Можно ли использовать обычный автомобиль для зарядки электромобиля?

Друг, который водит Leaf, недавно был очень близок к тому, чтобы разрядиться, что побудило другого друга спросить, можно ли «завести» Leaf с другой машины. Очевидно, вы не можете сделать это обычным способом, но в принципе вы можете использовать другую машину в качестве генератора для зарядки аккумулятора. На практике есть ли удобный способ сделать это?

Даже если бы ты мог, зачем?
Потому что, если у вас закончился заряд, было бы относительно легко заставить другую машину появиться и дать вам достаточно заряда, чтобы добраться до дома.
Но бензиновые автомобили неприглядны и глупы.
Возможно, но на данный момент их гораздо проще найти, чем зарядные станции, и они более портативны, чем розетки.

Ответы (5)

Нет, ты не можешь.

Ну, вы могли бы быть в состоянии, но не осуществимым способом, каким-либо вероятным способом.

Электромобили обычно имеют две отдельные электрические цепи.

Один работает при обычном напряжении 12 В, которое связано со всей обычной электроникой, которая есть во всех других типах автомобилей. Лампочки, радиоприемники, во многих случаях также стартер для бензинового двигателя, если он действительно есть (чего нет у Leaf, если я не ошибаюсь).

Другой работает при напряжении от 96 В до 300 В (в зависимости от марки и т. д.), которое приводит в движение двигатели.

Почему? Вы можете спросить.

Что ж, если мощность электродвигателя составляет 30 кВт, что очень скромно для того, куда движутся электромобили, но я бы предположил, что Leaf будет где-то рядом с этим, это будет:

  • 30000 Вт / 12 В = 2500 А при 12 В
  • 30000 Вт / 48 В = 625 А при 48 В
  • 30000 Вт / 96 В = 312,5 А при 96 В
  • 30000 Вт / 150 В = 200 А при 150 В
  • 30000 Вт / 300 В = 100 А при 300 В

Как вы можете видеть, для подачи этой мощности на двигатели требуется довольно безумный ток всего лишь при 12 В, и реально это становится реально возможным только при 150 В. Я полагаю, что в некоторых автомобилях есть батарея на 96 В, и они управляют двигателями так, что окончательная проводка, более длинная часть к двигателю, эффективно работает на сотнях вольт.

Но даже если контроллер делает это прямо рядом с батареями, 2500 А для входа 12 В означало бы добавление дополнительных опорных балок, если вы посмотрите на поперечное сечение металла, необходимое для поддержания этого без потерь.

Итак, если вы хотите сделать это, вам нужно:

  1. Повышающий преобразователь от 12 В до любого необходимого (который может отличаться в зависимости от марки, если вы не используете вход 230 В переменного тока)
  2. Запустите двигатель на скорости 3000 об/мин и выше, чтобы получить максимальную мощность генератора (тратится много топлива).
  3. Толстые кабели
  4. ОГРОМНОЕ количество терпения (и топлива), поскольку ваш генератор переменного тока обычно может обеспечить только мощность от 1,5 до 5 кВт, в зависимости от размера и типа вашего автомобиля, часть которой всегда тратится впустую самим автомобилем. (И эти батареи обычно варьируются от 10 кВтч до 80 кВтч, насколько мне известно)

РЕДАКТИРОВАТЬ/дополнить на основе вашего комментария:

Чтобы уточнить, по памяти подключаемый модуль Prius имеет запасную мощность 4 кВтч с фактическим запасом хода около 15 км по ровной дороге (здесь, в Нидерландах, очень хорошее место, чтобы получить эти цифры), что составляет около 10 миль, плюс-минус. В некоторых ситуациях это может быть 15 миль, и я полагаю, что они сами сообщают о 18 милях. Несмотря на это, требование к оплате за милю для такого автомобиля, вероятно, составляет от 0,3 до 0,8 кВтч в зависимости от поездки. Может быть, лист получает в среднем 0,25 кВтч на милю, потому что у него нет топливной системы, которую можно было бы таскать с собой, но я знаю только людей с подключаемыми модулями Prius и подключаемыми Outlander, и заводским данным нельзя доверять.

