1. Introducere în încărcarea cu curent continuu
În ultimii ani, creșterea rapidă a vehiculelor electrice (VE) a impulsionat cererea de soluții de încărcare mai eficiente și inteligente. Încărcătoarele de curent continuu, cunoscute pentru capacitățile lor de încărcare rapidă, se află în fruntea acestei transformări. Odată cu progresele tehnologice, încărcătoarele de curent continuu eficiente sunt acum concepute pentru a optimiza timpul de încărcare, a îmbunătăți utilizarea energiei și a oferi o integrare perfectă cu rețelele inteligente.
Odată cu creșterea continuă a volumului pieței, implementarea încărcătoarelor de bord (OBC) bidirecționale nu numai că ajută la atenuarea preocupărilor consumatorilor cu privire la autonomia și anxietatea legate de încărcare, permițând încărcarea rapidă, dar permite și vehiculelor electrice să funcționeze ca stații distribuite de stocare a energiei. Aceste vehicule pot returna energia în rețea, ajutând la reducerea vârfurilor de încărcare și la umplerea văilor. Încărcarea eficientă a vehiculelor electrice prin intermediul încărcătoarelor rapide de curent continuu (DCFC) este o tendință majoră în promovarea tranziției către energia regenerabilă. Stațiile de încărcare ultrarapidă integrează diverse componente, cum ar fi surse auxiliare de alimentare, senzori, gestionarea energiei și dispozitive de comunicații. În același timp, sunt necesare metode flexibile de fabricație pentru a satisface cerințele de încărcare în continuă evoluție ale diferitelor vehicule electrice, adăugând complexitate proiectării stațiilor de încărcare DCFC și ultrarapide.
Diferența dintre încărcarea în curent alternativ și încărcarea în curent continu este că, pentru încărcarea în curent alternativ (partea stângă a Figurii 2), conectați dispozitivul de încărcare la o priză standard de curent alternativ, iar dispozitivul de încărcare convertește curentul alternativ în curent continuu corespunzător pentru a încărca bateria. Pentru încărcarea în curent continuu (partea dreaptă a Figurii 2), borna de încărcare încarcă bateria direct.
2. Compoziția sistemului de încărcare cu pile de curent continuu
(1) Componente complete ale mașinii
(2) Componentele sistemului
(3) Diagramă bloc funcțională
(4) Subsistem de încărcare a grămezii
Încărcătoarele rapide de nivel 3 (L3) CC ocolesc încărcătorul de bord (OBC) al unui vehicul electric prin încărcarea directă a bateriei prin intermediul sistemului de gestionare a bateriei (BMS) al vehiculului electric. Această ocolire duce la o creștere semnificativă a vitezei de încărcare, puterea de ieșire a încărcătorului variind de la 50 kW la 350 kW. Tensiunea de ieșire variază de obicei între 400V și 800V, vehiculele electrice mai noi tinzând spre sisteme de baterii de 800V. Deoarece încărcătoarele rapide L3 CC convertesc tensiunea de intrare CA trifazată în CC, acestea utilizează un circuit frontal de corecție a factorului de putere (PFC) CA-CC, care include un convertor CC-CC izolat. Această ieșire PFC este apoi conectată la bateria vehiculului. Pentru a obține o putere de ieșire mai mare, mai multe module de putere sunt adesea conectate în paralel. Principalul avantaj al încărcătoarelor rapide L3 CC este reducerea considerabilă a timpului de încărcare pentru vehiculele electrice.
Miezul pilei de încărcare este un convertor AC-DC de bază. Acesta este format dintr-un etaj PFC, o magistrală de curent continuu și un modul DC-DC.
Diagrama bloc a etapei PFC
Schema bloc funcțională a modulului DC-DC
3. Schema scenariului de încărcare a grămezii
(1) Sistem de încărcare cu stocare optică
Pe măsură ce puterea de încărcare a vehiculelor electrice crește, capacitatea de distribuție a energiei la stațiile de încărcare se confruntă adesea cu dificultăți în a satisface cererea. Pentru a rezolva această problemă, a apărut un sistem de încărcare bazat pe stocare care utilizează o magistrală de curent continuu. Acest sistem folosește baterii cu litiu ca unitate de stocare a energiei și utilizează EMS (Sistem de Management al Energiei) local și la distanță pentru a echilibra și optimiza oferta și cererea de energie electrică între rețea, bateriile de stocare și vehiculele electrice. În plus, sistemul se poate integra cu ușurință cu sistemele fotovoltaice (PV), oferind avantaje semnificative în ceea ce privește prețul energiei electrice în orele de vârf și în afara orelor de vârf și extinderea capacității rețelei, îmbunătățind astfel eficiența energetică generală.
