*ч, емкость батареи уменьшается, но вряд ли более 10 %. Можно посчитать, за какое время разрядится. В Иркутской области электричество стоит 70 коп. за квт*ч, обслуживание у электроавто никакое - люди готовы мириться с трудностями в мороз.
Svbakulin
08.09.2021 17:53воткнуть то можно. и вся идея в том что зарядка на публичных чарджерах будет в итоге нужна либо на трассах либо крайно редко в городе (500км за день наездить не просто, если только забыть зарядить ночью). Такая обычная розетка на 10А пойдет для ПОДзарядки, но за ночь на 10А и 240В можно зарядить чуть больше 20Квт\ч, емкость Теслы же 85квт\ч. Это полезно где нибудь в поездках чтобы уменьшить нужду в визитах на суперчарджеры. Дома нужно ставить зарядку на 32А, что стоит не дорого и ничего в ней особенного нет - это не суперчарджер. За ночь зарядит что угодно, что и требуется. Важно понимать что большАя если не бОльшая часть населения развитых стран (на которые ориентируются так или иначе) живет либо в домах, либо в таунхаусах где никаких проблем с этим не будет. В многоквартирных домах пока есть сложности но скорее всего из решат в итоге законами в больших городах. В Финляднии например бросалось в глаза еще в 2010 что там были розетки на многих публичных парковках, обычные. Я так понимали их использовали для подогрева. Электричество - это не бензин и не водород, оно везде есть и проблема с зарядками хоть пока и есть но решить ее довольно просто и не дорого при желании - никаких сложных или опасных индустриальных систем не надо. Когда это все возникнет в домах, публичные чарджеры нужны будут в осносном только на трассах для дальних поездок, в том и все удобство.
khabib
08.09.2021 18:22500 км и больше есть только в люксовых моделях. К реальности ближе 180-250 км. Что уже не далеко от потенциального пробега по городу за день
3epg
08.09.2021 19:43500,250,180. У товарища Mitsubishi minicab. 60, максимум 70 километров пробега. И это летом, если включить кондёр, то будет 40. Боюсь представить что с ним станет зимой, только салон прогреется и приехал. ))
Сейчас товарищ как раз занимается установкой вебасты для отопления в зимнее время.
reinvent
08.09.2021 20:07С 2018 года идут авто с батареей 40 кВт*ч, проезжают 250 км
3epg
08.09.2021 20:26Ну тот то древний пепелац, 2011 года выпуска. Взял он его для фирмы, монтажникам своим, чтобы по объектам ездили. Учитывая, что у него свой цех, где можно спокойно заряжать авто всю ночь, то впринципе норм альтернатива жигулям четвёртой модели, что была у них до миникаба.
reinvent
08.09.2021 20:01Современные демократичные электроавто едут 300-400 км от одной зарядки, видимо, это будет неким стандартом.
Svbakulin
09.09.2021 06:02+2Ну вот тут, в пробегах типа 150-250 км, я вижу большую проблему и думаю это серьезно препятствует EV. Да, этого достаточно на обычный день, но машина как бы должна быть надежным агрегатом и работать всегда, а не только когда неполное видение производителя совпадет с вашим расписанием. Для дальних поездок 250 км это вообще не вариант, это надо заряжаться каждые 1.5-2.5 часа что даром никому не надо. В городе тоже лишний головняк. Зачем покупать сьбе проблему когда можно сидеть на бензине? Мазда например на днях выпуситила в моей части света свое убожество мх30. Пробег чуть больше 200км на батаройке и еще столько же на бакапе (бензиновый генератор!!!) который наверное должен решать проблему range anxiety но поскольку мазда похоже ничего не усвоила за последние 20лет, будет наоборот создавать проблемы (протухший бензин как в leaf). Чтобы на этом девайсе куда то подальше уехать, с учетом что расстояние между заправкими тут 300-350 километров на удаленных трассах, надо чтобы чарджеры и заправки не просто чередовались, но и чередовались на правильном расстоянии - good luck with that!. Многие другие производители включая Порше со стволим тайканом делают то же самое, убивают свои машины расстоянием. Мне кажется это банально экономия на батарейке (не все их делают сами как тесла) без понимания последвтсий. Это делает машину убогой. Все провалы EV после появления технологий были именно изза их убогости (Better place хороший пример). А это не может заинтересовать людей, как я это вижу, когда уже и так придется принять некоторые временные неудобства.
khabib
10.09.2021 10:23Мне кажется это банально экономия на батарейке
Да конечно, производители просто пытаются поместится в бюджет 10-15к баксов. А одним из самых дорогих элементов является батарея.
reinvent
08.09.2021 20:0332А, в принципе, терпимо. Но еще раз: почему нужно решать за электровладельца, какую зарядку ставить во дворе? Он сам в состоянии разобраться, дайте точку подключения или разрешите повесить на ТП.
Komrus
09.09.2021 09:07Если имеется в виду "двор частного дома" - разумеется, владелец будет решать.
