1. Úvod do stejnosměrného nabíjení
Rychlý růst elektrických vozidel (EV) v posledních letech vyvolal poptávku po účinnějších a inteligentnějších řešeních nabíjení. V popředí této transformace jsou stejnosměrné nabíjecí hromady, známé svými schopnostmi rychlého nabíjení. S pokrokem v technologii jsou nyní účinné stejnosměrné nabíječky navrženy tak, aby optimalizovaly dobu nabíjení, zlepšily využití energie a nabízely bezproblémovou integraci s inteligentními sítěmi.
S neustálým nárůstem objemu trhu pomáhá implementace obousměrných nabíječek OBC (On-Board Chargers) nejen zmírnit obavy spotřebitelů z dojezdu a obav z nabíjení tím, že umožňuje rychlé nabíjení, ale také umožňuje elektrickým vozidlům fungovat jako distribuované úložiště energie. Tato vozidla mohou vracet energii do sítě a pomáhat při odstraňovaní špiček a plnění údolí. Efektivní nabíjení elektrických vozidel prostřednictvím stejnosměrných rychlých nabíječek (DCFC) je hlavním trendem v podpoře přechodu na obnovitelné zdroje energie. Ultrarychlé nabíjecí stanice integrují různé komponenty, jako jsou pomocné napájecí zdroje, senzory, řízení spotřeby a komunikační zařízení. Současně jsou vyžadovány flexibilní výrobní metody, které splňují vyvíjející se požadavky na nabíjení různých elektrických vozidel, což zvyšuje složitost návrhu DCFC a ultrarychlých nabíjecích stanic.
Rozdíl mezi AC nabíjením a DC nabíjením, pro AC nabíjení (levá strana obrázku 2) zapojte OBC do standardní AC zásuvky a OBC přemění AC na vhodný DC pro nabití baterie. Pro stejnosměrné nabíjení (pravá strana obrázku 2) nabíjí nabíjecí stanice přímo baterii.
2. Skladba stejnosměrného nabíjecího systému
(1) Kompletní součásti stroje
(2) Součásti systému
(3) Funkční blokové schéma
(4) Subsystém nabíjecí hromady
DC rychlé nabíječky úrovně 3 (L3) obcházejí palubní nabíječku (OBC) elektrického vozidla tím, že nabíjejí baterii přímo prostřednictvím systému správy baterií (BMS) elektromobilu. Tento bypass vede k výraznému zvýšení rychlosti nabíjení, přičemž výstupní výkon nabíječky se pohybuje od 50 kW do 350 kW. Výstupní napětí se obvykle pohybuje mezi 400 V a 800 V, přičemž novější elektromobily směřují k 800V bateriovým systémům. Vzhledem k tomu, že rychlonabíječky L3 DC převádějí třífázové vstupní napětí střídavého proudu na stejnosměrné, používají front-end pro korekci účiníku AC-DC (PFC), který obsahuje izolovaný DC-DC měnič. Tento výstup PFC je pak propojen s akumulátorem vozidla. Pro dosažení vyššího výkonu je často paralelně zapojeno více výkonových modulů. Hlavním přínosem rychlonabíječek L3 DC je značné zkrácení doby nabíjení elektromobilů
Jádro nabíjecí hromady je základní AC-DC měnič. Skládá se z PFC stupně, DC sběrnice a DC-DC modulu
Blokové schéma fáze PFC
Funkční blokové schéma modulu DC-DC
3. Schéma scénáře nabíjecí hromady
(1) Optický akumulační nabíjecí systém
Se zvyšujícím se nabíjecím výkonem elektrických vozidel má distribuční kapacita nabíjecích stanic často problémy s uspokojením poptávky. K vyřešení tohoto problému se objevil systém nabíjení založený na skladování využívající stejnosměrnou sběrnici. Tento systém využívá lithiové baterie jako jednotku pro ukládání energie a využívá místní a vzdálený systém EMS (Energy Management System) k vyvážení a optimalizaci dodávky a poptávky po elektrické energii mezi sítí, akumulátory a elektrickými vozidly. Kromě toho lze systém snadno integrovat s fotovoltaickými (PV) systémy, což poskytuje významné výhody v cenách elektřiny ve špičce a mimo špičku a rozšiřování kapacity sítě, čímž se zlepšuje celková energetická účinnost.