(2) Sistem de încărcare V2G
Tehnologia Vehicle-to-Grid (V2G) utilizează bateriile vehiculelor electrice pentru a stoca energie, susținând rețeaua electrică prin permiterea interacțiunii dintre vehicule și rețea. Acest lucru reduce presiunea cauzată de integrarea surselor de energie regenerabilă la scară largă și de încărcarea pe scară largă a vehiculelor electrice, sporind în cele din urmă stabilitatea rețelei. În plus, în zone precum cartierele rezidențiale și complexele de birouri, numeroase vehicule electrice pot profita de prețurile în orele de vârf și în afara orelor de vârf, pot gestiona creșterile dinamice ale sarcinii, pot răspunde la cererea rețelei și pot oferi energie de rezervă, toate acestea prin intermediul controlului centralizat EMS (Sistem de Management al Energiei). Pentru gospodării, tehnologia Vehicle-to-Home (V2H) poate transforma bateriile vehiculelor electrice într-o soluție de stocare a energiei la domiciliu.
(3) Sistem de încărcare comandat
Sistemul de încărcare ordonată utilizează în principal stații de încărcare rapidă de mare putere, ideale pentru nevoi concentrate de încărcare, cum ar fi transportul public, taxiurile și flotele logistice. Programele de încărcare pot fi personalizate în funcție de tipurile de vehicule, încărcarea având loc în afara orelor de vârf pentru a reduce costurile. În plus, poate fi implementat un sistem inteligent de management pentru a eficientiza gestionarea centralizată a flotei.
4. Tendința de dezvoltare viitoare
(1) Dezvoltarea coordonată a unor scenarii diversificate, completate de stații de încărcare centralizate + distribuite, pornind de la stații de încărcare centralizate unice
Stațiile de încărcare distribuite bazate pe destinație vor servi drept o completare valoroasă la rețeaua de încărcare îmbunătățită. Spre deosebire de stațiile centralizate, unde utilizatorii caută în mod activ încărcătoare, aceste stații se vor integra în locațiile pe care oamenii le vizitează deja. Utilizatorii își pot încărca vehiculele în timpul șederilor prelungite (de obicei peste o oră), unde încărcarea rapidă nu este critică. Puterea de încărcare a acestor stații, care variază de obicei între 20 și 30 kW, este suficientă pentru vehiculele de pasageri, oferind un nivel rezonabil de putere pentru a satisface nevoile de bază.
(2) Dezvoltarea unei piețe cu o cotă mare de piață de 20 kW către configurații diversificate de 20/30/40/60 kW
Odată cu trecerea la vehicule electrice de înaltă tensiune, există o nevoie stringentă de a crește tensiunea maximă de încărcare a pilelor de încărcare la 1000V pentru a se adapta utilizării pe scară largă a modelelor de înaltă tensiune în viitor. Această mișcare susține modernizările necesare ale infrastructurii pentru stațiile de încărcare. Standardul de tensiune de ieșire de 1000V a câștigat o largă acceptare în industria modulelor de încărcare, iar producătorii cheie introduc progresiv module de încărcare de înaltă tensiune de 1000V pentru a satisface această cerere.
Linkpower se dedică de peste 8 ani furnizării de servicii de cercetare și dezvoltare, inclusiv software, hardware și aspect pentru stațiile de încărcare pentru vehicule electrice AC/DC. Am obținut certificate ETL / FCC / CE / UKCA / CB / TR25 / RCM. Folosind software-ul OCPP1.6, am finalizat teste cu peste 100 de furnizori de platforme OCPP. Am actualizat OCPP1.6J la OCPP2.0.1, iar soluția comercială EVSE a fost echipată cu modulul IEC/ISO15118, ceea ce reprezintă un pas solid către realizarea încărcării bidirecționale V2G.
În viitor, vor fi dezvoltate produse de înaltă tehnologie, cum ar fi piloții de încărcare pentru vehicule electrice, panourile solare fotovoltaice și sistemele de stocare a energiei din baterii cu litiu (BESS), pentru a oferi un nivel superior de soluții integrate clienților din întreaga lume.
Data publicării: 17 oct. 2024