Az elektromos autó töltési módjai: Mode 1, 2, 3, 4

Mi az az elektromos autó töltési mód?
Mode 1 elektromos autó töltés
Mode 2 elektromos autó töltés
Mode 3 elektromos autó töltés
Mode 4 elektromos autó töltés

Az elektromos járművek elterjedésével egyre fontosabb, hogy tisztában legyünk az elektromos autók töltésének különböző lehetőségeivel.

A nemzetközi IEC 61851-1 szabvány négy hivatalos elektromos autó töltési módot különböztet meg: Mode 1, Mode 2, Mode 3 és Mode 4. Ezek mind más típusú eszközöket, eltérő biztonsági szinteket és különböző kommunikációs képességeket jelentenek az autó és a töltő között.

• A Mode 1 a legegyszerűbb megoldás, amely során az autót egy hagyományos háztartási konnektorból, közvetlenül töltjük – ez minimális biztonságot nyújt, és csak ritka, vészhelyzeti töltésekre alkalmas.
• A Mode 2 szintén háztartási csatlakozót használ, de már egy beépített vezérlőegységgel is rendelkezik, amely alapvető védelmet és kommunikációt biztosít a töltés során.
• A Mode 3 már kifejezetten elektromos autókhoz készült. Fixen telepített AC töltőberendezést jelent, amely nagyobb teljesítményt, fejlett biztonsági rendszert és kétirányú adatkommunikációt kínál.
• A Mode 4 pedig az egyetlen olyan töltési mód, amely egyenáramot (DC) használ: ez a leggyorsabb és leghatékonyabb megoldás, mivel közvetlenül az akkumulátort tölti, de kizárólag közterületi, ipari környezetben alkalmazható.

MI AZ AZ ELEKTROMOS AUTÓ TÖLTÉSI MÓD? 

Az elektromos autó töltési mód az IEC 61851-1 nemzetközi szabványban megfogalmazott négy lehetőséget (Mode 1, Mode 2, Mode 3 és Mode 4 ) jelöli, ahogy egy elektromos autót fel lehet tölteni.

Az   IEC 61851-1 meghatározza a vezetőképes töltőrendszerekre vonatkozó alapvető követelményeket, amelyek olyan szempontokra terjednek ki, mint az elektromos biztonság, valamint az elektromos autó és a töltőberendezés közötti kommunikáció.

A 4 autó töltési mód eltér egymástól a töltéshez használt eszközben, a biztonsági funkciók valamint az autó és a töltő közötti kommunikáció meglétében, illetve töltési teljesítményben. Ennek megfelelően eltérő helyzetekben eltérő töltési módok használata ajánlott. 

Az elektromos autózás elterjedésével egyre fontosabb, hogy a felhasználók megértsék a különféle töltési módokat, mivel ezek hatással vannak a töltés biztonságára, sebességére, költségére és kényelmére is. A helyes töltési mód kiválasztása hozzájárul az akkumulátor hosszabb élettartamához és a jármű biztonságos üzemeltetéséhez. 

MODE 1 ELEKTROMOS AUTÓ TÖLTÉS 

A Mode 1 elektromos autó töltés az elektromos járművek töltésének legegyszerűbb és legkorábbi formája, amely során az autó töltése egy hagyományos, háztartási váltóáramú konnektorból történik hosszabbító segítségével. A töltéshez a kábel egyik végét a fali aljzatba, a másikat pedig közvetlenül a járműhöz kell csatlakoztatni. 

Az ilyen típusú töltés esetében nincs beépített elektronika, amely lehetővé tenné a jármű és a hálózat közötti adatkommunikációt, így a rendszer nem képes például a töltés vezérlésére, szabályozására vagy biztonsági funkciók aktiválására. 

A Mode 1 elektromos autó töltés előnye, hogy bármelyik háztartási konnektorból megoldható a töltés.

Hátránya viszont, hogy a háztartási konnektorokat nem olyan folyamatos, nagy terhelésre tervezték, amit egy autó töltő jelent. Így tartós használata a vezetékek elhasználódásához vagy kiégéséhez vezethet.

Vagyis az állandó használat mellett a Mode 1 töltés nagyobb tűzveszélyt jelent, nem véd sem a túlmelegedés sem a túlfeszültség ellen!

Emellett a Mode 1 esetén nincs kommunikáció az autó és a töltőberendezés között, így nem kompatibilis az olyan modern megoldásokkal, mint az állítható teljesítmény, az időzített töltés vagy a dinamikus teljesítményszabályozás.

A fent említett biztonsági kockázatok miatt a Mode 1  töltés legfeljebb vészhelyzeti vagy ritka, alkalmi töltési célokra használható. Több országban – például az Egyesült Államokban és az Egyesült Királyságban – szabályozások tiltják vagy erősen korlátozzák ennek a töltési módnak a használatát. A korszerű elektromos járművekhez és a biztonságos otthoni töltéshez mindenképpen fejlettebb, védelmi és kommunikációs funkciókkal rendelkező töltési módok – például a Mode 2 vagy a Mode 3 – alkalmazása a megfelelő választás.

