AC ve DC Şarj Nedir, Aralarındaki Farklar Nelerdir?

Elektrikli araçların yaygınlaşmasıyla birlikte AC şarj, DC şarj, hızlı şarj ve evde şarj gibi kavramlar daha sık kullanılmaya ve satın alınma işleminden önce araştırılmaya başladı. Ancak bu terimler ilk bakışta karmaşık görünebilir. Bu içerikte AC ve DC şarjın nasıl çalıştığını, aralarındaki hız, maliyet ve verimlilik farklarını açıklayarak konuyla ilgili aklınızdaki tüm soru işaretlerini gidermeye çalışacağız.

AC ve DC Elektrik Nedir?

Konuyu daha iyi kavrayabilmek için AC ve DC şarjı anlayabilmek için öncelikle bu iki farklı elektrik akımı türünü bilmek gerekir:

• AC, alternatif akım anlamına gelir.
• DC, doğru akım anlamına gelir.

Evlerdeki prizlerden ve elektrik şebekesinden gelen elektrik alternatif akımdır. Alternatif akımda elektriğin yönü belirli aralıklarla değişir. Türkiye’de evlerde kullanılan elektrik de genellikle 230 volt ve 50 Hz değerindedir. Doğru akımda ise elektrik yalnızca tek yönde hareket eder. Telefon, dizüstü bilgisayar ve elektrikli araç bataryaları enerjiyi doğru akım biçiminde depolar. Bu nedenle elektrik şebekesinden gelen alternatif akımın, elektrikli aracın bataryasına aktarılmadan önce doğru akıma dönüştürülmesi gerekir.

Daha anlaşılabilir bir şekilde örneklendirmek gerekirse telefonunuzu prize taktığınızda adaptör, prizden gelen AC elektriği telefon bataryasının kullanabileceği DC elektriğe dönüştürür. Çünkü telefon bataryaları enerjiyi yalnızca doğru akım biçiminde depolayabilir.. Yönü sürekli değişen AC elektrik doğrudan bataryaya gönderilirse şarj işlemi gerçekleşmez ve elektronik bileşenler zarar görebilir. Elektrikli araçlarda da buna benzer bir işlem gerçekleşir. Temel fark, bu dönüşümü yapan cihazın çok daha güçlü ve gelişmiş olmasıdır.

AC Şarj Nedir ve Nasıl Çalışır?

AC şarj, elektrikli aracın alternatif akımla şarj edilmesidir. Evdeki standart prizler, duvar tipi şarj cihazları ve birçok halka açık şarj noktası araca AC elektrik sağlar. Ancak elektrikli araç bataryası AC elektriği doğrudan depolayamaz. Bu nedenle elektrikli aracın içinde bulunan araç içi şarj cihazı (dönüştürücü), alternatif akımı doğru akıma dönüştürür. Dönüştürülen elektrik daha sonra bataryaya aktarılır.

AC şarjda süreç şu şekilde gerçekleşir:

Elektrik şebekesi → AC şarj cihazı → Araç içi şarj ünitesi (dönüştürücü) → Batarya

Yukarıdaki görselde de görüldüğü gibi asıl dönüştürme işlemi aracın içinde yapılır. Bu nedenle AC şarj hızı yalnızca şarj cihazının gücüne değil, aracın dahili şarj ünitesinin desteklediği maksimum güce de bağlıdır. Örneğin duvar tipi şarj cihazınız 22 kW güç sunuyor olabilir. Ancak aracınızın dahili AC şarj ünitesi en fazla 11 kW destekliyorsa araç 22 kW ile değil, en fazla 11 kW ile şarj olur.

AC şarj istasyonunun temel görevi elektriği doğrudan dönüştürmek değildir. İstasyon, elektrik şebekesi ile araç arasında güvenli bir bağlantı oluşturur ve araçla iletişim kurar. Önce kablonun doğru şekilde takılıp takılmadığını kontrol eder, ardından aracın ne kadar akım çekebileceğini belirler ve bu bilgiyi araca iletir. Aynı zamanda elektrik kaçağı, aşırı akım ve şebekenin fazla yüklenmesi gibi riskleri takip ederek şarj işlemini güvenli biçimde başlatır ve gerektiğinde durdurur. Ancak AC elektriği DC elektriğe çeviren parça şarj cihazının kendisi değil, aracın içinde bulunan dahili şarj ünitesidir.

AC Şarj Kaç kW Olur?

