1. Introdución á pila de carga DC
Nos últimos anos, o rápido crecemento dos vehículos eléctricos (EV) impulsou a demanda de solucións de carga máis eficientes e intelixentes. As pilas de carga de CC, coñecidas polas súas capacidades de carga rápida, están á vangarda desta transformación. Cos avances na tecnoloxía, os cargadores de CC eficientes están deseñados para optimizar o tempo de carga, mellorar o uso da enerxía e ofrecer unha integración perfecta coas redes intelixentes.
Co aumento continuo do volume do mercado, a implementación de OBC bidireccionais (On-Board Chargers) non só axuda a aliviar as preocupacións dos consumidores sobre a autonomía e a ansiedade de carga ao permitir a carga rápida, senón que tamén permite que os vehículos eléctricos funcionen como estacións de almacenamento de enerxía distribuída. Estes vehículos poden devolver enerxía á rede, axudando ao afeitado máximo e ao recheo do val. A carga eficiente de vehículos eléctricos mediante cargadores rápidos de CC (DCFC) é unha das principais tendencias na promoción das transicións ás enerxías renovables. As estacións de carga ultrarrápidas integran varios compoñentes, como fontes de alimentación auxiliares, sensores, xestión de enerxía e dispositivos de comunicación. Ao mesmo tempo, son necesarios métodos de fabricación flexibles para satisfacer as demandas de carga en evolución dos diferentes vehículos eléctricos, engadindo complexidade ao deseño de DCFC e estacións de carga ultrarrápidas.
A diferenza entre a carga de CA e a de CC, para a carga de CA (lado esquerdo da Figura 2), conecta o OBC a unha toma de CA estándar e o OBC converte a CA na CC adecuada para cargar a batería. Para a carga de CC (lado dereito da Figura 2), o poste de carga carga a batería directamente.
2. Composición do sistema de pila de carga DC
(1) Compoñentes completos da máquina
(2) Compoñentes do sistema
(3) Diagrama de bloques funcionais
(4) Subsistema de pila de carga
Os cargadores rápidos de CC de nivel 3 (L3) evitan o cargador de a bordo (OBC) dun vehículo eléctrico cargando a batería directamente a través do sistema de xestión da batería (BMS) do vehículo eléctrico. Este bypass leva a un aumento significativo da velocidade de carga, cunha potencia de saída do cargador que varía de 50 kW a 350 kW. A tensión de saída normalmente varía entre 400 V e 800 V, e os vehículos eléctricos máis novos tenden a sistemas de batería de 800 V. Dado que os cargadores rápidos de CC L3 converten a tensión de entrada de CA trifásica en CC, usan un front-end de corrección de factor de potencia CA-CC (PFC), que inclúe un conversor CC-CC illado. Esta saída PFC está entón ligada á batería do vehículo. Para conseguir unha maior potencia de saída, a miúdo conéctanse varios módulos de potencia en paralelo. O principal beneficio dos cargadores rápidos L3 DC é a redución considerable do tempo de carga dos vehículos eléctricos
O núcleo da pila de carga é un conversor AC-DC básico. Consta de etapa PFC, bus DC e módulo DC-DC
Diagrama de bloques da etapa PFC
Diagrama de bloques funcionais do módulo DC-DC
3. Esquema de escenario de pila de carga
(1) Sistema de carga de almacenamento óptico
A medida que aumenta a potencia de carga dos vehículos eléctricos, a capacidade de distribución de enerxía nas estacións de carga adoita loitar para satisfacer a demanda. Para solucionar este problema, xurdiu un sistema de carga baseado no almacenamento que utiliza un bus de CC. Este sistema utiliza baterías de litio como unidade de almacenamento de enerxía e emprega EMS (Energy Management System) local e remoto para equilibrar e optimizar a oferta e a demanda de electricidade entre a rede, as baterías de almacenamento e os vehículos eléctricos. Ademais, o sistema pode integrarse facilmente con sistemas fotovoltaicos (PV), proporcionando vantaxes significativas nos prezos da electricidade en horas punta e baixa e na expansión da capacidade da rede, mellorando así a eficiencia enerxética global.
