AC ve DC şarj arasındaki fark: hangisi ne zaman?

Batarya yalnız DC depolar

Elektrikli aracın bataryası doğru akım (DC) depolar; şebekeden gelen elektrik ise alternatif akımdır (AC). Dolayısıyla her şarjda bir yerde AC’nin DC’ye çevrilmesi gerekir. AC ve DC şarj arasındaki asıl fark, bu dönüşümün nerede yapıldığıdır.

AC şarjda dönüşümü aracın içindeki dahili şarj cihazı (on-board charger) yapar. İstasyon, yani duvardaki ünite, aslında akıllı ve korumalı bir anahtardır: araçla haberleşir, ne kadar akım verebileceğini bildirir, güvenlik koşulları sağlanınca enerjiyi açar. DC şarjda ise dönüşüm istasyonun içindeki güç modüllerinde yapılır ve araca doğrudan doğru akım verilir.

Bu ayrımı anlamak, istasyon seçerken sorulan soruların çoğunu kendiliğinden cevaplar. “Neden evdeki istasyonum 22 kW ama aracım 11 kW alıyor?” ya da “Neden otoyoldaki istasyon 150 kW yazdığı hâlde aracım 60 kW görüyor?” sorularının yanıtı, dönüşümü kimin yaptığı ve o tarafın sınırının ne olduğudur.

AC şarjda hızı araç belirler

Aracın dahili şarj cihazı belirli bir güç için tasarlanır; bugün çok yaygın değerler 7,4 kW, 11 kW ve daha az olarak 22 kW’tır. İstasyon ne kadar güçlü olursa olsun araç bu sınırın üzerine çıkmaz. 22 kW bir istasyona bağlanan, AC kabulü 11 kW olan araç 11 kW ile şarj olur.

Bu durum bir eksiklik değil, tasarım tercihidir. Dahili şarj cihazını büyütmek aracı ağırlaştırır ve pahalılaştırır; oysa araç zamanının büyük bölümünü park hâlinde geçirir. Gece boyunca 8–10 saat park eden bir araç için 7,4 ya da 11 kW, günlük kullanımın çok üzerinde enerji demektir.

AC tarafında istasyonun görevi aslında güvenliktir: kaçak akımı izlemek, topraklamayı denetlemek, kablonun ve aracın hazır olduğundan emin olmadan enerjiyi açmamak. Bu yüzden iki AC istasyon arasındaki fark çoğu zaman güçte değil; koruma, bağlantı, ölçüm ve yönetim özelliklerindedir. Ekran, OCPP, RFID ve MID sayaç gibi seçenekler kullanım senaryosuna göre anlam kazanır.

• Monofaze hatta en çok yaklaşık 7,4 kW (32 A)
• Trifaze hatta 11 kW (16 A) ya da 22 kW (32 A)
• Fiilî güç = istasyon, araç ve şebeke sınırlarından en küçüğü

DC şarjda istasyon güç verir, araç talep eder

DC şarjda istasyonun içindeki dönüştürücüler onlarca, hatta yüzlerce kilovat verebilir. Araç ise bataryasının o anki doluluğuna, sıcaklığına ve kendi tasarımına göre ne kadar akım kabul edeceğini sürekli istasyona bildirir. Bu yüzden DC’de güç sabit değildir: düşük doluluk aralığında yüksek seyreder, batarya dolmaya yaklaştıkça belirgin şekilde azalır.

Bu davranışa şarj eğrisi denir. Yol üzerinde DC şarjın %20’den %80’e kadar yapılması önerilir; çünkü %80’den sonra güç düştüğü için her yüzde puanı daha uzun sürer. Şarj seçicimizdeki güç eğrisi grafiği bu davranışı aracınızın tepe değeriyle örnekler.

DC istasyon seçerken yalnız etiketteki tepe güce bakmak yanıltıcı olabilir. Önemli olan, kullanıcılarınızın araçlarının %20–80 aralığında ortalama ne kadar güç çektiğidir. Çift çıkışlı istasyonlarda dinamik güç paylaşımı, dolmaya yaklaşmış aracın bıraktığı gücü yeni bağlanan araca aktararak istasyonun toplam kapasitesini daha verimli kullanır.

