Miért ne töltsük a Zoét egyfázisú töltővel?

Kedves Uram,

A hír igaz, ráadásul én terjesztem, vállalva ennek összes kockázatát… Kis pontosítást hadd tegyek: sosem az inverter tölti az akkumulátort, hanem a fedélzeti töltő, amit a Zoe esetén BCB-nek hívnak.

Alapvetően két oka van, amiért nem javaslom a Zoe töltését egyfázisú töltőről: az egyik a csapnivaló hatásfok! Míg 3 fázisról töltve a Zoét, akár 92 százalékos töltési hatásfok is elérhető, egy fázisról 10A-rel töltve a hatásfok 68 százalék körül alakul, azaz a betöltött villany 1/3 része csak a garázst vagy az utcát fogja melegíteni. A másik ok pedig az, hogy egyfázisú töltés során olyan áramkörök is bekapcsolódnak, amelyek meghibásodásra hajlamosabbak, ill. olyan aszimmetrikus öregedési folyamatok történnek, mely hatására az autó egyre instabilabban képes csak háromfázisú hálózatról tölteni, végül már inkább csak sehogy, így pont a hosszabb utazások során lesz majd teljes képtelenség tölteni az autót az útszéli gyorstöltő oszlopokról.

Hogy a problémát jobban megértse, sajnos kell tenni egy kis műszaki-konstrukciós kitérőt. Egy eCar nagy teljesítményű fedélzeti töltője nem „egyenirányítót”, hanem (általában kettős) teljesítmény-tényező korrektor (angol nevén Power Factor Corrector, PFC) áramkört tartalmaz. Ez az áramkör biztosítja a bemenő áramfelvétel szabályozhatóságát és a szinuszos áramlefutást. Ezt a töltő kettő nagy méretű, nagy áramú induktivitással oldja meg. Ez drága, nehéz és nagy; olyannyira nagyok, hogy sok autóban a fedélzeti töltő méretben nagyobb, mint az invertere.

Három fázisú töltés esetén ráadásul háromszor kettő, azaz 6 darab ilyen „drágaság” kellene a fedélzeti töltőbe. A Renault Zoe tervezői ezzel szemben éltek egy trükkel: a Chameleon márkanevű töltőjük ugyanis a hajtómotor nagyméretű tekercseit használja erre a célra. A megoldás hátránya, hogy kis áram esetén is fel kell mágnesezni a majd 50 kilós motort, azaz kis áramú, egyfázisú töltés esetén hatalmasak lesznek a veszteségek – viszont az is igaz, hogy a jóval nagyobb induktivitás miatt nem csak 11 kW-tal, azaz 3x16A-rel tölthető, mint a többi eCar, hanem R motoros esetén 22 kW-tal, azaz 3x32A-rel, sőt Q motoros esetén 43 kW-tal is, azaz 3x63A-rel. Cserébe még a DC gyorstöltés, azaz a CCS csatlakozó elhagyásával is spórolni lehetett a költségeken.

A másik hátulütője ennek a megoldásnak az, hogy a hajtómotor testzárlata esetén azonnal villamosszék lenne a Zoéből, ezért nagyon komoly védelmekkel van tele a Chameleon töltő, amely sok kondenzátort is tartalmaz. Ezek a kondenzátorok azonban öregednek; ha pedig folyton egy fázisról töltjük az autót, az egyik oldal gyorsabban fog öregedni, mint a másik két, alig használt páros.

Ennek eredménye az lesz, hogy pár év múlva szinte képtelenség lesz olyan töltőoszlopot találni, ahol hajlandó a Zoe tölteni, mert mindegyikre azt fogja mondani, hogy „Charging Impossible”, azaz töltés lehetetlen. Végezetül az egy- és háromfázisú átkapcsolást végző áramkörök is képesek akár egyetlen rosszul sikerült művelet után kinyiffanni – ami háromfázisú töltés esetén sohasem történhet meg, mert ezek az áramkörök soha be sem kapcsolódnak.

A fenti sorok csak és kizárólag a Renault Zoe speciális konstrukciójú fedélzeti töltőjére igazak, ill. a Smart ForTwo újabb, 453-as motorverziójára; ez a kettő tartalmazza csak a Chameleon töltőt. Annak nyűgjei és áramütési kockázata miatt egyetlen másik gyártó sem merte ezt alkalmazni, így sem a Tesla, sem a BMW, sem egyéb háromfázisú töltésre képes elektromos autót nem zavarja, ha örökké egy fázisról vannak töltve.

Azok fedélzeti töltőit ugyanis nem háromfázisú kivitelben, hanem három darab egyforma egyfázisú töltőből építik meg, így egyfázisú töltés esetén a másik kettő töltő „alszik”, vagy pedig kettőt összekötve lehetővé teszik az 1x32A-es töltést is a 3x16A-es mellett. És mivel ezekben nincsen túlmérezetett, hatalmas induktivitás, a hatásfokuk is elfogadható még 1x10A-es töltőáram mellett is.

Tisztelettel: VillanyPásztor