MODE 2 ELEKTROMOS AUTÓ TÖLTÉS 

A Mode 2 elektromos autó töltés az otthoni váltóáramú (AC) hálózatról történő töltés biztonságosabb és fejlettebb formája. A Mode 2 esetén a töltés egy speciális vezérlőegységgel (ún. In-Cable Control and Protection Device – ICCPD) ellátott eszközzel történik. Ez a típusú töltés lehetővé teszi az elektromos jármű és az energiaforrás közötti alapvető kommunikációt, valamint szivárgásvédelem, túlfeszültség- vagy alacsony feszültség-védelem, túlterhelés elleni védelem, villámvédelem és túlmelegedés elleni védelem védelmet is biztosít. Így jóval biztonságosabb megoldást jelent, mint a Mode 1 töltés.

Mode 2 elektromos autó töltés esetén otthoni töltőkábelt vagy hordozható töltőt használunk, aminek egyik végén klasszikus háztartási villásdugó, másik végén pedig a járműhöz csatlakoztatható csatlakozó található. A eszköz közepén elhelyezett doboz tartalmazza a vezérlőelektronikát, amely LED-ekkel vagy kijelzővel mutatja a töltési állapotot, illetve biztonsági funkciókat is ellát. 

A Mode 2 töltés előnye, hogy rugalmas, hordozható, és gyakorlatilag bárhol lehetővé teszi az autó töltését, ahol szabványos 230V-os konnektor áll rendelkezésre. Ez különösen előnyös lehet otthon, vendégségben, vagy ha valaki több ingatlanban is szeretné tölteni autóját. 

A töltési teljesítmény általában 2,3 - 3,7 kW körül alakul, ami azt jelenti, hogy egy átlagos elektromos autó akkumulátora 10-12 óra alatt töltődik fel, ami felhasználótól függően hátrányként jelenhet meg. Ezen kívül a Mode 2 töltés további hátránya az, hogy a Mode 1 töltéshez hasonlóan konnektorba történik a csatlakozása. A háztartási konnektorokat pedig nem olyan folyamatos, nagy terhelésre tervezték, amit egy autó töltő jelent. Éppen ezért, ha valaki rendszeresen otthonról szeretné tölteni autóját Mode 2 töltővel, érdemes villamossági szakemberrel átvizsgáltatni a háztartási hálózatot.

A Mode 2 töltés elsősorban otthoni töltésre ajánlott, családi házakban. Társasházakban problémás lehet, hiszen bárki kihúzhatja vagy használhatja az eszközt amíg nem figyelünk. 

MODE 3 ELEKTROMOS AUTÓ TÖLTÉS 

A Mode 3 elektromos autó töltés az egyik leggyakrabban használt elektromos autó töltési mód, amely váltakozó árammal (AC) működik, és kifejezetten elektromos járművek töltésére szolgáló, fixen telepített berendezéseket alkalmaz. A Mode 2-höz hasonlóan váltóáramot használ, azonban annál biztonságosabb és nagyobb teljesítményű, mivel a töltő nem egy hagyományos konnektorhoz, hanem közvetlenül az épület elektromos hálózatához van csatlakoztatva dedikált áramkörön keresztül.

A töltési teljesítmény jellemzően 3,7 kW-tól egészen 22 kW-ig terjed. Ennek köszönhetően egy átlagos elektromos autó töltési ideje 6–8 órára is csökkenhet, ami különösen előnyös a napi használat során, például éjszakai töltésre.

Ezek az eszközök számos beépített védelmi funkcióval rendelkeznek, például:

• túlfeszültség elleni védelem

• alacsony feszültség elleni védelem

• villámvédelem

• túlmelegedés elleni védelem

• földelésvédelem

• túláram elleni védelem

A Mode 3 töltők előnyei közé tartozik tehát a magasabb töltési teljesítmény, a nagyobb biztonság, a gyorsabb töltési idő és az akkumulátor kímélése.

Hátrányként említhető, hogy a telepítésük szakértelmet igényel, és a kezdeti beruházási költségek magasabbak lehetnek.

A Mode 3 töltés családi házakban és társasházakban is ajánlott, hiszen megbízható, biztonságos töltést tesz lehetővé. 

MODE 4 ELEKTROMOS AUTÓ TÖLTÉS

A Mode 4 elektromos autó töltés az elektromos autók leggyorsabb és leghatékonyabb töltési módja, amelynél a váltakozó áram egyenárammá való átalakítása nem az autóban, hanem a töltőállomáson történik. Ennek köszönhetően az akkumulátor közvetlenül kapja az energiát, így a töltési idő jelentősen lerövidül: 30–40 perc alatt akár 80%-os töltöttséget is elérhetünk.

A Mode 4 rendszerek fixen telepített, ipari kivitelű DC töltőberendezések, beépített, nagy teljesítményű kábellel. Ezek fejlett védelmi funkciókkal és kétirányú kommunikációs képességgel rendelkeznek. 

A Mode 4 töltés előnye, hogy sokkal gyorsabb töltést biztosít, mint az első három mód, emellett a beépített védelmi funkciók révén biztonságos és megbízható.

Hátránya viszont, hogy a nagy teljesítményű töltés hosszú távon nagyobb terhelést jelenthet az akkumulátorra, ezért nem ajánlott napi használatra.

A Mode 4 töltés nem alkalmazható otthoni környezetben, mivel a töltőberendezések nagyfeszültségű és nagyáramú működése komoly infrastruktúrát és folyamatos áramellátást igényel.  Ezért a Mode 4 töltés elsősorban autópályák mentén, közterületi gyorstöltő állomásokon használatos, és ideális megoldás hosszabb utak során.