Niveau 1 versus niveau 2 EV-oplader

Niveau 1 versus niveau 2 EV-oplader: wat het is, verschillen, kosten en welke u eigenlijk nodig heeft

EV opladenDe infrastructuur werkt op verschillende niveaus van energielevering, waarbij niveau 1 en niveau 2 de twee belangrijkste residentiële en commerciële AC-laadcategorieën vertegenwoordigen. Niveau 1 maakt gebruik van standaard huishoudelijke circuits van 120- volt die 1-2,4 kW leveren, terwijl niveau 2 speciale circuits van 240 volt vereist die een vermogen van 3,9-19,2 kW kunnen leveren. De praktische implicaties van dit spanningsverschil reiken verder dan alleen de laadsnelheid, die van invloed is op de complexiteit van de installatie, de operationele kosten op de lange termijn, het thermische beheer van de batterij en de dagelijkse bruikbaarheidspatronen waar de meeste kopers pas volledig over nadenken als ze drie maanden in bezit zijn van een elektrische auto.

Maar hier wordt het interessant. De oplader die in uw kofferbak zat? Dat is niveau 1. En voor ongeveer 40% van de EV-eigenaren staat het binnen zes maanden stof te verzamelen.

Wat is precies een niveau 1-oplader?

Bij elk elektrisch voertuig dat in Noord-Amerika wordt verkocht, wordt er één meegeleverd. Het is het snoer met een standaard drie-stekker aan het ene uiteinde en een J1772-connector aan het andere uiteinde. Sluit hem aan op een gewoon stopcontact-hetzelfde stopcontact dat u zou gebruiken voor een lamp of telefoonoplader-en technisch gezien bent u aan het 'opladen'.

Technisch gezien.

De realiteit is deze: Laden op niveau 1 voegt ongeveer 5 tot 8 kilometer bereik per uur toe. Reken eens uit op een accupakket van 500 kilometer en je kijkt naar 50+ uur van leeg naar vol. Zelfs het Amerikaanse ministerie van Transport erkent dat niveau 1 er 40 tot 50 uur over kan doen om een ​​batterij-EV tot 80 procent capaciteit te brengen.

Dat is geen weekend. Dat is praktisch een werkweek.

Wanneer niveau 1 daadwerkelijk zinvol is:

Maar wijs het niet helemaal af. Eigenaren van plug--hybrides met een elektrische actieradius van 30 tot 65 km kunnen absoluut rondkomen met niveau 1. Een Prius Prime- of RAV4 Prime-eigenaar die dagelijks 40 km rijdt en 's nachts in een garage parkeert? Niveau 1 regelt dat zonder te zweten. De 5-6 uur die nodig zijn om een ​​PHEV-batterij aan te vullen, passen prima in een slaapschema.

Hetzelfde geldt voor het gepensioneerde echtpaar met een tweede elektrische auto die meestal op de oprit staat voor boodschappen. Of de appartementsbewoner die met een verlengsnoer naar een parkeerplaats kan gaan en het niet erg vindt om langzaam-druppelladen te gebruiken. Deze randgevallen bestaan. Het zijn maar... randgevallen.

De fundamentele beperking is niet de voorkeur-het is de natuurkunde. Een circuit van 120 volt en 12 ampère kan slechts ongeveer 1,4 kW in een batterij stoppen. Er is geen software-update of premiumkabel die dit verandert. Het stopcontact in uw garagemuur heeft dezelfde elektrische beperkingen als het stopcontact in een boerderij uit de jaren 70.

Niveau 2: Hetgeen dat de meeste mensen eigenlijk willen

Opladen op niveau 2 werkt op circuits van 240- volt-dezelfde spanning die uw elektrische droger of oven van stroom voorziet. Dit is geen exotische elektrische infrastructuur. Het is al tientallen jaren standaard in Amerikaanse huizen. Het verschil zit hem in de output: waar niveau 1 druppelladen levert, kan niveau 2 7,2 kW op een circuit van 30 ampère leveren, of tot 19,2 kW op commerciële installaties van 80 ampère.

