Nabíjanie elektromobilu doma – všetko, čo by ste mali vedieť

Autá na elektrický pohon sa na našich cestách množia ako huby po daždi, čo však stále zaostáva, je potrebná infraštruktúra v podobe nabíjacích staníc. Ak chcete elektromobil využívať každý deň, mali by ste teda myslieť aj na domáce nabíjanie.

4 režimy nabíjania

Nabíjanie elektromobilov a tiež tzv. plug-in hybridov, ktoré dokážu jazdiť aj s pomocou spaľovacieho motora, definuje norma STN EN 61851-21 prebratá z medzinárodnej IEC 61851-21. Táto norma uvádza 4 spôsoby, resp. režimy nabíjania:

* Ide iba o hrubý odhad pre najpredávanejší elektromobil na Slovensku, nie je zahrnuté oteplenie vodičov a ďalšie faktory.

Okrem rôznych typov nabíjačiek existujú aj rôzne konektory, pre každý typ nabíjania ich je viacero. Všetky modely elektromobilov, plug-in hybridov a nabíjačiek nemusia automaticky podporovať všetky nabíjacie režimy ani byť vybavené rovnakými nabíjacími konektormi.

Pri nabíjaní elektromobilu máte 3 možnosti:

• Nabíjanie elektromobilu doma – V núdzi vám postačí aj klasická 230 V zásuvka (režim 1), nejde však o najbezpečnejšiu možnosť. Druhou alternatívou je špeciálny ICCB kábel so vstavanou ochrannou elektronikou (režim 2). Najbezpečnejšie je však použiť nástennú nabíjačku – tzv. wallbox. Všetky uvedené možnosti nabíjajú striedavým prúdom, ktorý je konvertovaný na jednosmerný (potrebný pre batériu) až pomocou elektroniky v elektromobile.
• Nabíjanie na verejnom mieste – Môže ísť o nabíjací stojan alebo nástennú nabíjačku (tzv. wallbox) u vás v práci, na parkovisku pred obchodným centrom, úradom či inou verejnou budovou. Tieto nabíjačky pracujú v režime 3.
• Nabíjanie na cestách – Na tento účel sa používajú tzv. rýchlonabíjačky, ktoré pracujú v režime 4. Používajú teda jednosmerný prúd, ktorým nabíjajú priamo batériu elektromobilu (zabezpečujú tiež riadenie nabíjania). Môžu nabíjať prúdmi až 125 A a výkonmi až 170 kW, pričom 80 % kapacity batérie dokážu nabiť už za cca 20 min. Potrebujú však mimoriadne silnú elektrickú prípojku. To je dôvod, prečo rýchlonabíjačku nemôžete nainštalovať u vás doma. Ich rozšírenie je nevyhnutným predpokladom pre masové rozšírenie samotných elektromobilov (dá sa povedať, že sú obdobou čerpacích staníc).

Nenabíjajte priamo zo zásuvky

Režim 1, teda nabíjanie striedavým prúdom z bežnej 230 V zásuvky, by ste mali použiť iba v núdzovom prípade, eventuálne na udržiavanie batérie elektromobilu v nabitom stave či na nabíjanie plug-in hybridov s nízkou kapacitou batérie.

Väčšina výrobcov elektromobilov tento spôsob neodporúča a v niektorých krajinách je tento typ nabíjania dokonca zakázaný, či už všeobecne, alebo na verejných miestach. Problémom je, že proces nabíjania je riadený priamo elektronikou vo vozidle, ktorá zabezpečuje aj ochranu svojich obvodov a batérie. Z uvedených dôvodov je nabíjanie v režime 1, t. j. z klasickej 230 V zásuvky, obmedzené na max. 10 A (pre čas nabíjania pozri tabuľku). Niektoré elektromobily vám však umožnia nabíjací prúd nastaviť, aby ste elektroinštaláciu ešte odľahčili.

