Elektrikli Araba Nasıl Şarj Edilir? Nasıl Çalışır? Şarj Etme Yöntemleri Nelerdir?
Elektrikli arabalar nasıl şarj edilir: Elektrikli arabalar elektriğin bulunduğu her yerden şarj edilebilir. Elektrikli araba alacak kullanıcıların aklına gelen ilk gelen soru “Nerede şarj edeceğim?” Oysa ki elektrikli otomobillerin hayatımızda yer alması ile birçok şarj istasyonu kurulmuştur. Kurulmaya da devam etmektedir.
Elektrikli Araba Nedir?
Elektrikli araba, elektrik enerjisi ile çalışan arabalara denir. Elektrikli araçlar karbon salınımı olmaksızın, çevreye herhangi bir fosil yakıt bırakmadan, yenilenebilir enerji sayesinde doğa dostudur. Elektrikli arabalar (electric cars) bir veya daha fazla elektrik motoru kullanırlar. Bataryalardan ve diğer enerji depolama cihazlarında depoladığı elektriği kullanan otomobildir. Elektrik motorları ani tork verir, güçlü ve dengeli hızlanma sağlar.
Çalışırken gürültü kirliliği oluşturmaz, enerji tasarrufu sağlarlar. Bundan dolayı gelecek nesillere sağlıklı bir dünya bırakmaya katkıda bulunmaktadır. Kilometre başına düşen maliyet oranının diğer arabalara göre daha düşük olması başlıca faktörler arasındadır. Tüm araçlarda olduğu gibi elektrikli araç (EA) modellerinin de belirli bir çalışma sistemi vardır.
Elektrikli Arabayı Oluşturan Parçalar
Elektrikli arabayı oluşturan parçalar ve görevleri nelerdir?
Battery (all-electric auxiliary): Akü (tamamen elektrikli yardımcı):
Elektrik tahrikli bir araçta, yardımcı akü araç aksesuarlarına güç elektriği sağlar.
Charge port: Şarj portu:
Şarj portu, akü (battery) grubunu şarj etmek için aracın harici bir güç kaynağına bağlanmasına izin verir.
DC/DC converter: DC / DC dönüştürücü:
Akü grubundan yüksek voltajlı DC gücünü, araç aksesuarlarını çalıştırmak ve yardımcı aküyü şarj etmek için daha düşük voltajlı DC gücüne dönüştürür.
Electric traction motor: Elektrikli çekiş motoru:
Çekiş aküsü grubundan gelen gücü kullanan bu motor, aracın tekerleklerini çalıştırır. Bazı araçlar hem sürüş hem de rejenerasyon işlevlerini yerine getiren motor jeneratörleri kullanırlar.
Onboard charger: Yerleşik şarj cihazı:
Şarj portu aracılığıyla sağlanan AC elektriğini çekiş aküsünü şarj etmek için DC gücüne dönüştürür. Aynı zamanda şarj ekipmanı ile iletişim kurar. Grubu şarj ederken voltaj, akım, sıcaklık ve şarj durumu gibi pil özelliklerini izler.
Power electronics controller: Güç elektroniği kontrolörü:
Bu ünite, çekiş aküsü tarafından sağlanan elektrik enerjisi akışını yönetir. Elektrikli çekiş motorunun hızını ve ürettiği torku kontrol eder.
Thermal system (cooling): Termal sistem (soğutma):
Bu sistem, elektrik motoru, güç elektroniği ve diğer bileşenlerin uygun çalışma sıcaklığı aralığını korur.
Traction battery pack: Çekiş pil takımı:
Elektrikli çekiş motorunun kullanması için elektriği depolar.
Transmission (electric): Şanzıman (elektrikli):
Şanzıman, tekerlekleri çevirmek için elektrikli çekiş motorundan mekanik gücü aktarır.
Elektrikli Otomobil Nasıl Çalışır?
