Elektrikli Araç Şarj İstasyonları ve Özellikleri

Dünya üzerinde hızla tükenen petrol kaynakları, azalan bu kaynaklar sonucu olası enerji krizleri, fosil yakıtların oluşturduğu çevresel sorunlar ve daha birçok etken enerji sektöründe yeni arayışları beraberinde getirmiştir. Bahsettiğimiz sorunları çözmek amacıyla geri dönüşümlü ve çevreye zararı minumum olan alternatif enerji yöntemleri araştırılmaktadır. Bu araştırmalar sonucunda günümüzde elektrikli araçlar piyasaya sürülmeye başlanmış hatta bazı firmalar seri üretime geçmiştir. 
 

Elektrikli araçlar sessiz çalışma, yüksek verim, ucuz enerji gibi avantajlarının yanı sıra uzun sürede şarj olma gibi bir dezavantaja sahiptir.  Standart fosil yakıtlı bir araç 3-5 dk'lık depo doldurma işlemiyle ortalama 700 km yol alırken, elektrikli araçlar yaklaşık 150 km'lik bir yol için standart şarj da 6-8 saat, hızlı şarjda ise minimum yarım saate ihtiyaç duymaktadır. Bu da elektrikli otomobil kullanımında sık sık şarj istasyonlarına uğramayı gerektirmektedir. 

Elektrikli araçların yaygınlaşması mevcut enerji alt yapısında sorunlara neden olacaktır. Bu nedenle enerji üretim ve iletim sistemlerinin kapasitelerinin kademeli olarak arttırılması gerekmektedir. 

Altyapı sorunları çözüldükten sonra iş yükü büyük oranda şarj istasyonlarına binecektir. Bu da elektrikli araç şarj istasyonlarının belirli ihtiyaçları karşılayabilecek yapıda olmasını gerektirmektedir. 
 

Şekil1: GERSAN Elektrik A.Ş. Elektrkli Araç Şarj İstasyonu
 

Şarj üniteleri Avrupa, Amerika ve Japonya gibi çeşitli bölgelerinde farklılık göstermektedir. Bu farklardan en önemlisi DC ve AC şarj türleridir. Japonya, CHAdeMO standardını benimsemiş olup, araçlara doğru akım ile araçlara 62.5 kW’a kadar enerji aktarımı yapabilmektedir. Avrupa’da benimsenen IEC 62196 standardı ise 3 fazlı alternatif gerilim olup 43.5 kW’a kadar enerji aktarımı yapabilmektedir. Amerika ise SAE J1772 standardı ile 19.2kW’a kadar şarj yapılmaktadır.

Şekil2: GERSAN Elektrik A.Ş. elektrikli araç şarj istasyonu çalışma prensibi

 

Elektrikli araç şarj sistemleri tüm parçaları ile bir bütündür ve hepsinin işlevini sorunsuz olarak yerine getirmesi gerekmektedir. Elektrikli araç şarj istasyonunda; Şebekeden gelen 3 faz dağıtım paneline ulaşır. Buradan şarj ünitelerine kablo veya BUSBAR sistemi ile aktarılır. Sistemden çekilecek güce ve transformatör kapasitesine göre projedeki ünite sayısı belirlenir. Müşterinin şarj istasyonuna geldiğinde aracını fişe takması ve kartını okutması, aracın şarja başlaması için yeterlidir.

 

Şekil3: GERSAN Elektrik A.Ş. Elektrikli Araç Şarj İstasyonu
 

Şarj istasyonunun tek faz veya üç fazlı olması aracın şarj süresini doğrudan etkilemektedir. Tek fazlı sistemde şarj süresi 6-8 saat arasındayken, 3 fazlı sistemde hızlı şarj ile bu süre yarım saate kadar düşmekte ve depolanan bu enerji ile yaklaşık 150 km yol gidilebilmektedir.

Elektrikli araçların şarj esnasında yüksek akım çekmesi ve şarj sistemindeki elektronik devre yapısından dolayı bazı olumsuzluklar meydana gelmektedir. Bu sorunları ortadan kaldırmak için şarj istasyonları, yönetmeliklerce belirlenen standartlarda kompanzasyon ve filtreleme sistemlerine sahiptir. 

Haberleşme
 

Şarj istasyonlarının haberleşme ihtiyacı; enerji ölçüm bilgilerine, istasyon yoğunluğuna, müşteri bilgilerine ulaşmak ve sistemin uzaktan yönetimini sağlamak için gereklidir. Araç şarj istasyonlarına hem üretici firmanın hemde işletici firmanın ulaşması öngörülen bir kullanım yöntemidir.

Araç şarj istasyonları kablolu veya kablosuz haberleşme sistemlerine sahip olmalıdır. Kapalı bir otoparkta ethernet ile iletişim sağlanırken, açık bir otoparkta Wi-Fi sistemleri kullanılabilmektedir. Günümüzde şarj istasyonu üreticileri RS-232, RS-485, GPRS, TCP/IP, Wi-Fi gibi başlıca iletişim sistemlerini kullanmaktadır.

GERSAN Elektrikli Araç Şarj İstasyonu Simülasyon