1. Uvod u DC punjenje
Posljednjih godina, brz rast električnih vozila (EV) pokrenuo je potražnju za efikasnijim i inteligentnijim rješenjima za punjenje. Pile za punjenje DC, poznate po svojim mogućnostima brzog punjenja, prednjače u ovoj transformaciji. Uz napredak u tehnologiji, efikasni DC punjači su sada dizajnirani da optimiziraju vrijeme punjenja, poboljšaju korištenje energije i nude besprijekornu integraciju s pametnim mrežama.
Uz kontinuirano povećanje obima tržišta, implementacija dvosmjernih OBC (ugrađenih punjača) ne samo da pomaže u ublažavanju zabrinutosti potrošača oko dometa i anksioznosti pri punjenju omogućavanjem brzog punjenja, već i omogućava električnim vozilima da funkcionišu kao distribuirane stanice za skladištenje energije. Ova vozila mogu vratiti struju u mrežu, pomažući u brijanju vrhova i popunjavanju doline. Efikasno punjenje električnih vozila putem DC brzih punjača (DCFC) glavni je trend u promoviranju tranzicije na obnovljivu energiju. Ultra-brze stanice za punjenje integriraju različite komponente kao što su pomoćna napajanja, senzori, upravljanje napajanjem i komunikacijski uređaji. U isto vrijeme, potrebne su fleksibilne proizvodne metode kako bi se zadovoljile rastuće zahtjeve za punjenje različitih električnih vozila, dodajući složenost dizajnu DCFC i ultra brzih stanica za punjenje.
Razlika između punjenja naizmeničnom strujom i punjenja istosmernom strujom, za punjenje naizmeničnom strujom (leva strana slike 2), uključite OBC u standardnu utičnicu za naizmeničnu struju, a OBC pretvara naizmeničnu struju u odgovarajući DC za punjenje baterije. Za DC punjenje (desna strana slike 2), stub za punjenje direktno puni bateriju.
2. DC sastav sistema za punjenje
(1) Kompletne komponente mašine
(2) Komponente sistema
(3) Funkcionalni blok dijagram
(4) Podsistem punjenja gomila
Nivo 3 (L3) DC brzi punjači zaobilaze ugrađeni punjač (OBC) električnog vozila punjenjem baterije direktno preko EV sistema za upravljanje baterijom (BMS). Ova premosnica dovodi do značajnog povećanja brzine punjenja, sa izlaznom snagom punjača u rasponu od 50 kW do 350 kW. Izlazni napon obično varira između 400V i 800V, sa novijim električnim vozilima koji su u trendu prema sistemima baterija od 800V. Budući da L3 DC brzi punjači pretvaraju trofazni AC ulazni napon u DC, oni koriste front-end AC-DC korekciju faktora snage (PFC), koji uključuje izolovani DC-DC pretvarač. Ovaj PFC izlaz se zatim povezuje sa akumulatorom vozila. Da bi se postigla veća izlazna snaga, višestruki moduli napajanja se često povezuju paralelno. Glavna prednost L3 DC brzih punjača je značajno smanjenje vremena punjenja za električna vozila
Jezgro gomile za punjenje je osnovni AC-DC pretvarač. Sastoji se od PFC stepena, DC sabirnice i DC-DC modula
Blok dijagram faze PFC
Funkcionalni blok dijagram DC-DC modula
3. Šema scenarija punjenja gomile
(1) Sistem za punjenje optičkog skladišta
Kako se snaga punjenja električnih vozila povećava, kapacitet distribucije energije na stanicama za punjenje često se bori da zadovolji potražnju. Da bi se riješio ovaj problem, pojavio se sistem punjenja baziran na skladištu koji koristi DC sabirnicu. Ovaj sistem koristi litijumske baterije kao jedinicu za skladištenje energije i koristi lokalni i udaljeni EMS (sistem upravljanja energijom) za balansiranje i optimizaciju ponude i potražnje električne energije između mreže, baterija za skladištenje i električnih vozila. Pored toga, sistem se može lako integrisati sa fotonaponskim (PV) sistemima, pružajući značajne prednosti u vršnim i vanvršnim cenama električne energije i proširenju kapaciteta mreže, čime se poboljšava ukupna energetska efikasnost.
