1. Знакомство с зарядным устройством постоянного тока
В последние годы быстрый рост электромобилей (EV) привел к появлению спроса на более эффективные и интеллектуальные решения для зарядки. Зарядные устройства постоянного тока, известные своими возможностями быстрой зарядки, находятся в авангарде этой трансформации. Благодаря развитию технологий эффективные зарядные устройства постоянного тока теперь предназначены для оптимизации времени зарядки, улучшения использования энергии и обеспечения плавной интеграции с интеллектуальными сетями.
Учитывая постоянный рост объема рынка, внедрение двунаправленных OBC (бортовых зарядных устройств) не только помогает облегчить беспокойство потребителей по поводу запаса хода и зарядки, обеспечивая быструю зарядку, но также позволяет электромобилям функционировать как распределенные станции хранения энергии. Эти транспортные средства могут возвращать электроэнергию в сеть, помогая сглаживать пики и заполнять впадины. Эффективная зарядка электромобилей с помощью устройств быстрой зарядки постоянного тока (DCFC) является основной тенденцией в продвижении перехода к возобновляемым источникам энергии. Сверхбыстрые зарядные станции объединяют различные компоненты, такие как вспомогательные источники питания, датчики, устройства управления питанием и устройства связи. В то же время необходимы гибкие методы производства для удовлетворения растущих потребностей в зарядке различных электромобилей, что усложняет конструкцию DCFC и сверхбыстрых зарядных станций.
Разница между зарядкой переменным током и зарядкой постоянным током: для зарядки переменным током (левая часть рисунка 2) подключите OBC к стандартной розетке переменного тока, и OBC преобразует переменный ток в соответствующий постоянный ток для зарядки аккумулятора. При зарядке постоянным током (правая часть рисунка 2) зарядная стойка заряжает аккумулятор напрямую.
2. Состав системы зарядных свай постоянного тока
(1) Полные компоненты машины
(2) Компоненты системы
(3) Функциональная блок-схема
(4) Подсистема загрузочной сваи
Быстрые зарядные устройства постоянного тока уровня 3 (L3) обходят встроенное зарядное устройство (OBC) электромобиля, заряжая аккумулятор непосредственно через систему управления аккумулятором электромобиля (BMS). Этот байпас приводит к значительному увеличению скорости зарядки: выходная мощность зарядного устройства варьируется от 50 до 350 кВт. Выходное напряжение обычно варьируется от 400 В до 800 В, при этом новые электромобили имеют тенденцию к использованию аккумуляторных систем на 800 В. Поскольку устройства быстрой зарядки постоянного тока L3 преобразуют трехфазное входное переменное напряжение в постоянный ток, они используют входной каскад коррекции коэффициента мощности переменного-постоянного тока (PFC), который включает в себя изолированный преобразователь постоянного тока в постоянный. Этот выход PFC затем подключается к аккумулятору автомобиля. Для достижения более высокой выходной мощности несколько модулей питания часто подключаются параллельно. Основным преимуществом устройств быстрой зарядки постоянного тока L3 является значительное сокращение времени зарядки электромобилей.
Зарядное ядро сваи представляет собой базовый преобразователь переменного тока в постоянный. Он состоит из каскада PFC, шины постоянного тока и модуля DC-DC.
Блок-схема ступени PFC
Функциональная блок-схема модуля DC-DC
3. Схема сценария загрузки сваи
(1) Оптическая система зарядки накопителя
По мере увеличения зарядной мощности электромобилей мощность распределения электроэнергии на зарядных станциях часто не удовлетворяет спрос. Чтобы решить эту проблему, появилась система зарядки на основе накопителя, использующая шину постоянного тока. Эта система использует литиевые батареи в качестве накопителя энергии и использует локальную и удаленную EMS (систему управления энергопотреблением) для балансировки и оптимизации спроса и предложения электроэнергии между сетью, аккумуляторными батареями и электромобилями. Кроме того, система может легко интегрироваться с фотоэлектрическими (PV) системами, обеспечивая значительные преимущества в ценообразовании на электроэнергию в пиковые и непиковые часы и расширении мощности сети, тем самым повышая общую энергоэффективность.