А если более привычный для российских крупных городов "двор многоквартирного дома" - то земельный участок, относящийся к дому, увы в большинстве случаев заказчивается по обрезу стены :(
То, что рядом с домом - муниципальная территория. А даже если дому повезло и двор в собственности/аренде у ТСЖ - то нужно решение собрания членов ТСЖ для установки чего-бы-то-ни-было во дворе. Плюс понимание - за чей счёт и как финансирование пойдёт... А в многоквартирном доме, даже где народ квартиры недавно купил - это всё не очень банально...
reinvent
09.09.2021 09:17Не банально, но вполне решаемо даже сейчас. Если территория не ТСЖ - еще лучше, не надо никому ничего объяснять и уговаривать. Муниципальную землю можно получить под размещение станции без торгов и дешево, а дальше подключение своим порядком. Пример частной станции во дворе многоквартирного дома по ссылке, рядом с трансформаторной подстанцией
billyevans
08.09.2021 19:29Можно, я и втыкаю дома в обычную розетку от сушилки, она 250В вроде, можно в 120(я в США живу). Я никакой специальной не делал, а просто кинул удлинитель через гараж. Можно еще, конечно в гараж заезжать заряжаться, но мне кажется это странным.
На моей м3 250В розетка дает 22 мили в час, 120 - 5. В поездках, если снимаю дом, то обычно заряжаю от 120, за ночь немного да набежит.
Для меня это одно из основных приемуществ, что не нужно никуда заезжать на заправку.
Glintvein
08.09.2021 19:29Могут ли авторы озвучить порядок стоимости " входного билета" для компании- разработчика зарядок третьего уровня, учитывая широкую номенклатуру, сертификацию, спец оборудование для разработки и т.п.
saege5b
08.09.2021 22:27Мощный полумостовой модуль (два транзистора с обвязкой) - 250.000 рублей. Это правда в России, в розницу.
event1
08.09.2021 20:34+1Интерфейсы между зарядкой и модемом — зачастую wi-fi или ZigBee. ZigBee — наиболее эффективный, но пропускная способность у него такая же, как у wi-fi, и ее не всегда достаточно.
Разработчики ушли от кабелей и ethernet, потому что зарядки устанавливаются на улице, где неудобно прокладывать кабель под землей — намного проще использовать симку, которая стала доступна по стоимости (несколько долларов в месяц для ИТ-решений).
Во-первых, к зарядке же всё-равно кабель идёт электрический. В чём проблема сразу два кабеля заложить
Во-вторых, если у вас данных столько что они не помещаются в wifi, то есть большие сомнения, что LTЕ вам обойдётся в несколько долларов в месяц. И что там такое передаётся, что в 54 мегабита не влазит?
xdenser
08.09.2021 20:58Оно скорее проблема с этим WiFi внутри зарядки, что используется просто какое то доступное решение типа ESP32 и нет нормального интегрированного контроллера для зарядки, в котором было бы сразу LTE и управление силовыми линиями и что там еще нам надо для общения с сервером. Вот и лепят из того что есть. Кабель положить не проблема. Только куда? Силовой кабель тянут от подстанции а интернета же там нет, так что ямы надо 2 копать. Так что LTE это норм. Оно в каждой новой машине сейчас есть. И скоро будет в каждом чайнике. Но со временем все это устаканится.
hw_store
09.09.2021 00:16+1Что-то много букв, много общих слов - и минимум технических подробностей. Даже с точки зрения пользователя не очень подробно раскрыто, а уж с точки зрения инженера - вообще минимум информации. Митап такой же будет?
Кстати, в Москве кое-где встречаются электрозаправки, но они выглядят совершенно не так, как на представленных картинках: например, у них нет кабелей. В России другие стандарты?
Promwad Автор
09.09.2021 15:27Спасибо за отзыв! Конечно, общий обзор темы не тянет на полноценную инженерную статью. Эта публикация была рассчитана на широкую аудиторию, чтобы показать, что внутри рынка разработок для электрокаров работы хватит всем: тут и железо для зарядных станций можно проектировать, серверные или мобильные приложения разрабатывать, силовой электроникой заняться или отраслевые стандарты развивать. На митапе мы поговорим более предметно на эти темы:
16:10 — доклад про технологии и продукты Arrow, которые можно применять в разработке электромобилей и целой экосистемы электротранспорта.
16:45 — доклад о возможностях и перспективах применения карбида кремния (SiC) в силовой электронике.
17:20 — доклад про создание зарядной инфраструктуры для электромобилей на территории России — логическое продолжение этой хабрастатьи.
18:00 — в течение часа будет серия кратких презентаций от трех стартапов из России, которые работают с зарядками + проект по разработке высокопроходимых адаптивных мобильных роботов.
