1. Вступ до зарядної батареї постійного струму
В останні роки швидке зростання електромобілів (EV) призвело до попиту на більш ефективні та інтелектуальні рішення для заряджання. Зарядні станції постійного струму, відомі своїми можливостями швидкої зарядки, знаходяться на передовій цієї трансформації. З розвитком технологій, ефективні зарядні пристрої постійного струму тепер розроблені для оптимізації часу заряджання, покращення використання енергії та забезпечення безперешкодної інтеграції з інтелектуальними мережами.
Зі постійним зростанням обсягу ринку, впровадження двонаправлених бортових зарядних пристроїв (OBC) не лише допомагає зменшити занепокоєння споживачів щодо запасу ходу та тривоги щодо заряджання, забезпечуючи швидку зарядку, але й дозволяє електромобілям функціонувати як розподілені станції зберігання енергії. Ці транспортні засоби можуть повертати енергію в мережу, допомагаючи скорочувати піки та заповнювати западини. Ефективна зарядка електромобілів за допомогою швидких зарядних пристроїв постійного струму (DCFC) є основною тенденцією у просуванні переходу на відновлювані джерела енергії. Ультрашвидкі зарядні станції інтегрують різні компоненти, такі як допоміжні джерела живлення, датчики, пристрої керування живленням та комунікаційні пристрої. Водночас, для задоволення потреб різних електромобілів у зарядці необхідні гнучкі методи виробництва, що ускладнює конструкцію DCFC та надшвидких зарядних станцій.

Різниця між зарядкою змінним струмом та зарядкою постійним струмом: для зарядки змінним струмом (ліва частина рисунка 2) підключіть OBC до стандартної розетки змінного струму, і OBC перетворює змінний струм у відповідний постійний для зарядки акумулятора. Для зарядки постійним струмом (права частина рисунка 2) зарядна станція заряджає акумулятор безпосередньо.
2. Склад системи зарядних паль постійного струму
(1) Комплектуючі машини
(2) Компоненти системи
(3) Функціональна блок-схема
(4) Підсистема зарядної палі
Швидкі зарядні пристрої постійного струму рівня 3 (L3) обходять бортовий зарядний пристрій (OBC) електромобіля, заряджаючи акумулятор безпосередньо через систему керування акумулятором (BMS) електромобіля. Таке обходження призводить до значного збільшення швидкості заряджання, при цьому вихідна потужність зарядного пристрою коливається від 50 кВт до 350 кВт. Вихідна напруга зазвичай коливається від 400 В до 800 В, причому нові електромобілі схильні до акумуляторних систем на 800 В. Оскільки швидкі зарядні пристрої постійного струму L3 перетворюють трифазну вхідну напругу змінного струму на постійну, вони використовують передній блок корекції коефіцієнта потужності змінного струму (PFC), який включає ізольований перетворювач постійного струму. Цей вихід PFC потім підключається до акумулятора автомобіля. Для досягнення вищої вихідної потужності кілька модулів живлення часто підключаються паралельно. Основною перевагою швидких зарядних пристроїв постійного струму L3 є значне скорочення часу заряджання електромобілів.
Серцевина зарядної батареї — це базовий перетворювач змінного струму в постійний струм. Вона складається з каскаду коефіцієнта коефіцієнта потужності (PFC), шини постійного струму та модуля постійного струму.
Блок-схема каскаду PFC
Функціональна блок-схема модуля постійного струму
3. Схема сценарію зарядної палі
(1) Система заряджання оптичних накопичувачів
Зі збільшенням зарядної потужності електромобілів, потужність розподілу електроенергії на зарядних станціях часто не задовольняє попит. Для вирішення цієї проблеми з'явилася система заряджання на основі накопичувачів енергії, що використовує шину постійного струму. Ця система використовує літієві акумулятори як накопичувач енергії та застосовує локальну та віддалену систему управління енергією (EMS) для балансування та оптимізації попиту та пропозиції електроенергії між мережею, акумуляторами та електромобілями. Крім того, система може легко інтегруватися з фотоелектричними (PV) системами, забезпечуючи значні переваги в ціноутворенні на електроенергію в пікові та позапікові години та розширенні потужності мережі, тим самим підвищуючи загальну енергоефективність.