(2) Система зарядки V2G
Технология Vehicle-to-Grid (V2G) использует аккумуляторы электромобилей для хранения энергии, поддерживая энергосистему, обеспечивая взаимодействие между транспортными средствами и сетью. Это снижает нагрузку, вызванную интеграцией крупномасштабных возобновляемых источников энергии и повсеместной зарядкой электромобилей, что в конечном итоге повышает стабильность сети. Кроме того, в таких районах, как жилые кварталы и офисные комплексы, многочисленные электромобили могут использовать преимущества цен в пиковые и внепиковые часы, управлять динамическим увеличением нагрузки, реагировать на спрос в сети и обеспечивать резервное питание — и все это через централизованную EMS (систему управления энергопотреблением). контроль. Для домохозяйств технология «Автомобиль-дом» (V2H) может превратить аккумуляторы электромобилей в домашнее решение для хранения энергии.
(3) Заказная система зарядки
В заказанной системе зарядки в основном используются мощные станции быстрой зарядки, идеально подходящие для нужд концентрированной зарядки, таких как общественный транспорт, такси и логистические парки. Графики зарядки можно настроить в зависимости от типа транспортного средства, при этом зарядка будет производиться в непиковые часы потребления электроэнергии для снижения затрат. Кроме того, можно внедрить интеллектуальную систему управления для оптимизации централизованного управления автопарком.
4. Тенденция будущего развития
(1) Скоординированная разработка диверсифицированных сценариев, дополненных централизованными + распределенными зарядными станциями из единых централизованных зарядных станций.
Распределенные зарядные станции по месту назначения станут ценным дополнением к расширенной сети зарядки. В отличие от централизованных станций, где пользователи активно ищут зарядные устройства, эти станции будут интегрированы в места, которые люди уже посещают. Пользователи могут заряжать свои автомобили во время длительного пребывания (обычно более часа), когда быстрая зарядка не имеет решающего значения. Зарядная мощность этих станций, обычно составляющая от 20 до 30 кВт, достаточна для легковых автомобилей, обеспечивая разумный уровень мощности для удовлетворения основных потребностей.
(2) развитие рынка диверсифицированной конфигурации мощностью 20 кВт до рынка диверсифицированной конфигурации 20/30/40/60 кВт.
С переходом к электромобилям с более высоким напряжением существует острая необходимость увеличить максимальное зарядное напряжение зарядных батарей до 1000 В, чтобы обеспечить широкое использование в будущем моделей с высоким напряжением. Этот шаг поддерживает необходимую модернизацию инфраструктуры зарядных станций. Стандарт выходного напряжения 1000 В получил широкое признание в индустрии зарядных модулей, и ключевые производители постепенно внедряют высоковольтные зарядные модули на 1000 В, чтобы удовлетворить этот спрос.
Linkpower занимается исследованиями и разработками, включая программное обеспечение, аппаратное обеспечение и внешний вид зарядных устройств для электромобилей переменного/постоянного тока, уже более 8 лет. Мы получили сертификаты ETL/FCC/CE/UKCA/CB/TR25/RCM. Используя программное обеспечение OCPP1.6, мы завершили тестирование с более чем 100 поставщиками платформ OCPP. Мы обновили OCPP1.6J до OCPP2.0.1, а коммерческое решение EVSE было оснащено модулем IEC/ISO15118, что является серьезным шагом на пути к реализации двунаправленной зарядки V2G.
В будущем будут разработаны высокотехнологичные продукты, такие как зарядные устройства для электромобилей, солнечные фотоэлектрические системы и системы хранения энергии на литиевых батареях (BESS), чтобы обеспечить более высокий уровень интегрированных решений для клиентов по всему миру.
Время публикации: 17 октября 2024 г.