1. Introduktion till DC-laddningshög
De senaste åren har den snabba tillväxten av elfordon (EV) drivit på efterfrågan på effektivare och intelligentare laddningslösningar. DC-laddningshögar, kända för sina snabbladdningsmöjligheter, ligger i framkant av denna transformation. Med framsteg inom tekniken är effektiva DC-laddare nu designade för att optimera laddningstiden, förbättra energiutnyttjandet och erbjuda sömlös integration med smarta nät.
Med den kontinuerliga ökningen av marknadsvolymen hjälper implementeringen av dubbelriktad OBC (On-Board Chargers) inte bara till att lindra konsumenternas oro för räckvidd och laddningsångest genom att möjliggöra snabbladdning utan låter också elfordon fungera som distribuerade energilagringsstationer. Dessa fordon kan återföra ström till nätet och hjälpa till vid rakning och fyllning av dalgångar. Effektiv laddning av elfordon via DC-snabba laddare (DCFC) är en stor trend för att främja förnybara energiomställningar. Ultrasnabba laddningsstationer integrerar olika komponenter såsom extra strömförsörjning, sensorer, strömhantering och kommunikationsenheter. Samtidigt krävs flexibla tillverkningsmetoder för att möta de växande laddningskraven från olika elfordon, vilket gör designen av DCFC och ultrasnabba laddningsstationer mer komplexa.
Skillnaden mellan växelströmsladdning och likströmsladdning, för växelströmsladdning (vänster sida av figur 2), anslut OBC:n till ett vanligt växelströmsuttag och OBC:n omvandlar växelström till lämplig likström för att ladda batteriet. För DC-laddning (höger sida av figur 2) laddar laddningsstolpen batteriet direkt.
2. Sammansättning av DC-laddningspålen
(1) Kompletta maskinkomponenter
(2) Systemkomponenter
(3) Funktionsblockschema
(4) Delsystem för laddningshögar
Nivå 3 (L3) DC snabbladdare kringgår den inbyggda laddaren (OBC) i ett elfordon genom att ladda batteriet direkt via EV:s batterihanteringssystem (BMS). Denna bypass leder till en betydande ökning av laddningshastigheten, med laddarens uteffekt från 50 kW till 350 kW. Utspänningen varierar vanligtvis mellan 400V och 800V, med nyare elbilar som trendar mot 800V batterisystem. Eftersom L3 DC-snabbladdare omvandlar trefas AC-ingångsspänning till DC, använder de en AC-DC Power Factor Correction (PFC) front-end, som inkluderar en isolerad DC-DC-omvandlare. Denna PFC-utgång kopplas sedan till fordonets batteri. För att uppnå högre uteffekt kopplas ofta flera effektmoduler parallellt. Den största fördelen med L3 DC snabbladdare är den avsevärda minskningen av laddningstiden för elfordon
Laddningshögens kärna är en enkel AC-DC-omvandlare. Den består av PFC-steg, DC-buss och DC-DC-modul
PFC-stegblockdiagram
DC-DC-modul funktionsblockschema
3. Laddningshögsscenarioschema
(1) Laddningssystem för optisk lagring
När laddningseffekten för elfordon ökar, kämpar ofta kraftdistributionskapaciteten vid laddstationer för att möta efterfrågan. För att lösa detta problem har ett lagringsbaserat laddningssystem som använder en DC-buss dykt upp. Detta system använder litiumbatterier som energilagringsenhet och använder lokalt och fjärrstyrt EMS (Energy Management System) för att balansera och optimera tillgången och efterfrågan på el mellan elnätet, lagringsbatterierna och elfordonen. Dessutom kan systemet enkelt integreras med solceller (PV) system, vilket ger betydande fördelar i topp- och lågprissättning av el och nätkapacitetsutbyggnad, vilket förbättrar den totala energieffektiviteten.
(2) V2G-laddningssystem
Vehicle-to-Grid-teknik (V2G) använder EV-batterier för att lagra energi, vilket stöder elnätet genom att möjliggöra interaktion mellan fordon och nätet. Detta minskar belastningen som orsakas av att integrera storskaliga förnybara energikällor och utbredd laddning av elbilar, vilket i slutändan förbättrar nätstabiliteten. Dessutom, i områden som bostadsområden och kontorskomplex, kan många elfordon dra fördel av topp- och lågtrafikpriser, hantera dynamiska belastningsökningar, svara på nätets efterfrågan och tillhandahålla reservkraft, allt genom centraliserat EMS (Energy Management System) kontrollera. För hushåll kan Vehicle-to-Home-teknik (V2H) förvandla EV-batterier till en energilagringslösning för hemmet.
(3) Beställt laddningssystem
Det beställda laddningssystemet använder i första hand kraftfulla snabbladdningsstationer, idealiska för koncentrerade laddningsbehov som kollektivtrafik, taxibilar och logistikflottor. Laddningsscheman kan anpassas baserat på fordonstyper, med laddning under lågtrafik för att sänka kostnaderna. Dessutom kan ett intelligent hanteringssystem implementeras för att effektivisera centraliserad flotthantering.
4. Framtida utvecklingstrend
(1) Samordnad utveckling av diversifierade scenarier kompletterade med centraliserade + distribuerade laddstationer från enstaka centraliserade laddstationer
Destinationsbaserade distribuerade laddstationer kommer att fungera som ett värdefullt tillägg till det förbättrade laddnätverket. Till skillnad från centraliserade stationer där användare aktivt söker efter laddare, kommer dessa stationer att integreras i platser som människor redan besöker. Användare kan ladda sina fordon under längre vistelser (vanligen över en timme), där snabbladdning inte är kritisk. Laddningseffekten för dessa stationer, som vanligtvis sträcker sig från 20 till 30 kW, är tillräcklig för personfordon, vilket ger en rimlig nivå av effekt för att möta grundläggande behov.
(2) 20kW stor marknadsandel till 20/30/40/60kW diversifierad konfigurationsmarknadsutveckling
Med övergången till elfordon med högre spänning finns det ett akut behov av att öka den maximala laddningsspänningen för laddningshögar till 1000V för att tillgodose den framtida utbredda användningen av högspänningsmodeller. Denna flytt stöder nödvändiga infrastrukturuppgraderingar för laddstationer. Standarden för 1000V utspänning har vunnit bred acceptans inom laddningsmodulindustrin, och nyckeltillverkare introducerar successivt 1000V högspänningsladdningsmoduler för att möta denna efterfrågan.
Linkpower har varit dedikerade till att tillhandahålla forskning och utveckling inklusive mjukvara, hårdvara och utseende för AC/DC elfordons laddningshögar i mer än 8 år. Vi har erhållit ETL / FCC / CE / UKCA / CB / TR25 / RCM-certifikat. Genom att använda OCPP1.6-programvaran har vi genomfört tester med mer än 100 OCPP-plattformsleverantörer. Vi har uppgraderat OCPP1.6J till OCPP2.0.1, och den kommersiella EVSE-lösningen har utrustats med IEC/ISO15118-modulen, vilket är ett solidt steg mot att förverkliga V2G dubbelriktad laddning.
I framtiden kommer högteknologiska produkter som laddningshögar för elfordon, solcellsenergi och energilagringssystem för litiumbatterier (BESS) att utvecklas för att tillhandahålla en högre nivå av integrerade lösningar för kunder runt om i världen.
Posttid: 2024-10-17