(2) Система заряджання V2G
Технологія «автомобіль-мережа» (V2G) використовує акумулятори електромобілів для накопичення енергії, підтримуючи енергомережу, забезпечуючи взаємодію між транспортними засобами та мережею. Це зменшує навантаження, спричинене інтеграцією великомасштабних відновлюваних джерел енергії та широкомасштабною зарядкою електромобілів, що зрештою підвищує стабільність мережі. Крім того, в таких районах, як житлові райони та офісні комплекси, численні електромобілі можуть використовувати переваги ціноутворення в пікові та позапікові години, керувати динамічним збільшенням навантаження, реагувати на попит у мережі та забезпечувати резервне живлення – все це завдяки централізованому керуванню EMS (системою управління енергією). Для домогосподарств технологія «автомобіль-до-дому» (V2H) може перетворити акумулятори електромобілів на домашнє рішення для накопичення енергії.
(3) Упорядкована система заряджання
Замовлена система заряджання переважно використовує потужні швидкісні зарядні станції, що ідеально підходить для концентрованих потреб заряджання, таких як громадський транспорт, таксі та логістичні автопарки. Графік заряджання можна налаштувати залежно від типів транспортних засобів, при цьому заряджання відбуватиметься в години поза піковими навантаженнями для зниження витрат. Крім того, для оптимізації централізованого управління автопарком можна впровадити інтелектуальну систему управління.
4. Майбутня тенденція розвитку
(1) Скоординований розвиток диверсифікованих сценаріїв, доповнених централізованими + розподіленими зарядними станціями з окремих централізованих зарядних станцій
Розподілені зарядні станції на основі пунктів призначення стануть цінним доповненням до розширеної мережі зарядних пристроїв. На відміну від централізованих станцій, де користувачі активно шукають зарядні пристрої, ці станції будуть інтегровані в місця, які люди вже відвідують. Користувачі зможуть заряджати свої автомобілі під час тривалого перебування (зазвичай понад годину), де швидка зарядка не є критично важливою. Зарядна потужність цих станцій, яка зазвичай коливається від 20 до 30 кВт, достатня для пасажирських транспортних засобів, забезпечуючи достатній рівень потужності для задоволення основних потреб.
(2) Розвиток великого ринку конфігурацій потужністю 20 кВт для диверсифікованого ринку конфігурацій 20/30/40/60 кВт
З переходом на електромобілі вищої напруги існує нагальна потреба збільшити максимальну напругу зарядки зарядних паль до 1000 В, щоб забезпечити майбутнє широке використання високовольтних моделей. Цей крок підтримує необхідну модернізацію інфраструктури зарядних станцій. Стандарт вихідної напруги 1000 В отримав широке визнання в індустрії зарядних модулів, і ключові виробники поступово впроваджують високовольтні зарядні модулі на 1000 В, щоб задовольнити цей попит.
Компанія Linkpower понад 8 років займається дослідженнями та розробками, включаючи програмне забезпечення, апаратне забезпечення та зовнішній вигляд, для зарядних паль для електромобілів змінного/постійного струму. Ми отримали сертифікати ETL / FCC / CE / UKCA / CB / TR25 / RCM. Використовуючи програмне забезпечення OCPP1.6, ми провели тестування з більш ніж 100 постачальниками платформ OCPP. Ми оновили OCPP1.6J до OCPP2.0.1, а комерційне рішення EVSE було оснащено модулем IEC/ISO15118, що є рішучим кроком до реалізації двонаправленої зарядки V2G.
У майбутньому будуть розроблені високотехнологічні продукти, такі як зарядні батареї для електромобілів, сонячні фотоелектричні панелі та системи накопичення енергії на літієвих батареях (BESS), щоб забезпечити вищий рівень інтегрованих рішень для клієнтів у всьому світі.
Час публікації: 17 жовтня 2024 р.