Менеджеры и предприниматели, которые посещали наши прошлые митапы, оставляли отзывы, что для них было слишком много технических подробностей :-), поэтому мы и начали добавлять в программу более лайтовые материалы. Так что если вам интересена более техническая подача — подключитесь послушать первые два доклада от инженеров инженерам. Возможно, окажется, что это как раз ваш формат. Подробности и ссылка на трансляцию будет на канале https://t.me/hardwareecosystem
shadrap
Как то везде ускользает тема шедулинга на заправочных станциях. Сегодня , когда вероятность пересечения двух трех желающих на заправке низка это одно, но когда это случится будет совсем грустно , понимая , что заправка берет 2-3ч + ожидание еще 4-6 ч.. И встанет вопрос о покупке( предоплате) тайминга на зарядку.
Или например шеринг персонального зарядного устройства с другими людьми, я бы не против например, что б пока меня нет на моей заправке мог заправиться другой человек ... например.
xdenser
На самом деле это никому не надо. Это неудобно, никто не будет заморачиваться - вот я завтра поеду заряжаться в 5 часов. Потом не приедет. Зарядный порт не такой и дорогой ресурс. Нужно просто сделать достаточно зарядок. Обычная ежедневная зарядка малым током должна быть просто у каждой машины условно своя. В идеале (перспективе) на каждом парковочном месте в городе. Это как тротуар или лампа освещения - часть городской инфраструктуры. При этом там должен быть просто зарядный порт - никаких экранов-интервейсов, максимум светодиод, что порт рабочий. Все остальное - активацию зарядки, оплату и т.д. можно решить через смартфон. В идеале вообще не решать - авто имеет уникальный VIN код - воткнул - и заряжаешься (или нет если нет договора/денег на счету/роуминг не активирован). А быстрых зарядок для далеких путешествий нужно просто сделать достаточно - согласно транзитному трафику в конкретном месте. Весь местный трафик туда все равно не поедет (в отличие от бензиновых заправок).
reinvent
Вы проводили исследования, надо это или не надо? На мою зарядку регулярно кто-нибудь заезжает. Нужно для начала не ставить зарядки, а дать формировать точки подключения желающим купить электроавто. Самое простое - разрешить вешать на стены ТП, в каждом городском дворе стоит и подъезд есть. Потом можно и на публичную основу переводить.
Вин код по протоколу "медленной" зарядки не передается
xdenser
Зачем исследования, если и так все ясно? Большинство людей раздолбаи у которых планы меняются по 10 раз на дню. Вы можете шарить зарядку на регулярной основе с кем то - типа я заряжаюсь по вторникам, а ты по средам. Но это все клубы по интересам которые никто не запрещает. А общедоступную зарядку резервировать такое себе.
Протоколы еще будут меняться. Не обязательно это будет VIN код - это пример как должно быть. а не как есть.
reinvent
На Украине общее использование собственной зарядки довольно распространено, свою зарядку можно подключить к платформе оплаты и получать плату. Я свою зарядку использую только по ночам, и то не каждую ночь. В остальное время она простаивает для меня, но может быть использована (и используется по факту) другими.
SinsI
Проблема в том, что загрузка может быть крайне неравномерной - начинаются праздники, сезон охоты, какой-нибудь фестиваль, и вместо десятка автомобилей в час желающих подзарядится становится несколько сотен.
К каждому зарядному порту надо либо линию электропередач, либо большую батарею - так что он как раз влетает в копеечку.
xdenser
у вас дома к каждой розетке целая линия электропередач идет?
ну так если у вас каждую ночь каждая машина втыкается в медленную зарядку с чего бы вдруг из-за праздника выросла нагрузка? Машина или уедет - и будет заряжаться на гиперчарджере или точно так же проедет своих 30 км в день и вернется назад.
больше чем влезет на дороги машин ездить не будет.
будет больше дорог - будет и больше зарядок
degroeg
у меня в городе эту проблему решили по пролетарски: на общественных зарядках, после 4 часов подключения, EnBW снимает дополнительные 10 центов в минуту. И не важно заряжается авто или уже нет, DC или AC - с 241 минуты дополнительные 10 центов в минуту, max. 12€.
Аргументируют тем, что согласно их BigData, 95% народа заряжается не дольше 3 часов. (при том что А-Класс с его хилой 15kWh батареей требуетса мин 3.5 а то и все 4 часа для зарядки с 0% дое 100%)
shadrap
частичное решение проблемы, если у человека вопрос что называется на 1000 он может позволить себе 6 евро лишних... А вот для меня + час в ожидании зарядки уже более критично.
Windev
На суперчаржерах такой проблемы нет. Тесла проводит на зарядке от 10 до 30 минут заряжаясь до 80%. Если на зарядке много машин то включается специальный режим для обслуживания максимального количества машин. За 5 минут до конца зарядки приходит сообщение что нужно готовиться убрать машину. А 5 минут после окончания зарядки включается тариф за простой. 1-2$ за каждую минуту. В таком режиме никто не будет держать машину 2 часа занимая место. К тому же среднее количество розеток на станции около 10. Но уже не редки станции на 20 розеток. С постепенной заменой суперчаржеров v2 на v3 время зарядки ещё больше сократится.