Araçlar belirli bir düzen içerisinde çalışmakta ve araçta düzensizlikten kaynaklanacak arızaların önüne geçilmektedir. Bir elektrikli otomobil nasıl çalışır? Yanmalı motorun aksine elektrikli otomobil, motoru çalıştırmak için yakıtın yanmasına ihtiyaç duymak yerine bataryadan aldığı elektriği kullanır. Rejeneratif frenleme sistemleri sayesinde durmak için kullanılan enerjiyi depolarlar. Hızlanmak için tekrar kullanırlar.
Bataryanın kapasitesi, bu tip bir elektrikli otomobilin menzilini yani tek bir batarya şarjıyla gidebileceği mesafeyi belirler.
Elektrikli otomobil yalnızca elektrikle çalışır. Yanmalı motoru yoktur, emisyon üretmez.
Elektrikli Araç Bataryası
Elektrikli araç EA, üretimi yapılırken yaşanan en büyük sorun bataryadır. Ancak nikel bazlı çalışan piller yerine doldurulabilir ve lityum ile çalışan piller geliştirilmiştir.
Pil çeşitlerinden olan NiMh pil ile Lityum-iyon pil EA, HEA uygulamalarında kullanılmaktadır. Batarya teknolojisinin gelişmesi ile Lityum-iyon bataryaların enerji yoğunluğu yüksek değerlere ulaşmıştır.
Lityum-iyon piller anlık olarak sürekli akımın çok üzerinde akım verirler. Bundan dolayı aracın ani hızlanmalardaki tepki süresi kısadır. (EA) elektrikli araba, (HEA) hibrit araç ve batarya şarj cihazı her geçen gün fazlalaşmaktadır. Ayrıca bazı araçlar özel tekniklerle kendi kendini şarj edebilmektedirler.
Elektrikli araçların (EA) önemli bir bölümü ve şarj edilebilir tüm teknolojik aletler lityum iyon piller ile çalışmaktadır. Elektrikli arabalar da batarya tipinde en önemli husus şarjdır. Batarya doluluk oranı %20’nin altına düşmeden şarj edilmelidir. Bunun sebebi ise lityum iyon pillerin tek bir yapı yerine hücreler halinde olmasıdır. Eğer pil sonuna kadar biterse pilin bazı hücreleri yok olmaktadır. Bu sebeple elektrikli bir oto da batarya bitene kadar araç (vehicle) kullanılmamalıdır.
Elektrikli Araba Şarj Etme Sistemi
Elektrikli araç şarjı üç şekilde yapılabilir.
- Ultra hızlı şarj (Ultra Rapid Charging),
- Hızlı şarj ( fast charging),
- Yavaş şarj (slow charging) .
Bunlar, EA şarj etmek için var olan güç çıkışlarını ve şarj hızlarını temsil eder. Şarj gücü kilowatt (kW) olarak belirtilmektedir.
- Ultra hızlı şarj cihazları ( Ultra Rapid chargers):
Elektrikli araç şarj etmek için en hızlı yoldur. Ağırlıklı olarak DC şarjını içerir. Bu, iki kategoriye ayrılabilir ultra hızlı ve hızlı. Ultra hızlı noktalar 100+ kW, 150 kW ve 350 kW’a kadar şarj edebilir ve yalnız DC’ dir. İkinci olarak hızlı şarj cihazları ( rapid chargers) 50kW şarj kapasiteli noktalardır. Örneğin; İngiltere’nin hızlı şarj altyapısının çoğunda 50 kW DC şarj etme noktaları mevcuttur. Bu noktalarda aynı şarj ünitesine iki araç bağlanabilmektedir.
- Hızlı şarj cihazları ( Fast chargers):
Elektrikli aracı 3-4 saat içinde tamamen şarj eden 7 kW ila 22 kW güç sağlayanları kapsar.
- Yavaş şarj cihazları:
3 kW’ a kadar şarj ünitelerini kapsar ve gece şarj etmek için kullanılırlar. Bu şarj üniteleri ile elektrikli araç aküleri 6-12 saat arasında tam şarj edilirler.
