1. Въведение в DC зарядната станция
През последните години бързият растеж на електрическите превозни средства (EV) доведе до търсенето на по-ефективни и интелигентни решения за зареждане. DC зарядните станции, известни с възможностите си за бързо зареждане, са начело на тази трансформация. С напредъка на технологиите, ефективните DC зарядни устройства вече са проектирани да оптимизират времето за зареждане, да подобрят използването на енергия и да предложат безпроблемна интеграция с интелигентни мрежи.
С непрекъснатото увеличаване на пазарния обем, внедряването на двупосочни бордови зарядни устройства (OBC) не само помага за облекчаване на опасенията на потребителите относно пробега и зареждането, като позволява бързо зареждане, но също така позволява на електрическите превозни средства да функционират като разпределени станции за съхранение на енергия. Тези превозни средства могат да връщат енергия в мрежата, като спомагат за намаляване на пиковете и запълване на спадовете. Ефективното зареждане на електрически превозни средства чрез DC бързи зарядни устройства (DCFC) е основна тенденция в насърчаването на прехода към възобновяема енергия. Ултрабързите зарядни станции интегрират различни компоненти, като спомагателни захранвания, сензори, устройства за управление на захранването и комуникационни устройства. В същото време са необходими гъвкави производствени методи, за да се отговори на променящите се изисквания за зареждане на различните електрически превозни средства, което добавя сложност към дизайна на DCFC и ултрабързите зарядни станции.
Разликата между зареждане с променлив ток и зареждане с постоянен ток е, че за зареждане с променлив ток (лявата страна на Фигура 2) включете OBC в стандартен контакт с променлив ток и OBC преобразува променливия ток в подходящ постоянен ток, за да зареди батерията. За зареждане с постоянен ток (дясната страна на Фигура 2), зарядният извод зарежда батерията директно.
2. Състав на системата за зареждане с постоянен ток
(1) Пълни машинни компоненти
(2) Системни компоненти
(3) Функционална блокова схема
(4) Подсистема за зареждане на купчини
Бързите DC зарядни устройства от ниво 3 (L3) заобикалят бордовото зарядно устройство (OBC) на електрическото превозно средство, като зареждат батерията директно чрез системата за управление на батерията (BMS) на електромобила. Това заобикаляне води до значително увеличение на скоростта на зареждане, като изходната мощност на зарядното устройство варира от 50 kW до 350 kW. Изходното напрежение обикновено варира между 400 V и 800 V, като по-новите електрически превозни средства се насочват към батерийни системи с 800 V. Тъй като бързите DC зарядни устройства L3 преобразуват трифазно променливотоково входно напрежение в постоянно, те използват преден край за корекция на фактора на мощността AC-DC (PFC), който включва изолиран DC-DC конвертор. Този PFC изход след това се свързва с батерията на превозното средство. За да се постигне по-висока изходна мощност, множество захранващи модули често се свързват паралелно. Основното предимство на бързите DC зарядни устройства L3 е значителното намаляване на времето за зареждане на електрическите превозни средства.
Зарядното ядро е основен AC-DC конвертор. То се състои от PFC етап, DC шина и DC-DC модул.
Блокова схема на PFC етапа
Функционална блокова схема на DC-DC модула
3. Схема на сценария за зареждане на купчина
(1) Система за зареждане на оптични устройства
С увеличаването на зарядната мощност на електрическите превозни средства, капацитетът за разпределение на енергия в зарядните станции често не успява да отговори на търсенето. За да се реши този проблем, се появи система за зареждане, базирана на съхранение, използваща DC шина. Тази система използва литиеви батерии като устройство за съхранение на енергия и използва локална и отдалечена EMS (Система за управление на енергията), за да балансира и оптимизира търсенето и предлагането на електроенергия между мрежата, акумулаторните батерии и електрическите превозни средства. Освен това системата може лесно да се интегрира с фотоволтаични (PV) системи, осигурявайки значителни предимства при ценообразуването на електроенергията в пикови и извънпикови часове и разширяването на капацитета на мрежата, като по този начин подобрява цялостната енергийна ефективност.