Маловероятно, что автомобильная зарядка может на самом деле подавать 1,5 кВт наружу, поскольку генераторы рассчитаны примерно на ({все, что нужно автомобилю} + {что можно было бы добавить})*1,3; так что обычно остается не более 50% фактической мощности генератора переменного тока, обычно меньше, которую можно получить от автомобиля при работе на частоте вращения двигателя, при которой генератор работает оптимально.

Обратите внимание, как я говорю «генератор в оптимальном режиме», эта скорость почти никогда не является лучшей рабочей точкой двигателя без нагрузки, поэтому расход топлива будет очень далеко от оптимального.

Если бы я сделал реальную оценку, вы могли бы вынуть 600 Вт (уже = 50 А !!) из любого автомобиля среднего размера, может быть, 1 кВт из большого, маленькому/эффективному автомобилю не понравится давать вам больше, чем 400 Вт максимум . Итак, давайте посмотрим на это, зная, что это никогда не сработает положительно:

У вас есть источник 1кВт на 12В, или знаете что, голубое-небо: 15В.

Это означает: 1000 Вт / 15 В = ~ 66 А.

Допустим, у вас есть кабели 10 мм ^ 2 (уже довольно толстые для перемычек), идущие к преобразователю, который превращает его в 300 В постоянного тока (опять же, голубое небо, вы берете максимально возможное напряжение, чтобы обеспечить более низкий ток, что позволяет снизить потери, но мы скоро это увидим), эти кабели всего жалкие 3 метра (то есть по 1,5 метра каждый) и подключены к генератору, так что никаких потерь внутри самой машины (опять же очень голубое небо).

Таким образом, кабель имеет около 2 миллиомов на метр, что дает снижение на 132 милливольта на метр, что составляет общее снижение на 0,39 В (несправедливо округлено в меньшую сторону для синего неба) в кабелях. Арахис, да? Однако означает, что ваша мощность уже упала на 26 Вт:

Мощность на преобразователе: ~66А * (15В - 0,39В) =~974Вт

И это даже не учитывая контактное сопротивление от 5 до 35 мОм на зажим, что отнимет еще как минимум 44 Вт. Но и это мы проигнорируем.

Теперь преобразование с повышением частоты в высокое напряжение не происходит без потерь. Технически в этих масштабах лучшее, на что вы можете надеяться при любом реалистичном бюджете, — это эффективность 85%. Итак, мы с радостью округлим это число до 90%.

Выходная мощность на преобразователе при 300В: 0,9*974Вт=~877Вт.

При 300 В это составляет всего: 877 Вт / 300 В = ~ 2,9 А, которые вы можете легко транспортировать на расстояние более 5 метров по паре кабелей 3 мм ^ 2, поскольку они будут составлять от 6 до 7 мОм на метр, что приводит к потерям более 10 метров. полный путь составляет всего 0,7 Вт, и, поскольку на данный момент мы уже вообразили потери около 80 Вт, мы можем легко игнорировать это. То же самое касается потерь в разъемах. Также принимается равным нулю.

Таким образом, в автомобиле нам позволено в этом мире голубого неба представить, что это хороший постоянный поток 877 Вт при 300 В.

Крайне маловероятно, что в самом автомобиле нет электроники, поскольку у него будет входной диапазон (например, от 250 до 350 В). Итак, снова есть потери преобразования, но, вероятно, в другую сторону, может быть, от 300 В до 180 вольт? В любом случае, если это только падение или повышение, можно предположить, что эффективность будет примерно такой же, как 85%. Опять же, мы поднимем это до 90%.

Итак, в сторону аккумулятора получаем: 877Вт * 0,9 =~789Вт

Теперь легко предположить, что любой тип батареи просто поглощает это, а затем передает это право двигателю. Очень перспективные автомобили имеют некую форму кондиционированного элемента на основе лития, который на практике обеспечивает базовое поглощение до 97% при зарядке на 1/10 их емкости. К счастью, при 18 кВтч это 1/10 или меньше, так что все в порядке. Следует отметить, что на момент написания статьи довольно много брендов все еще используют NiCd, которые имеют гораздо более низкую эффективность зарядки. Было бы более справедливо сказать, что в готовом изделии с элементами на основе лития, вероятно, будет зависать около 92% из-за требуемого кондиционирования и запаса в течение всего срока службы. (Кстати, за 10 лет эта разница все еще очень оптимистична!).