Araç Şarj İstasyonu Nedir?
İki çeşit elektrikli araç şarj istasyon sistemi vardır.
AC şarj istasyonları; AC şarj üniteleri genelde kişisel kullanımlar içindir. Uzun şarj (6-8 saat ) sürelerine ihtiyaç duymaktadırlar. Bu sistemlerde şarj kapasitesi en fazla 22kW olmaktadır.
DC şarj istasyonları; Ticari ve büyük çaplı elektrikli araç şarj istasyon kurulumları için daha uygundur. Genellikle elektrikli araç şarj istasyonları bu sistem üzerine kurulmaktadır. Şarj süreleri 15 dakikaya kadar indirilebilmektedir.
Aralarındaki fark; DC (doğru akım) şarj ile araçlar daha hızlı şarj olurken AC (alternatif akım) ile şarj süresi daha uzun olabiliyor.
Birçok marka kendi elektrikli otomobillerine ücretsiz şarj istasyonu hizmeti sunmaktadır. Örneğin; BMW marka elektrikli otomobiller. Ayrıca bazı AVM, otel ve marketler elektrikli arabalar için şarj istasyonları sunmaktadır. AVM veya otoparklarda halka açık şarj istasyonlarında soketten aracınızı şarj edebilirsiniz.
En önemli gelişmelerden birisi de İstanbul Ulaşım AŞ tarafından yapılan yeni çalışmadır. Engelli erişiminde kolaylık sağlaması için metro istasyonlarına şarj istasyonları yerleştirilmiştir. Engelli vatandaşlar bu şarj istasyonlarından ücretsiz yararlanmaktadırlar.
Elektrikli Araba Kaç Saatte Şarj Olur?
Elektrikli Araba Şarj Süresi Ne Kadar? (EA) Elektrikli araba şarj süresi, batarya kapasitesine göre değişiklik gösterir.
DC şarj istasyonlarında bir elektrikli aracın şarjının %80’e ulaşması için 30 dakika şarj edilmesi yeterlidir. Hızlı şarj istasyonları 20 KWh lik bir aküyü şarj etmek için 30 dakika gibi kısa bir sürede %80’e kadar şarj imkanı sağlamaktadır. Bunlarda kullanılan elektrik ise 36 Amperlik (400 V) bir terminal olması yeterlidir.
AC tip şarj istasyonlarında ise %80 şarj oranına ulaşmak için 3 – 4 saat gibi bir süre gerekiyor. Bu durum; aracın çekiş gücüne, ortalama güce ve şebekeye bağlı olarak değişebiliyor.
Elektrikli Araç Şarj İstasyonları Ödeme Sistemleri
Ülkelerin şarj etme istasyonları ve ödeme sistemleri farklıdır. Bir çok istasyonda, Tanımlama teknolojisi RFID kartı uygulaması vardır. İnternet (web) erişimi de yaygın olarak kullanılmaktadır.
Hızlı şarj istasyonu ve ultra hızlı şarj istasyonları ( rapid ev charger station) vardır. Hızlı şarj noktalarında önceden kayıt veya hesap kurulumu gerektirmiyor. Temassız banka kartı ile ödeme yapmak yaygınlaşmaktadır. Şarj tarifeleri, tüketilen enerji başına maliyeti (kWh başına), şarj için belirlenmiş bir ücreti kapsamaktadır.
Elektrikli Araç Şarj İstasyonu Kurulum Maliyeti Nedir?
Şarj istasyonu kurulumu maliyet gerektirmektedir. Elektrikli araçların şarj olması için Elektrikli araç şarj istasyonu kurulumları yapılmaya başladı. elektrikli araç şarj istasyonu kurulum maliyeti yaklaşık 20 Kw Şarj İstasyonu 19.680 USD + Kdv civarındadır.