Vertaling: 25-65 kilometer bereik per uur voor de meeste thuisopstellingen. Met een nachttarief-bijvoorbeeld tussen 22.00 uur en 06.00 uur kun je gemakkelijk 200+ mijlen aanvullen. Dat dekt de dagelijkse rijbehoeften van ongeveer 95% van de Amerikaanse pendelaars die nog ruimte over hebben.

De snelheidsanalyse waar niemand u over vertelt

Hier is iets wat de marketingmaterialen verdoezelen: de ingebouwde lader van uw auto beperkt de snelheid van niveau 2, niet alleen het wandapparaat. Een basis-EV-model met een ingebouwde lader van 7,2 kW laadt niet sneller op, zelfs niet als u een wandunit van 48 ampère en 11,5 kW installeert. Je hebt eigenlijk een brandslang gekocht om een ​​emmer met een klein gaatje erin te vullen.

De meeste elektrische voertuigen worden geleverd met ingebouwde laders van 7,2 tot 11 kW. Tesla's verwerken doorgaans 11,5 kW op de Model 3/Y en oudere Model S/X-varianten. Sommige prestatieuitvoeringen of optionele pakketten verhogen dit tot 19,2 kW. Controleer de specificaties van uw specifieke voertuig voordat u te veel geld uitgeeft aan een laadstation dat de laadcapaciteit van uw auto overschrijdt.

Dat gezegd hebbende, is er een redelijk argument om meer opladers te kopen dan je momenteel nodig hebt. Uw volgende EV heeft mogelijk een snellere ingebouwde oplader. De verkoopwaarde is belangrijk. En het kostenverschil tussen een apparaat van 32 ampère en 48 ampère bedraagt ​​vaak slechts $ 50-100.

Installatie: waar het echte geld naartoe gaat

Installatiekosten niveau 1: nul. Je sluit hem aan. Klaar.

Niveau 2 is waar het ingewikkeld wordt. De oplaadeenheid zelf kost $ 300-700 voor gerenommeerde merken. Installatie? Dat is de variabele die enorm kan schommelen van $ 250 naar $ 2,500+ afhankelijk van de elektrische situatie van uw huis.

Beste scenario

Uw elektrisch paneel bevindt zich in de garage. Er is reservecapaciteit. Er is al een stopcontact van 240 volt in de buurt (van een eerdere droger- of lasopstelling). Een elektricien besteedt 2-3 uur aan het aanleggen van een korte leiding, installeert een NEMA 14-50-stopcontact en u bent klaar. Totale installatie: $300-500.

Worstcasescenario

Uw paneel bevindt zich aan de andere kant van het huis. Het is een paneel van 100 ampère uit 1985 dat al zijn maximale capaciteit heeft. De garage is vrijstaand. Nu kijk je naar: paneelupgrade ($1.500-3.000), sleuven graven over de tuin voor ondergrondse leidingen ($500-1.500), verlengde draadtrajecten ($10-20 per voet), vergunningen ($100-300) en enkele dagen werk van een elektricien.

Ik heb offertes gezien die $ 6000 bereikten voor nachtmerriescenario's. Het gemiddelde ligt rond de €1200-1800 all-voor een typisch huis in een buitenwijk met een aangebouwde garage en voldoende paneelcapaciteit. Ontvang drie offertes. Dring aan op gespecificeerde uitsplitsingen. En controleer uw nutsbedrijf op kortingen voordat u iets ondertekent; velen bieden $ 200-500 korting op niveau 2-installaties.

Bedraad versus plug-in-In: een beslissing die er toe doet

Bekabelde units zijn permanent op uw elektrische systeem aangesloten. Plug--apparaten gebruiken een NEMA 14-50-stopcontact (zoals een camperstekker). Het praktische verschil? Plug--opladers kunnen mee als u verhuist. Ze zijn ook gemakkelijker te vervangen als het apparaat defect raakt. Bekabelde installaties zien er schoner uit en elimineren stopcontactgerelateerde storingspunten, maar u bent toegewijd.

