Raziskovanje učinkovite tehnologije polnilnih pilotov z enosmernim tokom: ustvarjanje pametnih polnilnih postaj za vas

Razlika med polnjenjem z izmeničnim tokom in polnjenjem z enosmernim tokom: za polnjenje z izmeničnim tokom (leva stran slike 2) priključite napravo OBC v standardno vtičnico z izmeničnim tokom, ki pretvori izmenični tok v ustrezen enosmerni tok za polnjenje baterije. Pri polnjenju z enosmernim tokom (desna stran slike 2) polnilna postaja polni baterijo neposredno.

2. Sestava sistema enosmernega polnjenja

(1) Celotne strojne komponente

(2) Sistemske komponente

(3) Funkcionalni blokovni diagram

(4) Podsistem polnilnega pilota

Hitri polnilniki z enosmernim tokom stopnje 3 (L3) obidejo vgrajeni polnilnik (OBC) električnega vozila tako, da baterijo polnijo neposredno prek sistema za upravljanje baterije (BMS) električnega vozila. Ta obvoz znatno poveča hitrost polnjenja, pri čemer se izhodna moč polnilnika giblje od 50 kW do 350 kW. Izhodna napetost se običajno giblje med 400 V in 800 V, pri čemer se novejša električna vozila osredotočajo na 800 V baterijske sisteme. Ker hitri polnilniki z enosmernim tokom L3 pretvarjajo trifazno vhodno izmenično napetost v enosmerno, uporabljajo sprednji del za korekcijo faktorja moči AC-DC (PFC), ki vključuje izoliran pretvornik DC-DC. Ta izhod PFC je nato povezan z baterijo vozila. Za doseganje večje izhodne moči je pogosto vzporedno povezanih več napajalnih modulov. Glavna prednost hitrih polnilnikov z enosmernim tokom L3 je znatno skrajšanje časa polnjenja električnih vozil.

Jedro polnilnega pilota je osnovni AC-DC pretvornik. Sestavljen je iz stopnje PFC, DC vodila in DC-DC modula.

Blok diagram stopnje PFC

Funkcionalni blokovni diagram modula DC-DC

3. Shema scenarija polnilnega kupa

(1) Sistem za polnjenje optičnih pomnilnikov

Ker se moč polnjenja električnih vozil povečuje, zmogljivost distribucije energije na polnilnih postajah pogosto ne more zadostiti povpraševanju. Za rešitev te težave se je pojavil sistem polnjenja na osnovi shranjevanja energije z uporabo enosmernega vodila. Ta sistem uporablja litijeve baterije kot enoto za shranjevanje energije in uporablja lokalni in oddaljeni EMS (sistem za upravljanje energije) za uravnoteženje in optimizacijo ponudbe in povpraševanja po električni energiji med omrežjem, akumulatorji in električnimi vozili. Poleg tega se sistem lahko enostavno integrira s fotovoltaičnimi (PV) sistemi, kar zagotavlja znatne prednosti pri oblikovanju cen električne energije v času konic in izven njih ter pri širitvi zmogljivosti omrežja, s čimer se izboljša splošna energetska učinkovitost.

(2) Sistem polnjenja V2G

Tehnologija »vozilo-v-omrežje« (V2G) uporablja baterije električnih vozil za shranjevanje energije in podpira električno omrežje z omogočanjem interakcije med vozili in omrežjem. To zmanjšuje obremenitev, ki jo povzroča vključevanje obsežnih obnovljivih virov energije in široko razširjeno polnjenje električnih vozil, kar na koncu izboljša stabilnost omrežja. Poleg tega lahko na območjih, kot so stanovanjske soseske in poslovni kompleksi, številna električna vozila izkoristijo prednosti cen v času konic in izven njih, obvladujejo dinamično povečanje obremenitve, se odzivajo na povpraševanje v omrežju in zagotavljajo rezervno napajanje, vse to prek centraliziranega nadzora EMS (sistem za upravljanje energije). Za gospodinjstva lahko tehnologija »vozilo-v-dom« (V2H) baterije električnih vozil spremeni v rešitev za shranjevanje energije v domu.

(3) Urejen sistem polnjenja

Urejeni sistem polnjenja uporablja predvsem visokozmogljive hitre polnilne postaje, idealne za koncentrirane potrebe po polnjenju, kot so javni prevoz, taksiji in logistični vozni parki. Urnike polnjenja je mogoče prilagoditi glede na tipe vozil, pri čemer se polnjenje izvaja v času izven konic električne energije, kar zniža stroške. Poleg tega je mogoče uvesti inteligentni sistem upravljanja za poenostavitev centraliziranega upravljanja voznega parka.

4. Trend prihodnjega razvoja

(1) Usklajen razvoj raznolikih scenarijev, dopolnjenih s centraliziranimi + porazdeljenimi polnilnimi postajami iz posameznih centraliziranih polnilnih postaj

Polnilnice na lokaciji bodo dragocen dodatek k izboljšanemu polnilnemu omrežju. Za razliko od centraliziranih postaj, kjer uporabniki aktivno iščejo polnilnice, bodo te postaje integrirane v lokacije, ki jih ljudje že obiskujejo. Uporabniki lahko polnijo svoja vozila med daljšimi zadrževanjem (običajno več kot eno uro), kjer hitro polnjenje ni ključnega pomena. Polnilna moč teh postaj, ki se običajno giblje od 20 do 30 kW, je zadostna za osebna vozila in zagotavlja razumno raven moči za zadovoljevanje osnovnih potreb.

(2) Velik delež trga z močjo 20 kW do razvoja trga z raznoliko konfiguracijo 20/30/40/60 kW

S prehodom na električna vozila z višjo napetostjo je nujno povečati največjo polnilno napetost polnilnih stebrov na 1000 V, da bi se prilagodili prihodnji široki uporabi visokonapetostnih modelov. Ta poteza podpira potrebne nadgradnje infrastrukture za polnilne postaje. Standard izhodne napetosti 1000 V je v industriji polnilnih modulov pridobil široko sprejetje, ključni proizvajalci pa postopoma uvajajo visokonapetostne polnilne module z 1000 V, da bi zadostili temu povpraševanju.

Linkpower se že več kot 8 let posveča zagotavljanju raziskav in razvoja, vključno s programsko in strojno opremo ter videzom polnilnih stebrov za električna vozila z izmeničnim/enosmernim tokom. Pridobili smo certifikate ETL / FCC / CE / UKCA / CB / TR25 / RCM. Z uporabo programske opreme OCPP1.6 smo opravili testiranje z več kot 100 ponudniki platforme OCPP. OCPP1.6J smo nadgradili na OCPP2.0.1, komercialna rešitev EVSE pa je bila opremljena z modulom IEC/ISO15118, kar je trden korak k uresničitvi dvosmernega polnjenja V2G.

V prihodnosti bodo razviti visokotehnološki izdelki, kot so polnilne palice za električna vozila, sončna fotovoltaika in sistemi za shranjevanje energije v litijevih baterijah (BESS), ki bodo strankam po vsem svetu zagotavljali višjo raven integriranih rešitev.