Но я просто использую 97% в качестве окончательного числа: Сохраненная энергия батареи в единицу времени: 0,97 * 789 = 765 Вт.

Заряженные мили в час, если мне разрешить вернуться к немного более реалистичному, чем идеальное голубое небо, с 382,5 Втч на милю, будут 2 мили в час.

Скажем, вы выбежали всего за 4 мили от места, где вам было бы удобно оставаться, пока оно не зарядится достаточно, чтобы продолжить, вам потребуется не менее 2 часов, но затем, зная, что если это немного холоднее, чем «спецификационная температура» для части, вы можете закончить тем, что убежали за полмили, прежде чем добраться туда, если вы слишком ограничены во времени.

И чтобы затем полностью ответить на ваш комментарий: имейте в виду, что ждете ли вы друга, чтобы отбуксировать вас, или друга, чтобы зарядить вас, вы ждете этого друга, независимо от того. Таким образом, вы фактически добавляете 2 часа к этому времени ожидания. И это должен быть друг с автомобилем, который выдает 1 кВт в точке с возможностью перемычки, так что вы уже вырезаете группу друзей только по этому требованию, что делает ваши шансы еще меньше. Хотя я считаю, что люди с меньшими автомобилями в определенных культурах, как правило, счастливее ждать 4 часа, чем люди с большими автомобилями ждать 2 часа, но я не социолог, поэтому я не буду это рассматривать. .

О, а также потратить по крайней мере в 20 раз (нутром чувствуется, что это больше похоже на 100 раз) количество топлива, которое будет стоить буксировка кого-то с электромобилем в режиме «выпуск» / «отцепление» на расстояние более 4 миль.

Кроме того, я полагаю, что 2500 А будут генерировать безумное количество тепла по сравнению со 100 А.
@Zaid Это следствие больших потерь. Если у вас есть кабель с поперечным сечением 10 см на 2500А, потери могут быть ограничены, а также тепло, но такой кабель будет невозможен в любом случае. Обычный кабель автомобильного типа (обычно до 10 мм ^ 2 — хотя встречается и 40 мм ^ 2) определенно будет генерировать большие потери и тепло.
Я не хочу водить машину на 12-вольтовой батарее, я просто хочу зарядить ее аккумулятор. Типичная настенная розетка на 110 В ограничена 15 А, что составляет 1,65 кВт, и может дать полную зарядку за ночь. Если бы другой автомобиль мог обеспечить 1,50 кВт и был бы доступен соответствующий адаптер, я бы предположил, что можно было бы получить заряд на несколько миль менее чем за час. Я не вижу в вашем ответе, почему это было бы невозможно, только почему это было бы нелегко. Если у вас есть друг поблизости и вам придется часами ждать эвакуатора, возможно, лучше иметь возможность заряжать машину друга, чем ждать.
@Polyergic Дело в том, что у большинства автомобилей нет 1,5 кВт, доступных для внешнего мира, даже при 3000 ~ 6000 об / мин. И если бы они это сделали, вам нужно было бы преобразовать это и потерять примерно 20% или более, добавив к тому, что даже постоянная мощность 1,5 кВт при 12 В - это намного больше, чем должен выдержать соединительный кабель. И эти 1,5 кВтч для большинства электромобилей составляют около 0,5 мили, если предположить, что эффективность зарядки составляет 90% (это ниже), что по-прежнему требует 2 часов очень расточительной работы зарядного автомобиля, чтобы проехать менее мили.
Мы уверены, что преобразователь вообще будет необходим? Я знаю, что электромобили используют питание от основного аккумулятора для поддержания заряда 12-вольтовой батареи. Это работает в обратную сторону? Я сомневаюсь в этом из-за потребностей основной батареи, но вы могли бы заряжать основную батарею, «перескакивая» с батареи 12 В, если бы это было так.
@PoissonFish Недостатком расширенного ответа, конечно же, является то, что крошечные вещи отпадают в массе. Нет, ты не можешь. Где-то там может быть повышающий преобразователь, но это будет ужасно плохой дизайн. Гораздо проще и лучше генерировать только 100+В в самой машине и потом сбрасывать из этого то, что нужно стартерному аккумулятору, потому что не нужна везде дурацкая проводка.
У меня нет друзей с эвакуаторами. В худшем случае наем эвакуатора — это 6-часовое ожидание и стоимость 200 долларов, а батарея все еще разряжена, когда машину бросают. Дать другу 50 долларов за зарядку менее 6 часов может быть выгоднее. Но я предполагаю, что автомобильные компании ожидают, что покупатели электромобилей будут находиться там, где это очень маловероятно.
@Polyergic Вам действительно нужно использовать эвакуатор, где бы вы ни находились? Здесь, кроме трассы (но застрять там очень плохо) можно буксировать на веревке. У электромобилей должен быть бесплатный режим, который позволяет им двигаться в соответствии с директивами ЕС в течение ... десятилетий.
@Asmyldof, я не думаю, что у кого-либо из моих знакомых есть подходящая веревка или кто знает, как правильно ее прикрепить для буксировки. Может быть, я должен предложить моему другу с Листом научиться делать это.
@Polyergic Буксировочный трос за 10 долларов, вероятно, входит в пятерку самых продаваемых аксессуаров в Нидерландах. Думаю, раньше он был стандартным для Хонды и Митсубиси.