Araç tarafında yüksek gerilimli (800 V) mimariler daha yüksek DC güçleri kısa sürede kabul edebilir; 400 V mimarilerde aynı güç daha yüksek akım gerektirir. Bu, istasyonun akım sınırının da önemli olduğu anlamına gelir.

Hangi yer için hangisi?

Ev, site otoparkı, işyeri ve otel gibi aracın saatlerce park ettiği yerlerde AC şarj hem ekonomik hem yeterlidir. AC istasyonlar daha ucuzdur, kurulumları çoğunlukla mevcut alçak gerilim aboneliğiyle yapılabilir ve bakım ihtiyaçları azdır.

Yol kenarı, akaryakıt istasyonu, dinlenme tesisi ve kısa ziyaret süreli noktalarda ise DC şarj gerekir. Burada kullanıcı yarım saat ya da daha kısa bir sürede anlamlı menzil kazanmak ister. Filo depolarında da gün içinde ikinci kez yola çıkan araçlar için bir orta güçlü DC istasyon faydalıdır.

Karma kurulumlar giderek yaygınlaşıyor: otel ya da alışveriş merkezi otoparkında çok sayıda AC nokta ve girişe yakın bir-iki DC istasyon, farklı bekleme sürelerine aynı anda hizmet verir. Bu dengeyi kurarken ziyaret süreleri, yoğun saatler ve şebeke kapasitesi birlikte değerlendirilir.

Maliyet ve altyapı farkı

AC ve DC istasyon arasındaki fiyat farkı büyüktür; ancak asıl fark altyapıdadır. 30 kW’lık kompakt bir DC istasyon bazı işletmelerde mevcut aboneliğe sığabilirken, 60 kW ve üzeri istasyonlar çoğunlukla ayrı abonelik, trafo kapasite kontrolü ya da yeni trafo ve dağıtım şirketi başvurusu gerektirir. Bu adımlar proje süresini de etkiler.

DC istasyonlarda fan, filtre ve güç modülü gibi bileşenler periyodik bakım ister. Yoğun kullanılan noktalarda bakım sözleşmesi ve uzak izleme, istasyonun erişilebilirliği için belirleyicidir.

Altyapı yatırımı yapılırken bugünkü ve birkaç yıl sonraki ihtiyaç birlikte düşünülmelidir. AC istasyonlar için kablo tavası ve pano yeri baştan ayrılabilir; DC için ise trafo kapasitesi ve saha yerleşimi ileride ikinci istasyonu alacak şekilde planlanabilir. Bu küçük öngörüler, genişleme sırasında yeniden kazı ve proje maliyetini önler.

Sık yapılan yanlışlar

En sık rastladığımız yanlış, evde “ne kadar güçlü o kadar iyi” düşüncesiyle aboneliğe ve araca uymayan bir istasyon seçmektir. Monofaze bir evde 22 kW istasyon 7,4 kW’ın üzerine çıkamaz; trifaze bir evde AC kabulü 11 kW olan araç için 22 kW istasyon, daha kalın kablo ve daha büyük sigorta maliyeti getirir ama şarjı hızlandırmaz.

İkinci yanlış, işletmelerde DC’nin her ihtiyacı çözeceğini varsaymaktır. Çalışanların sekiz saat park ettiği bir otoparkta DC istasyon, aynı bütçeyle kurulabilecek on AC noktadan daha az kişiye hizmet verebilir. Doğru karar, araçların ne kadar süre park ettiğine bakılarak verilir.

Kısa özet

Aracınız uzun süre park ediyorsa AC; kısa sürede çok enerji gerekiyorsa DC. AC’de aracın dahili şarj cihazı, DC’de istasyonun güç modülleri ve aracın şarj eğrisi hızı belirler. Seçim yaparken önce aracınızın AC kabul değerine ve şebekenizin faz durumuna bakın; yol için ise DC tepe gücünü ve eğrinin %80’e kadarki davranışını değerlendirin.