Bu sorunun standart bir cevabı yok. Elektrikli araçlarda AC şarj gücü kullanılan prize, şarj cihazına ve elektrik altyapısına göre değişir. Standart bir ev prizi genellikle yaklaşık 2,3 kW güç sunarken güçlendirilmiş prizler veya taşınabilir şarj cihazları yaklaşık 3,7 kW seviyesine çıkabilir. Tek fazlı duvar tipi şarj cihazlarında güç çoğunlukla 7,4 kW, üç fazlı sistemlerde ise 11 kW olur. Bazı yüksek güçlü AC şarj istasyonları 22 kW’a kadar çıkabilir.

Ancak şarj istasyonunun sunduğu güç, aracın bu gücün tamamını kullanabileceği anlamına gelmez. Gerçek şarj hızını aracın dahili şarj ünitesi, elektrik tesisatı, kullanılan kablo, batarya sıcaklığı ve araç ayarları belirler. Örneğin 22 kW’lık bir AC istasyona bağlanan araç en fazla 7,4 kW AC şarj destekliyorsa şarj işlemi yaklaşık 7,4 kW ile devam eder.

Yani istasyonda 22 kW yazıyor diye aracınız bir anda 22 kW’lık şarj desteği kazanmaz; şarj konusunda son sözü yine aracın dahili şarj ünitesi söyler. Örneğin Peugeot E-2008’in bazı versiyonları 7,4 kW, Tesla Model Y, Hyundai IONIQ 5, BYD ATTO 3 ve Kia EV3 gibi birçok model 11 kW AC şarjı desteklerken Togg T10X 22 kW’a kadar AC şarj kullanabilir.

AC Şarjın Avantajları ve Dezavantajları

Yukarıdaki tabloyu bir cümleyle anlamlandırmak gerekirse AC şarjın, özellikle aracını gece boyunca evde şarj eden kullanıcılar için daha uygun bir seçenek olduğu sonucuna ulaşabiliriz.

DC Şarj Nedir ve Nasıl Çalışır?

DC şarj, elektrikli aracın bataryasına doğru akım gönderilen hızlı şarj yöntemidir. DC şarj istasyonu, elektrik şebekesinden gelen alternatif akımı kendi içinde doğru akıma dönüştürür. Dönüştürülen elektrik, aracın dahili AC şarj ünitesinden geçmeden doğrudan batarya yönetim sistemi üzerinden bataryaya aktarılır.

DC şarjda süreç şu şekildedir:

Elektrik şebekesi → DC şarj istasyonu → Batarya yönetim sistemi → Batarya

AC şarjda dönüşüm aracın içinde yapılırken DC şarjda dönüşüm istasyonun içinde gerçekleşir. DC istasyonların büyük, ağır ve pahalı olmasının temel nedenlerinden biri budur. DC şarj cihazının içinde yüksek güçlü elektronik bileşenler, soğutma sistemleri, haberleşme modülleri ve güvenlik donanımları bulunur. DC şarj istasyonu, aracın batarya yönetim sistemiyle sürekli iletişim içerisinde olmak zorundadır. Bataryanın mevcut doluluk oranı, sıcaklığı, voltajı ve kabul edebileceği güç düzenli olarak kontrol edilir.

Bu özellikteki şarj istasyonları araca doğrudan sabit bir güç göndermez. Araç, bataryanın o anda ne kadar güç alabileceğini istasyona bildirir. İstasyon da çıkışını bu bilgiye göre ayarlar. Örneğin 180 kW kapasiteli bir istasyona bağlanan araç, o anda en fazla 90 kW kabul edebiliyorsa şarj işlemi 180 kW ile değil, yaklaşık 90 kW ile gerçekleşir.

Batarya doldukça şarj gücü de genellikle düşer. Bu nedenle elektrikli araçlarda yüzde 10’dan yüzde 80’e kadar olan şarj süresi, yüzde 80’den yüzde 100’e kadar olan bölümden daha kısa olabilir. Bu durum çoğu elektrikli araç kullanıcısı tarafından arıza sebebi olarak düşünülebilir fakat batarya yönetim sistemi, hücreleri korumak amacıyla yüksek doluluk seviyelerinde şarj gücünü bilinçli olarak azaltır.

DC Şarj Kaç kW Olur?

DC şarj istasyonları sundukları güce göre farklı seviyelere ayrılır. Düşük güçlü DC şarj cihazları genellikle 25-50 kW, hızlı şarj cihazları 50-100 kW, yüksek güçlü istasyonlar 100-200 kW, ultra hızlı şarj cihazları ise 200-350 kW ve üzeri güç sunabilir. Ancak istasyonda yazan güç, aracın her zaman bu değerde şarj olacağı anlamına gelmez.