Старый пост, но я хочу оставить свой опыт, так как я сделал это в реальной жизни. У меня фиат 500е (ну и у жены). То же самое, однажды она была так близка к разрядке батареи. В настоящее время существует приложение под названием chargepoint или другое, которое покажет вам зарядные станции и «открытые розетки», где вы можете зарядить свой автомобиль, так что изменений так мало, что у вас заканчивается заряд, не добираясь до какой-либо станции или выход. НО, я все равно хотел это сделать, «на всякий случай», и потому что я живу во Флориде, случаются ураганы, и я всегда хочу иметь план Б. Поэтому я купил инвертор, 3000 Вт, 12 В на 110 В. Просто как тот. У меня есть Jeep Grand Cherokee Limited 1999 года со штатным генератором на 120 а, но я сделал обычную модернизацию генератора (прямая посадка) Dodge, который будет на 160 а, менее чем за 90 долларов США. Стандартное зарядное устройство на 110 В — 12 А или 1350 Вт. Таким образом, эффективному инвертору потребуется чуть больше 100 А при 12 В, чтобы генерировать эти 12 А при 110 В. Я подключил инвертор самым коротким и толстым кабелем, который только мог, и с включенным джипом я подключил фиат, и HUALA, он заряжается. Его зарядка 110 В, поэтому он будет заряжать около 6 миль в час. Не лучший сценарий.

Другое дело, что я думал, это вытащить машину. Если машина включена, будет сама генерировать энергию при движении, для подзарядки аккумулятора, в этом случае регенератор фиата может регенерировать даже до 36кВтч (на экране написано, что...) так что, сильно дергая от машины будет полный зарядить машину менее чем за 40 минут... хахаха. В любом случае, я подумал, могу ли я использовать 2 инвертора, чтобы генерировать выходное напряжение 240 В в 2 фазах, чтобы быстрее заряжать автомобиль, добавив дополнительный генератор.

Я не специалист по электромобилям, но считаю, что они приспособлены только для зарядки от сети (110В, 220В) бытовой электросети. Поскольку неэлектрические автомобили обычно имеют электрические цепи только на 12 В, это было бы невозможно без «инвертора», повышающего напряжение до напряжения сети. Даже с этим вам, вероятно, придется несколько часов сидеть с натянутыми проводами, чтобы получить заряд, чтобы добраться до дома. Вам, вероятно, лучше отбуксировать электромобиль к точке зарядки.

Конечно, можно, если в машине есть портативный генератор. Некоторые электромобили не изменятся, если генератор будет загружен, а частота упадет намного ниже 60 (или 50) циклов. Губернатор может нуждаться в некоторой настройке, чтобы исправить это, или же использовать генератор большего размера. Кроме того, отсутствие соединения нейтрали с землей на многих генераторах приводит к тому, что электромобили не заряжаются. Это можно исправить с помощью одного куска проволоки.

Вы можете вытащить электромобиль и использовать его рекуперативное торможение, чтобы изменить его. Это может не сработать, если EV полностью мертв.