(2) Sistema de carga V2G
A tecnoloxía Vehicle-to-Grid (V2G) utiliza baterías de vehículos eléctricos para almacenar enerxía, apoiando a rede eléctrica ao permitir a interacción entre os vehículos e a rede. Isto reduce a tensión causada pola integración de fontes de enerxía renovables a gran escala e a carga xeneralizada de vehículos eléctricos, mellorando finalmente a estabilidade da rede. Ademais, en áreas como os barrios residenciais e os complexos de oficinas, numerosos vehículos eléctricos poden aproveitar os prezos de punta e baixa, xestionar aumentos dinámicos de carga, responder á demanda da rede e proporcionar enerxía de reserva, todo a través do EMS (Sistema de Xestión da Enerxía) centralizado. control. Para os fogares, a tecnoloxía Vehicle-to-Home (V2H) pode transformar as baterías de vehículos eléctricos nunha solución de almacenamento de enerxía no fogar.
(3) Sistema de carga ordenado
O sistema de carga solicitado utiliza principalmente estacións de carga rápida de alta potencia, ideais para necesidades de carga concentradas como transporte público, taxis e flotas loxísticas. Os horarios de carga pódense personalizar en función dos tipos de vehículos, e a carga realízase durante as horas baixas de electricidade para reducir os custos. Ademais, pódese implementar un sistema de xestión intelixente para axilizar a xestión centralizada da flota.
4.Tendencia de desenvolvemento futuro
(1) Desenvolvemento coordinado de escenarios diversificados complementados con estacións de carga centralizadas + distribuídas desde estacións de carga únicas centralizadas
As estacións de carga distribuídas baseadas no destino servirán como un complemento valioso á rede de carga mellorada. A diferenza das estacións centralizadas nas que os usuarios buscan cargadores activamente, estas estacións integraranse nos lugares que a xente xa está visitando. Os usuarios poden cargar os seus vehículos durante estancias prolongadas (normalmente máis dunha hora), onde a carga rápida non é fundamental. A potencia de carga destas estacións, que normalmente oscila entre 20 e 30 kW, é suficiente para os vehículos de pasaxeiros, proporcionando un nivel razoable de potencia para satisfacer as necesidades básicas.
(2) Desenvolvemento de mercado de configuración diversificada de 20 kW a 20/30/40/60 kW.
Co cambio cara aos vehículos eléctricos de maior tensión, hai unha necesidade imperiosa de aumentar a tensión máxima de carga das pilas de carga a 1000 V para acomodar o futuro uso xeneralizado de modelos de alta tensión. Este movemento admite as actualizacións de infraestrutura necesarias para as estacións de carga. O estándar de tensión de saída de 1000 V gañou unha ampla aceptación na industria dos módulos de carga, e os principais fabricantes están introducindo progresivamente módulos de carga de alta tensión de 1000 V para satisfacer esta demanda.
Linkpower leva máis de 8 anos dedicado a proporcionar I+D, incluíndo software, hardware e aparencia para pilas de carga de vehículos eléctricos AC/DC. Obtivemos certificados ETL / FCC / CE / UKCA / CB / TR25 / RCM. Usando o software OCPP1.6, completamos as probas con máis de 100 provedores de plataformas OCPP. Actualizamos OCPP1.6J a OCPP2.0.1 e a solución comercial EVSE equipouse co módulo IEC/ISO15118, que é un paso sólido para realizar a carga bidireccional V2G.
No futuro, desenvolveranse produtos de alta tecnoloxía como pilas de carga de vehículos eléctricos, solar fotovoltaico e sistemas de almacenamento de enerxía de batería de litio (BESS) para ofrecer un maior nivel de solucións integradas aos clientes de todo o mundo.
Hora de publicación: 17-Oct-2024