(2) Nabíjecí systém V2G
Technologie Vehicle-to-Grid (V2G) využívá baterie EV k ukládání energie a podporuje elektrickou síť tím, že umožňuje interakci mezi vozidly a sítí. To snižuje zátěž způsobenou integrací rozsáhlých obnovitelných zdrojů energie a rozšířeným nabíjením elektromobilů, což v konečném důsledku zvyšuje stabilitu sítě. Navíc v oblastech, jako jsou obytné čtvrti a kancelářské komplexy, mohou četná elektrická vozidla využívat výhod cen ve špičce a mimo špičku, zvládat dynamické zvyšování zátěže, reagovat na požadavky sítě a poskytovat záložní energii, to vše prostřednictvím centralizovaného systému EMS (Energy Management System). řízení. Pro domácnosti dokáže technologie Vehicle-to-Home (V2H) přeměnit baterie elektromobilů na řešení pro ukládání energie v domácnosti.
(3) Objednaný systém zpoplatnění
Objednaný nabíjecí systém primárně využívá vysokovýkonné rychlonabíjecí stanice, ideální pro potřeby soustředěného nabíjení, jako je veřejná doprava, taxi a logistické flotily. Harmonogramy nabíjení lze přizpůsobit na základě typů vozidel, přičemž nabíjení probíhá v době mimo špičku, aby se snížily náklady. Navíc lze implementovat inteligentní systém řízení pro zefektivnění centralizované správy vozového parku.
4. Budoucí vývojový trend
(1) Koordinovaný vývoj diverzifikovaných scénářů doplněných o centralizované + distribuované nabíjecí stanice z jednotlivých centralizovaných nabíjecích stanic
Distribuované nabíjecí stanice v cíli poslouží jako cenný doplněk k rozšířené dobíjecí síti. Na rozdíl od centralizovaných stanic, kde uživatelé aktivně vyhledávají nabíječky, se tyto stanice začlení do míst, která již lidé navštěvují. Uživatelé mohou svá vozidla nabíjet během delších pobytů (obvykle přes hodinu), kde rychlé nabíjení není rozhodující. Nabíjecí výkon těchto stanic, obvykle v rozsahu od 20 do 30 kW, je dostatečný pro osobní vozidla a poskytuje přiměřenou úroveň výkonu pro splnění základních potřeb.
(2) 20kW velký podíl na trhu až 20/30/40/60kW vývoj trhu s diverzifikovanou konfigurací
S posunem směrem k vysokonapěťovým elektrickým vozidlům je naléhavá potřeba zvýšit maximální nabíjecí napětí nabíjecích hromad na 1000 V, aby bylo možné vyhovět budoucímu širokému použití vysokonapěťových modelů. Tento krok podporuje nezbytné modernizace infrastruktury pro nabíjecí stanice. Standard výstupního napětí 1000V získal široké přijetí v průmyslu nabíjecích modulů a klíčoví výrobci postupně zavádějí vysokonapěťové nabíjecí moduly 1000V, aby uspokojili tuto poptávku.
Linkpower se již více než 8 let věnuje poskytování výzkumu a vývoje včetně softwaru, hardwaru a vzhledu nabíjecích baterií pro elektromobily AC/DC. Získali jsme certifikáty ETL / FCC / CE / UKCA / CB / TR25 / RCM. Pomocí softwaru OCPP1.6 jsme dokončili testování s více než 100 poskytovateli platformy OCPP. Upgradovali jsme OCPP1.6J na OCPP2.0.1 a komerční řešení EVSE bylo vybaveno modulem IEC/ISO15118, což je solidní krok k realizaci obousměrného nabíjení V2G.
V budoucnu budou vyvinuty high-tech produkty, jako jsou nabíjecí baterie pro elektromobily, solární fotovoltaické systémy a systémy pro ukládání energie z lithiových baterií (BESS), aby zákazníkům po celém světě poskytovaly vyšší úroveň integrovaných řešení.
Čas odeslání: 17. října 2024