Gerçek şarj hızını aracın desteklediği maksimum DC güç, bataryanın doluluk oranı ve sıcaklığı, hava koşulları, istasyonun mevcut kapasitesi, aynı istasyonu kullanan diğer araçlar, bataryanın sağlık durumu ve aracın şarj eğrisi belirler. Örneğin aracınız en fazla 150 kW DC şarj destekliyorsa 350 kW’lık bir istasyona bağlansa bile yaklaşık 150 kW’ın üzerine çıkamaz.

DC Şarjın Avantajları ve Dezavantajları

AC ve DC Şarj Arasındaki Farklar Nelerdir?

AC ve DC şarj arasındaki temel fark, elektriğin doğru akıma dönüştürüldüğü noktadır. Bununla birlikte hız, maliyet, verimlilik ve kullanım alanı bakımından da önemli farklılıklar bulunur. AC şarjda dönüşüm aracın içindeki şarj ünitesinde yapılırken DC şarjda bu işlem şarj istasyonunda gerçekleştirilir. Bu nedenle AC şarj genellikle daha yavaş ve ekonomik, DC şarj ise daha hızlı fakat daha maliyetlidir.

AC Şarj mı, DC Şarj mı Daha İyi?

AC ve DC şarj arasında seçim yaparken hız, verimlilik, maliyet ve batarya sağlığı birlikte değerlendirilmelidir. Tek bir şarj yöntemi her durumda daha iyi değildir. AC şarj günlük kullanım ve düşük maliyet açısından öne çıkarken DC şarj, kısa sürede yüksek menzil kazanmak için daha uygundur.

Hız bakımından DC şarj açık şekilde daha avantajlıdır. Bunun nedeni DC istasyonların daha yüksek güç sunması ve aracın dahili AC şarj ünitesini kullanmadan elektriği doğrudan bataryaya iletmesidir. Örneğin 60 kWh kapasiteli bir bataryanın standart prizle şarj edilmesi 25 saati aşabilir. Aynı batarya 7,4 kW AC şarjla yaklaşık 8-9 saatte, 11 kW AC şarjla ise yaklaşık 5-6 saatte doldurulabilir. 50 kW DC şarjda süre yaklaşık 1-1,5 saate inerken 150 kW DC istasyonda uygun koşullarda yüzde 10’dan yüzde 80’e yaklaşık 25-35 dakikada ulaşılabilir. Gerçek süre; aracın desteklediği güç, batarya sıcaklığı, doluluk oranı ve şarj eğrisine göre değişir.

Verimlilik açısından sonuç kullanım koşullarına bağlıdır. Standart prizden düşük güçle yapılan AC şarj uzun sürdüğü için aracın elektronik sistemleri daha fazla süre çalışır ve enerji kaybı artabilir. Bu nedenle 11 kW duvar tipi AC şarj, standart prize göre genellikle daha verimlidir. DC şarjda dönüşüm istasyonda yapıldığı için dönüşüm kaybı düşük olabilir. Ancak bataryanın ısıtılması veya soğutulması gerektiğinde bu avantaj azalır. Özellikle çok soğuk ya da çok sıcak bataryalarda DC şarj sırasında daha fazla enerji harcanabilir.

Maliyet bakımından AC şarj çoğu zaman daha avantajlıdır. Ev elektriğiyle yapılan şarjın kWh başına maliyeti, halka açık DC hızlı şarj istasyonlarından genellikle daha düşüktür. DC istasyonların kurulum, bakım, soğutma ve güçlü şebeke bağlantısı giderleri şarj tarifelerine yansıtılır. Bu nedenle DC şarj bazı koşullarda daha verimli olsa bile toplam maliyeti AC şarjdan yüksek olabilir.

Batarya sağlığı açısından her iki yöntem de güvenlidir. Elektrikli araçlar AC ve DC şarjı yönetebilecek batarya kontrol sistemleriyle üretilir. Zaman zaman DC hızlı şarj kullanmak bataryaya doğrudan zarar vermez. Ancak yüksek güç sırasında daha fazla ısı oluşabileceği için sürekli hızlı şarja bağımlı olmak yerine günlük kullanımda AC şarjı tercih etmek daha dengeli bir alışkanlıktır.

Batarya ömrünü korumak için şarj türünden bağımsız olarak bataryayı uzun süre yüzde 0 seviyesinde bırakmamak, ihtiyaç olmadıkça her gün yüzde 100’e kadar doldurmamak, çok sıcak bataryayla art arda hızlı şarj yapmamak ve üreticinin önerdiği şarj sınırlarına uymak gerekir.

Kısacası evde ve günlük kullanımda AC şarj; uzun yolculuklarda ve kısa sürede menzil gerektiğinde DC şarj daha uygundur. En dengeli kullanım yöntemi, iki şarj türünü ihtiyaca göre birlikte kullanmaktır.

Sıkça Sorulan Sorular