Voor huurders of mensen die vaak verhuizen: sluit- aan. Voor eeuwige- huiseigenaren die de schoonste installatie willen: bekabeld. Geen van beide keuzes is verkeerd.

Efficiëntieverschillen waarvoor u betaalt (of u het nu weet of niet)

Deze verraste me toen ik voor het eerst in de gegevens verdiepte. Laden op niveau 1 werkt met een efficiëntie van ongeveer 80%. Niveau 2 bereikt ongeveer 90%. Dat verschil van 10- procentpunten betekent dat u betaalt voor elektriciteit die nooit uw batterij bereikt.

De boosdoener zijn conversieverliezen in de ingebouwde lader van het voertuig en langere oplaadsessies waardoor de accessoiresystemen blijven werken. De verlengde oplaadtijden van niveau 1 zorgen ervoor dat het batterijbeheersysteem, de koelventilatoren en de besturingselektronica van de auto 40+ uur in plaats van 8 uur blijven werken. Deze parasitaire trekkingen kunnen zich in de loop van maanden en jaren optellen.

Praktisch gezien: als u 12 cent per kWh betaalt, kost niveau 1 u in de loop van de tijd ongeveer 15% meer per kilometer dan niveau 2. Niet catastrofaal, maar ook niet niets. De grotere efficiëntie is het opladen tijdens-de daluren (vaak van 21.00 tot 06.00 uur), wanneer veel nutsbedrijven de tarieven met 30-50% verlagen. De snelheid van niveau 2 maakt het veel gemakkelijker om een ​​volledige lading in deze vensters te persen.

Hoe zit het met de batterijstatus?

Er zijn verhitte forumdiscussies over de vraag of niveau 1 of niveau 2 "beter" is voor de levensduur van de batterij. Na veel te veel uren te hebben besteed aan het lezen van onderzoeken naar batterijdegradatie, is hier het eerlijke antwoord: het doet er nauwelijks toe.

Zowel niveau 1 als niveau 2 kwalificeren als "langzaam opladen" in de context van batterijstress. De echte levensduurmoordenaars zijn het herhaaldelijk gebruiken van gelijkstroomsnelladen (niveau 3), blootstelling aan extreme temperaturen en consequent opladen tot 100% of leeglopen tot bijna-nul. Uit een onderzoek waarbij 12.500 Tesla-voertuigen werden geanalyseerd, bleek dat er geen statistisch significant verschil was in de slijtage van de batterij tussen eigenaren die voornamelijk niveau 1 gebruikten versus niveau 2 thuis.

Het thermische argument dat soms naar voren wordt gebracht-dat het langzamere tempo van niveau 1 minder warmte genereert-is technisch waar, maar praktisch irrelevant. Moderne EV-batterijbeheersystemen verwerken niveau 2-laden zonder thermische stress. Je zou moeten opladen bij een omgevingstemperatuur van 120 graden F om de warmteopwekking een betekenisvolle factor te laten worden.

Wat de levensduur van de batterij daadwerkelijk ten goede komt: de laadstatus tussen 20-80% houden tijdens dagelijks rijden, voorkomen dat een volledig opgeladen batterij dagenlang blijft staan, en spaarzaam gebruik maken van niveau 3 snelladen in plaats van als een dagelijkse gewoonte. Het laadniveau dat u thuis gebruikt, staat ver onderaan de lijst met factoren.

Slimme opladers: de moeite waard of marketingpluis?

De meeste apparaten van niveau 2 zijn nu voorzien van Wi-Fi-connectiviteit en smartphone-apps. Zijn deze functies eigenlijk nuttig? Meestal wel, met kanttekeningen.