(2) Система за зареждане V2G
Технологията „Вехиел-към-мрежата“ (V2G) използва батерии за електрически превозни средства за съхраняване на енергия, поддържайки електрическата мрежа, като позволява взаимодействие между превозните средства и мрежата. Това намалява напрежението, причинено от интегрирането на мащабни възобновяеми енергийни източници и широко разпространеното зареждане на електрически превозни средства, като в крайна сметка подобрява стабилността на мрежата. Освен това, в райони като жилищни квартали и офис комплекси, многобройни електрически превозни средства могат да се възползват от пиковите и извънпиковите цени, да управляват динамичните увеличения на натоварването, да реагират на търсенето в мрежата и да осигуряват резервно захранване, всичко това чрез централизиран контрол на EMS (Система за управление на енергията). За домакинствата технологията „Вехиел-към-дома“ (V2H) може да трансформира батериите за електрически превозни средства в решение за съхранение на енергия в дома.
(3) Подредена система за таксуване
Поръчаната система за зареждане използва предимно високомощни бързи зарядни станции, идеални за концентрирани нужди от зареждане, като например обществен транспорт, таксита и логистични автопаркове. Графиците за зареждане могат да бъдат персонализирани въз основа на типовете превозни средства, като зареждането се извършва в часовете извън пиковите часове на електроенергия, за да се намалят разходите. Освен това може да се внедри интелигентна система за управление, за да се рационализира централизираното управление на автопарка.
4. Тенденция на бъдещо развитие
(1) Координирано разработване на диверсифицирани сценарии, допълнени от централизирани + разпределени зарядни станции от единични централизирани зарядни станции
Разпределените зарядни станции, базирани на дестинации, ще послужат като ценно допълнение към подобрената мрежа за зареждане. За разлика от централизираните станции, където потребителите активно търсят зарядни устройства, тези станции ще се интегрират в места, които хората вече посещават. Потребителите могат да зареждат превозните си средства по време на продължителен престой (обикновено над час), където бързото зареждане не е от решаващо значение. Зарядната мощност на тези станции, обикновено варираща от 20 до 30 kW, е достатъчна за пътнически превозни средства, осигурявайки разумно ниво на мощност за задоволяване на основните нужди.
(2) Голям пазарен дял от 20kW до развитие на диверсифицирания пазар на конфигурации от 20/30/40/60kW
С преминаването към електрически превозни средства с по-високо напрежение, съществува належаща необходимост от увеличаване на максималното зарядно напрежение на зарядните станции до 1000 V, за да се осигури бъдещото широко разпространение на модели с високо напрежение. Тази стъпка подкрепя необходимите подобрения на инфраструктурата за зарядните станции. Стандартът за изходно напрежение 1000 V е получил широко признание в индустрията за зарядни модули и ключови производители постепенно въвеждат зарядни модули с високо напрежение 1000 V, за да отговорят на това търсене.
Linkpower е посветена на предоставянето на научноизследователска и развойна дейност, включително софтуер, хардуер и външен вид за AC/DC зарядни станции за електрически превозни средства, повече от 8 години. Получили сме сертификати ETL / FCC / CE / UKCA / CB / TR25 / RCM. Използвайки софтуера OCPP1.6, сме извършили тестове с повече от 100 доставчици на OCPP платформа. Надградихме OCPP1.6J до OCPP2.0.1 и търговското EVSE решение е оборудвано с модула IEC/ISO15118, което е солидна стъпка към реализиране на двупосочно зареждане V2G.
В бъдеще ще бъдат разработени високотехнологични продукти като зарядни станции за електрически превозни средства, слънчеви фотоволтаични системи и системи за съхранение на енергия с литиеви батерии (BESS), за да се осигурят по-високо ниво на интегрирани решения за клиенти по целия свят.
Време на публикуване: 17 октомври 2024 г.