Na trhu nájdete aj 230 V zásuvky určené priamo na nabíjanie elektromobilov, ako napr. Green’Up Access Socket od Legrand. Na pohľad pripomína bežnú 230 V zásuvku, má však odolné prevedenie (krytie IP55 – odolnosť voči tryskajúcej vode plus mech. odolnosť IK08 alebo IK10) a robustné kontakty, ktoré sú navyše postriebrené. Zvládne teda aj trvalé zaťaženie prúdom 16 A a výkonom 3,7 kW. Je vhodná na nabíjanie elektromobilu v režime 1 a 2, navyše má vstavaný patentovaný obvod, ktorý elektromobilu umožní automaticky identifikovať, že ide o takýto druh zásuvky, a nastaviť max. možný nabíjací výkon.

Kompromisom je ICCB

O niečo bezpečnejšie nabíjanie elektromobilov poskytuje režim 2. Pri ňom hrá hlavnú úlohu takisto el. zásuvka, sekunduje jej však špeciálny nabíjací kábel nazývaný ICCB (z anglického „In Cable Control Box“). Ten má vstavané ochranné prvky pre bezpečnejšie nabíjanie.

ICCB kábel však stále nedokáže riadiť nabíjací proces ani prúd odoberaný z rozvodnej siete a nechráni teda elektroinštaláciu. Pri použití kábla do bežnej 230 V zásuvky je nabíjanie obmedzené na 16 A, resp. 3,6 kW. Niektorí výrobcovia však ponúkajú aj ICCB káble do priemyselných 230 V zásuviek s vyšším prúdom alebo do trojfázových 400 V zásuviek pri max. výkone až 22 kW (pre časy nabíjania pozri tabuľku).

Lepším riešením je wallbox

Najbezpečnejším a najrýchlejším spôsobom pre domáce nabíjanie elektromobilu je domáca nabíjačka na elektromobil. Najčastejšie ide o modely s montážou na stenu, ktorým sa hovorí wallbox. Wallbox je pevne pripojený na vlastný 1-fázový alebo 3-fázový elektroinštalačný okruh v dome so samostatným ističom.

Nabíjanie prebieha striedavým prúdom, no wallbox má zabudované ochranné funkcie a riadi tiež proces nabíjania. S elektronikou vozidla komunikuje pomocou 2 kontrolných vodičov (tzv. pilot vodiče). Nabíjačka tak dokáže rozpoznať nesprávne pripojený konektor a ďalšie problémy v procese nabíjania.

Wallbox tiež dokáže znížiť nabíjací prúd v prípade, že je elektroinštalácia v dome vyťažená – táto funkcia sa nazýva load shedding. Väčšina z nich má aj doplnkové funkcie – vedia napr. zobrazovať štatistiky o spotrebe energie, povoliť nabíjanie len oprávneným osobám po identifikácii či monitorovať nabíjací proces na diaľku (používajú sa preto aj v komerčnej sfére).

Max. výkon wallboxu je 22 kW pri 3-fázovom napájaní z 32 A okruhu, resp. 11 kW pri napájaní zo 16 A okruhu. Pre väčšinu domov je reálny skôr druhý prípad, keďže domy bez el. vykurovania sú vybavené trojfázovou 25 A prípojkou. Navyše, väčšina elektromobilov má pri nabíjaní striedavým prúdom (režim 2 a 3) obmedzený nabíjací príkon. Dôvodom je obmedzený výkon nabíjacích obvodov v samotnom elektromobile, ktoré sa starajú o premenu striedavého prúdu na jednosmerný, vhodný pre batériu.

Toľko hovorí teória. V skutočnosti sa však dojazd elektromobilov predlžuje natoľko, že pokiaľ neplánujete najazdiť každý deň stovky km, bude vám stačiť pomalšie nabíjanie. To vám poskytne aj slabší wallbox s výkonom 3,7 kW, 4,6 kW či 7,4 kW. Wallboxy s týmito, ale aj vyššími výkonmi nájdete v produktovom rade Legrand Green’Up Charging Station. V prípade, že máte k dispozícii nabíjačky na miestach, kde sa budete pohybovať (v práci, obch. centrách), postačí vám aj už spomínaná špeciálna zásuvka Green’Up Access Socket.

Koľko stojí nabitie elektromobilu

Na miesto, kde bude inštalovaná nabíjačka (garáž, prístrešok pre auto) je potrebné pripraviť prívod elektriny. Parametre potrebného istenia a prívodného kábla určí projektant alebo kvalifikovaný elektrotechnik na základe technickej dokumentácie k nabíjačke.