(2) V2G sistem punjenja
Tehnologija Vehicle-to-Grid (V2G) koristi EV baterije za skladištenje energije, podržavajući električnu mrežu omogućavajući interakciju između vozila i mreže. Ovo smanjuje opterećenje uzrokovano integracijom velikih obnovljivih izvora energije i široko rasprostranjenim punjenjem električnih vozila, u konačnici povećavajući stabilnost mreže. Pored toga, u oblastima kao što su stambena naselja i poslovni kompleksi, brojna električna vozila mogu iskoristiti prednosti vršnih i van vršnih cijena, upravljati dinamičkim povećanjem opterećenja, odgovoriti na potražnju mreže i osigurati rezervno napajanje, sve kroz centralizirani EMS (Sistem upravljanja energijom) kontrolu. Za domaćinstva, tehnologija Vehicle-to-Home (V2H) može transformisati EV baterije u kućno rešenje za skladištenje energije.
(3) Naručeni sistem punjenja
Naručeni sistem punjenja prvenstveno koristi stanice za brzo punjenje velike snage, idealne za potrebe koncentrisanog punjenja kao što su javni prevoz, taksi i logistički vozni park. Rasporedi punjenja mogu se prilagoditi na osnovu tipova vozila, s tim da se punjenje odvija tokom nevršnih sati električne energije kako bi se smanjili troškovi. Dodatno, inteligentni sistem upravljanja može se implementirati kako bi se pojednostavilo centralizirano upravljanje voznim parkom.
4. Trend budućeg razvoja
(1) Koordinirani razvoj raznolikih scenarija dopunjenih centraliziranim + distribuiranim stanicama za punjenje iz pojedinačnih centraliziranih stanica za punjenje
Distribuirane stanice za punjenje bazirane na destinaciji poslužit će kao vrijedan dodatak poboljšanoj mreži za punjenje. Za razliku od centraliziranih stanica gdje korisnici aktivno traže punjače, ove stanice će se integrirati u lokacije koje ljudi već posjećuju. Korisnici mogu puniti svoja vozila tokom dužeg boravka (obično preko sat vremena), gdje brzo punjenje nije kritično. Snaga punjenja ovih stanica, obično u rasponu od 20 do 30 kW, dovoljna je za putnička vozila, pružajući razuman nivo snage za zadovoljavanje osnovnih potreba.
(2) 20kW veliko tržište do 20/30/40/60kW razvoj tržišta diverzificirane konfiguracije
Sa pomakom ka električnim vozilima višeg napona, postoji hitna potreba da se poveća maksimalni napon punjenja punjača na 1000V kako bi se prilagodila buduća široka upotreba visokonaponskih modela. Ovaj potez podržava neophodne nadogradnje infrastrukture za stanice za punjenje. Standard izlaznog napona od 1000 V je široko prihvaćen u industriji modula za punjenje, a ključni proizvođači progresivno uvode visokonaponske module za punjenje od 1000 V kako bi zadovoljili ovu potražnju.
Linkpower je posvećen pružanju istraživanja i razvoja uključujući softver, hardver i izgled za AC/DC gomile za punjenje električnih vozila više od 8 godina. Dobili smo ETL / FCC / CE / UKCA / CB / TR25 / RCM certifikate. Koristeći softver OCPP1.6, završili smo testiranje sa više od 100 provajdera OCPP platforme. Nadogradili smo OCPP1.6J na OCPP2.0.1, a komercijalno EVSE rješenje je opremljeno IEC/ISO15118 modulom, što je solidan korak ka realizaciji V2G dvosmjernog punjenja.
U budućnosti će se razvijati proizvodi visoke tehnologije kao što su gomile za punjenje električnih vozila, solarni fotonaponski sistemi i sistemi za skladištenje energije litijumskih baterija (BESS) kako bi pružili viši nivo integrisanih rješenja za kupce širom svijeta.
Vrijeme objave: 17.10.2024