De killer-functie is gepland opladen. U kunt de oplader zo instellen dat deze alleen tijdens de dal-piekuren automatisch stroom verbruikt, zelfs als u de stekker direct na het werk in het stopcontact steekt. Sommige nutsbedrijven hebben slimme laders nodig voor hun EV-tariefplannen of vraagresponsprogramma's. Dankzij het bijhouden van het gebruik krijgt u inzicht in de werkelijke elektriciteitskosten. En starten/stoppen op afstand kan handig zijn als u vergeet de stekker in het stopcontact te steken en het opladen vanuit uw kantoor wilt starten.

Het voorbehoud: bij de meeste elektrische voertuigen zijn deze planningsfuncties nu in de auto zelf ingebouwd. Als uw voertuig de vertrek-tijdoptimalisatie en dal-piekplanning al aankan, werkt een 'domme' niveau 2-lader prima. U betaalt extra voor redundante mogelijkheden.

Mijn mening? Als de slimme versie $ 50-75 meer kost, koop hem dan. Als het een premie van $ 200 is, maakt de ingebouwde planning van uw auto dit waarschijnlijk overbodig.

Het probleem met koud weer waar niemand u voor heeft gewaarschuwd

 

Hier is iets dat eigenaren van elektrische auto's in het noordelijke-klimaat overrompelt: niveau 1 opladen bij temperaturen onder het vriespunt kan bijna nutteloos zijn.

Wanneer de omgevingstemperatuur onder het vriespunt zakt, wordt de batterijverwarming van uw EV geactiveerd om de cellen binnen hun optimale temperatuurbereik te houden. Deze verwarming verbruikt stroom. Op niveau 1 voegt u mogelijk slechts 1,4 kW toe, terwijl de verwarming 1+ kW verbruikt alleen al om de accutemperatuur op peil te houden. Netto laadtarief? Soms nauwelijks positief. Ik heb in de winters in Minnesota meldingen gezien van niveau 1-laders die in hoofdzaak watertrappelen-de accu verliest geen lading, maar wint ook niet noemenswaardig.

Het hogere uitgangsvermogen van niveau 2 overweldigt deze trekking. Zelfs als de batterijverwarming aanstaat, voeg je nog steeds een aanzienlijk bereik toe. Dit alleen al maakt niveau 2 bijna verplicht voor iedereen die regelmatig buiten parkeert bij temperaturen onder het vriespunt.

Connectornormen: minder verwarrend dan het lijkt

Voor niveau 1 en niveau 2 AC-laden is de connectorsituatie in Noord-Amerika eenvoudig. Bijna elke niet-Tesla EV gebruikt de SAE J1772-standaard (soms gewoon "J-plug" genoemd). Tesla-voertuigen gebruiken een eigen connector, maar worden geleverd met een J1772-adapter, zodat ze met elk niveau 2-station werken.

De recente verschuiving naar NACS (Tesla's connector, nu een SAE-standaard) heeft meer invloed op de DC-snellaadcompatibiliteit dan thuisladen. Uw J1772 Level 2-station zal in de nabije toekomst werken met elke EV die in Noord-Amerika wordt verkocht. Denk hier niet te veel over na.

De beslissing nemen: een raamwerk dat daadwerkelijk helpt

De onderste regel

Opladen op niveau 1 is gratis, vereist geen installatie en werkt adequaat voor een klein deel van de EV-bezitters met korte reistijden, plug- plug-in hybrides of extreem geduld. Laden op niveau 2 kost vooraf geld, maar transformeert het EV-bezit van ‘constant bereik beheren’ naar ‘aansluiten en vergeten’.

De meeste volledige-EV-bezitters die beginnen met niveau 1 upgraden uiteindelijk. De vraag is niet echt of Niveau 2 de moeite waard is-voor de meeste bestuurders, maar dat is het wel. De vraag is of je die les uit ervaring wilt leren of meteen door wilt gaan naar de handige optie.

Hoe dan ook, je rijdt op elektronen in plaats van op dinosaurussap. Dat is het deel dat er echt toe doet.