房主太阳能和电动汽车指南
芬恩·皮科克——特许电气工程师、前csiro、电动汽车所有者和SolarQuotes.com.au的创始人
最后更新日期:2022年5月18日
我回答房主关于太阳能、电池以及它们如何与太阳能相结合的问题电动汽车(电动汽车)几乎每天都有。
在过去的10年里，我见证了澳大利亚太阳能产业的发展，在我看来，太阳能的“最后前沿”之一是拥有一个与能源储存和电动汽车完全集成的家庭。
因此，我整理了以下指南。如果你还有任何问题觉得本指南没有回答，给我发封邮件我会更新这篇文章。
你家里需要多少块太阳能电池板来支持一辆电动汽车?
如果你不明白千瓦(kW)和千瓦时(kWh)之间的区别，我强烈建议你先读这个。)
就像汽油车的“每百公里公升”的测量方法——一辆车行驶100公里平均消耗的燃料量——电动汽车也有类似的测量方法:“每公里千瓦时”。
这一点因电动汽车而异，但平均而言，大多数电动汽车在电池组中使用1千瓦时的电力可以行驶6公里左右。对于平均每天行驶50公里的澳大利亚司机来说，一辆电动汽车将需要大约8千瓦时的电力来充电。
1千瓦的太阳能发电能力(现在大约是3块太阳能板)平均每天将在一年的时间里产生4千瓦时的电力——冬天少，夏天多。因此，你似乎需要在你的屋顶上增加大约2kW的太阳能电池板来抵消一辆每天行驶约50公里的电动汽车的充电。但还有更多需要考虑的——请继续阅读。
用太阳能给你的电动车充电
利用自家屋顶的太阳能电池板给电动汽车充电的最简单方法是，在白天阳光明媚的时候，把汽车插到家里的电动汽车充电器上。如果产生的太阳能电量等于或大于为汽车充电并供家中其他负荷使用的电量，则不需要电网供电。
然而，如果产生的太阳能少于汽车和其他负载所需的电量，电网将用于弥补不足。记住这一点，当你想在阴天给你的车充电时，只有一个小的太阳能系统!
往返效率，为什么1kWh的太阳能不等于1kWh的电动汽车充电
由于太阳能电池板、逆变器和汽车电池之间的效率低下，你应该预期充电损失超过10%。
这意味着，如果你的太阳能电池板产生1千瓦时的能量，其中只有900千瓦时的能量最终会成为电动汽车电池组的能量。正因为如此，你可能需要安装比你认为更多的太阳能电池板来补偿这些充电损失。
使用电池存储在晚上为你的电动汽车充电
白天用太阳能给家用电池系统充电，然后在晚上用储存的能量给电动汽车充电是可能的。但是这种频繁使用会缩短太阳能电池的寿命，尽管在这方面的技术正在进步。此外，太阳能电池板到家用电池，再从家用电池到电动汽车充电之间的损耗(如上所述)会增加。
我正在盖新房——我应该用单相电源还是三相电源?
如果你正在建造一个新家，考虑三相电力——这将允许你放置一个更大的太阳能阵列，能够可靠地为“未来之家”提供高电力需求，因为家用电池和一辆(或多辆)电动汽车。
有一个巨大的10kW系统的房子
家庭充电和1、2、3级充电器的区别
你可以学到你需要知道的关于给电动汽车充电的一切电动汽车充电101指南，但这里有一个简短的总结。
电动汽车充电器分为三个级别，其中“1级”是最慢的充电形式，“3级”是最快的。
1级充电是通常可能的最慢速度，使用标准的10安培电源点。这将使电动汽车每小时的行驶里程增加约12公里。因此，如果你在夜间停放10个小时，一个“一级”充电器将为你的汽车增加大约120公里的续航里程。从一个15安培的电源点充电，需要一个特殊的插头，将提供高达每小时18公里的范围，因为它可以以接近3kW的速度充电，而从一个10安培的电源点充电约2kW。
2级充电需要在家里安装一个专门的电动汽车充电器，在7千瓦的充电速率下，单相充电可以使电动汽车每小时行驶40公里，三相充电可以使电动汽车每小时行驶130公里(充电速率为22千瓦)。。有许多品牌的电动汽车充电器可供选择，如果不需要升级交换机，安装一个充电器的费用大概在1700 - 2500美元之间。
请注意，您的电动汽车制造商可能会要求在存放汽车的地方安装二级充电器，以使其保持在保修期内。
你可以比较家庭充电解决方案可用在澳大利亚使用我的电动汽车充电器对比表。
“2级”SolarEdge电动汽车充电器。图片来源:SolarEdge
3级充电是使用专用公共充电器快速充电。“3级”充电器最著名的例子可能是特斯拉的超级充电器:
特斯拉“3级”增压器。图片来源:特斯拉
这种类型的充电器最有可能被长途旅行或短途旅行的人使用，因为它们每小时可以增加720公里的续航里程。
需要记住的一件重要的事情是，并非所有的电动汽车都能充分利用“3级”充电器的充电能力。如果你打算在“3级”充电网络的帮助下进行长途旅行，你需要确保你选择的汽车能够利用它们。过度使用3级充电器也会影响车辆电池组的寿命。
“里程焦虑”和离家充电
一个普通的汽车油箱可以在服务站几分钟内加满。你永远不会离加油站太远，所以燃油不足通常只会发生在长途旅行的农村地区。
相比之下，即使是更常见的“3级”电动汽车充电器也需要大约30 - 45分钟才能充满一辆大电池的汽车，如果你以“2级”甚至“1级”的速度充电，则需要更长时间。
电动汽车充电速度慢以及目前相对罕见的“3级”快速电动汽车充电器的挑战通常被表达为“里程焦虑”——担心你的汽车没有足够的电量到达目的地，或者无法快速充电以按时到达目的地。
就我个人而言，我认为“里程焦虑”的担忧被夸大了，因为任何了解自己驾驶习惯并有能力提前计划的人几乎都不会被电动汽车电池耗尽所困扰。
如今，许多家庭都有两辆车——因此，解决里程焦虑的一个办法是，在长途旅行或电动汽车没电时，保留一辆汽油车，在城镇附近短途旅行时使用电动汽车。
如果你发现自己在低电量的地方，没有公共的“3级”快速公共充电器，房车公园有15安培的电源点(提供“1级”充电)，你也可以在一些企业和展览场地使用三相插座。
其中一些地点是公开宣传的电动汽车充电站——其他的是你必须友好地询问是否可以在那里充电的地方!
最后的结论
当谈到电动汽车太阳能系统的尺寸时，你需要考虑一些事情:
- 电动汽车的品牌/型号及其规格。
- 平均驾驶距离和将使用该车的人的驾驶习惯。
- 你的家庭能源使用情况，以及你是否计划在未来增加家用电池存储或更多的电动汽车。
如前所述，澳大利亚司机平均只需要在家里额外增加2kW的太阳能就可以抵消他们每天的驾驶消耗。
但是…
由于其他因素，我坚信一个家庭应该安装尽可能多地利用太阳能。一个拥有大电池和多辆电动汽车的“未来之家”可以很容易地吞噬一个大电池的输出10kW太阳能系统。
如果你打算通过标准的墙壁插座以外的任何东西给你的电动汽车充电，你将需要至少13千瓦的太阳能电池板和一个10千瓦的逆变器来充分利用太阳能。
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