Elektrikli Araç Şarj Ücreti
Elektrikli araç şarj ücreti ne kadar? E şarj şarj ücreti, Dakika başı ücretler araçtan araca 0.06 TL ile 0.86 TL arasında değişiyor. Yurtdışı ile karşılaştırırsak, Tesla Supercharger şarj üniteleri araçları $0.13 ile $0.26 dolar arası dakika başı ücret ile çalışıyor.
Elektrikli Araba Şarj İstasyonları
Türkiye’deki elektrikli araç şarj istasyonlarını Google Maps’i harita üzerinde bulmak mümkündür.
Elektrikli araç (EA) şarj istasyonları Türkiye için oldukça yeni bir teknolojidir. Şarj istasyonlarını görüntülemek için mobil uygulaması ücretsiz indirerek şarj istasyon noktalarını görmek mümkündür. Araçlarda bulunan navigasyon sistemi ile e şarj (e charge) noktasına gidilebilmektedir.
Elektrikli Araba Evde Nasıl Şarj Edilir?
Evde şarj, elektrikli aracı en uygun maliyet ile şarj etmek yöntemidir. Birçok ev tipi şarj aleti 3 kW veya 7 kW olarak bulunmaktadır. Elektrikli araçlar evlerde 16 amperlik (220 V) topraklı priz ile şarj edilebilir. Bu durumda 6 ila 8 saat aralığında bir şarj süresi olacaktır.
Elektrikli araç satan firmalar, alıcıya bir şarj ünitesini de ücretsiz olarak vermektedir. Aldığınız araba firması ile doğrudan irtibata geçip istasyon kurulmasını sağlayabilirsiniz.
Ev tabanlı şarj ünitesini kullanmak için kablo çekilmesi gerekir. Kablo çekilmesinin zor olmasından dolayı özel park yeri gerektirir. Site gibi toplu konutta, ortak alanlardan birine şarj istasyonu kurulması sağlanabilir. İstasyon kurulan bölgedeki altyapı ihtiyacı da şarj istasyonunun gücüne göre değişmektedir. Elektrik dağıtım şirketinden tahsis edilen sözleşme gücü yeterli olmadığı durumlarda güç artırımına gitmek gerekiyor.
Elektrikli Araba Şarj Aleti
Elektrikli araçlarda şarj için özel konnektör (connector) girişleri vardır. Araçlar şarj ünitelerinde bulunan girişleri araçlarına takarak şarj edebilirler. Elektrikli araçların bir çoğunda, hızlı şarj sağlamak amacıyla Tip 2 CCS girişi ile şarj için Tip 2 standardı kullanılmaktadır. Hızlı şarj ünitelerinde en çok kullanılan standartlar CHAdeMO ve CCS dir.
NOT: (CHAdeMO, özel bir elektrik konnektörü ile 62,5 kW x 500 V, 125 A doğru akım sağlayan akülü elektrikli araçlar için hızlı şarj )
Küçük kapasiteli elektrikli araçlar olarak kullanılan:
Hava alanı hizmet arabaları, golf arabaları, tekerlekli sandalyeler de elektrikli araçlardandır. Bu araçlarda kullanılan aküler sulu akü ( lead -Acid), jel, ve kuru akü (VRLA) diye adlandırılan küçük kapasiteli akülerlerdir. Bu araçlar için ESP-120-12, ESC-240-24, PB-120-13,5, PB-360-12 gibi 12V akü şarj cihazları kullanılmaktadır.
Elektrikli Araba Modelleri
Elektrikli araç modelleri, tasarımı iç ve dış dizaynı yeni teknoloji ile üretilmiştir. Türkiye’deki hibrit (hybrid) olmayan tamamen elektrikli otomobil (electric car) modelleri:
- Tesla
- BMW i3 BMW i3s
- Renault Zeo
- Renault Twizy
- Jaguar I- Pace
- Smart EQ
- Porsche Taycan
- Mini Cooper SE
- Volvo Cars
Elektrikli Araç Fiyatları
Fiyatlar motor, batarya maliyeti, model, marka, konfor ve iç dizaynına göre değişmektedir.