Давайте рассмотрим возможность зарядки электромобиля от обычного автомобиля.

Есть два варианта. Либо вы можете использовать аккумулятор и медленно разряжать его для обеспечения энергией, либо вы можете использовать генератор переменного тока.

Аккумуляторы обычно около 50 Ач, на 12 вольт. Таким образом, у них есть 600 Ач энергии. Но -- это для медленной разрядки батареи в течение 20 часов. Закон Пейкерта гласит, что если вы разряжаете аккумулятор емкостью 50 Ач на 150 ампер, а постоянная Пейкерта равна 1,25, емкость аккумулятора составляет всего 18 Ач. Это 216 ватт-часов.

Электрический автомобиль потребляет около 180 ватт-часов на километр. Потери при зарядке, вероятно, составляют около 7%, а если вы используете инвертор для преобразования 12 В в 230 В, это может быть еще 7%, то есть 14% общих потерь. Таким образом, 180 ватт-часов на выходе требуют 209 ватт-часов на входе.

Таким образом, обычный автомобильный аккумулятор обеспечивает запас хода всего на один километр. Это не практично. С другой стороны, закон Пейкерта снижает емкость аккумулятора только за счет медленных химических реакций. Как только вы даете обычному автомобильному аккумулятору отдохнуть, он больше не разряжается и может снова завести обычный автомобиль.

Другая возможность заключается в том, что генератор обеспечивает энергию. Обычно обычные электромобили не могут заряжаться медленнее 8 ампер (поскольку 8 ампер — рекомендуемая скорость зарядки для разъемов Schuko), хотя я уверен, что у Tesla есть вариант для всего, кроме кухонной раковины в меню. Таким образом, 8 ампер умножить на 230 вольт — это 1840 ватт. Чтобы обеспечить 1840 Вт при 7% потерь в инверторе, это 1978,5 Вт, что составляет 165 ампер.

Это будет работать только в том случае, если в вашем автомобиле есть генератор переменного тока не менее 165 ампер, и у вас есть доступ к 12-вольтовому инвертору мощностью 2000 Вт. Обратите внимание, что генератор на 165 ампер не будет обеспечивать 165 ампер на холостом ходу, поэтому вам нужно как минимум утроить число оборотов в минуту (что требует от вас непрерывного нажатия на педаль акселератора). Это, скорее всего, как минимум утроит расход топлива двигателем с 0,5 литров в час (обычное потребление на холостом ходу) до 1,5 литров в час плюс любое увеличение, создаваемое генератором. При КПД генератора 58% и КПД инвертора 93% 1840 Вт составляют 3411 Вт мощности двигателя. При предельной эффективности двигателя 25% при низкой нагрузке это 13645 ватт бензина (13,645 кВт). Один литр бензина составляет около 34 МДж или 9,4 кВтч, поэтому такая нагрузка на генератор дает около 1,5 литров дополнительного расхода топлива.

Таким образом, ваш расход топлива уже составляет 3 литра в час, половина из-за трения двигателя и насосных потерь, половина из-за дополнительной нагрузки от генератора.

1840 ватт после зарядки составляют 1711 ватт, что обеспечивает запас хода 9,5 километров в час.

Таким образом, вы используете 3 литра на 9,5 километров или 31,6 литра на 100 км. Я не уверен, что вы называете это экономичным, но я бы не стал.

У меня есть идея получше: использовать генератор Honda EU22i, обеспечивающий постоянную мощность 1800 Вт. Едва ли он сможет зарядить электромобиль при минимальной настройке. Он имеет 3,6-литровый топливный бак и работает 3,2 часа при максимальной нагрузке, поэтому он потребляет 1,125 литра в час, тогда как автомобиль потреблял 3 литра в час. Это сократит расход топлива на треть.

Кроме того, как преимущество, вы можете носить Honda EU22i в руках, и он настолько мал, что его можно поставить где угодно, не нужно иметь достаточно места для парковки. Кроме того, Honda EU22i не потребует от вас постоянного нажатия на педаль акселератора, чтобы двигатель работал на идеальных оборотах, иначе вы рискуете разрядить 12-вольтовую стартерную батарею.