Náklady na dodatočnú inštaláciu nabíjačky sa tak môžu pohybovať v stovkách eur. S nabíjaním elektromobilu preto počítajte už v projektovej dokumentácii domu, aby ste neskôr nemuseli prerábať el. rozvody, prípadne prípojku.

Ďalej si k nákladom na nabíjanie musíte pripočítať cenu za nabíjačku. Tie začínajú na cca 300 eurách za najjednoduchšie modely. Na výkonnú nabíjačku s doplnkovými funkciami si pripravte vyše 1 000 eur. Pozor – k niektorým nabíjačkám výrobcovia nepribaľujú kábel, prípadne sa môže stať, že kábel do vášho elektromobilu nebude pasovať. Ceny káblov začínajú na cca 200 eurách.

Cena nabíjania elektromobilu je tvorená aj spotrebovanou elektrickou energiou. Príklad:

Základný model jedného z najpredávanejších elektromobilov na Slovensku má kapacitu batérie 40 kWh a dojazd 270 km (a max. výkon 150 koní). Počítajme s účinnosťou nabíjania 90 %, to znamená, že na jeho plné nabitie budeme potrebovať 44,44 kWh elektrickej energie.

Cena za kWh elektriny je okolo 0,07 € pri odbernej tarife DD2, akú používajú rodinné domy bez vykurovania elektrinou. Ak pripočítame ďalšie poplatky, ako napr. poplatok za distribúciu, straty, prevádzkovanie systému, systémové služby a odvod do jadrového fondu, dostaneme po zaokrúhlení cenu 0,133 eur za kWh.

Jedno nabitie doplna pri spotrebovaní 44,44 kWh vás teda bude stáť 0,133 × 44,44 = 5,91 eur (po zaokrúhlení). To je energia na cca 270 km, takže náklady na 100 km sú potom cca 2,19 eur.

Pre úplnosť – reálna spotreba elektromobilu v tomto príklade je teda 16,46 kWh na 100 km. Oficiálny údaj vychádza po prepočítaní údajov o max. dojazde na 14,81 kWh.

Samozrejme, ide o veľmi hrubý odhad, ktorý by ste mali brať s rezervou. Cena za elektrinu sa môže pri rôznych dodávateľoch líšiť, menšia môže byť aj účinnosť nabíjania atď. Podobné náklady na 100 km jazdy elektromobilom však uvádzajú aj iné zdroje či články.

Tipy, ako ušetriť na nabíjaní elektromobilu

1. Využite aplikácie – Mnohé nabíjačky elektromobilov, ako napr. Legrand Green’Up Charging Station, môžete ovládať alebo sledovať prostredníctvom aplikácií na smartfónoch, tabletoch či počítačoch. Možné to je lokálne cez Bluetooth alebo po pripojení k internetu aj vzdialene (napr. z práce). Aplikácie vám umožnia riadiť a plánovať nabíjací proces na čas malého vyťaženia rozvodnej siete, uzamknúť nabíjačku, aby sa nedala použiť, napr. ak nie ste doma, či sledovať spotrebu energie.
2. Rozdeľte si náklady so susedmi – Okrem kontroly spotreby energie a nabíjacieho procesu umožňujú niektoré nabíjačky aj nabíjanie viacerými užívateľmi pomocou kľúčov či bezkontaktných prístupových kariet. Vďaka tomu môžete použiť jednu nabíjačku pre viacero obyvateľov bytového domu, prípadne sa podeliť o náklady na jej inštaláciu a prevádzku aj so susedmi vo vedľajších rodinných domoch.
3. Využite nočný prúd – Na nabíjanie elektromobilu môžete využiť lacnejšiu tarifu elektrickej energie. Ide o tzv. nočný prúd, ktorý sa využíva napr. na vykurovanie či ohrev teplej úžitkovej vody.
4. Využite nabíjanie elektromobilu zadarmo – Existujú aj bezplatné verejné nabíjačky, je ich však ako šafranu, hoci elektromobilov jazdí po našich cestách každým dňom viac. V tomto prípade to teda bude aj o šťastí.