Jak je to s DC nabíjením popřDC rychlé nabíjenípro elektromobily?V tomto blogu se dozvíme o třech věcech: Za prvé, jaké jsou klíčové části DC nabíječky.Za druhé, jaké typy konektorů se používají pro DC nabíjení a za třetí, jaká jsou omezení DC rychlého nabíjení.
Jaké jsou klíčové části DC nabíjení?
Nejprve se podívejme na to, jaké jsou klíčové části DC nabíječky.DC rychlé nabíječkyobvykle pracují na úrovni tří nabíjecích výkonů a jsou navrženy tak, aby rychle nabíjely elektrické vektory, s elektrickým výkonem v rozmezí od 50 kilowattů do 350 kilowattů, s vyšším výkonem provozu měniče střídavého proudu na stejnosměrný proud.Převodník DC na DC a obvody pro řízení výkonu se zvětšují a zdražují, proto je rychlonabíječka DC implementována jako všechny nucené nabíječky spíše než jako vlastní zakoupené nabíječky.Aby nezabíral místo ve vozidle a rychlonabíječku mohlo sdílet mnoho uživatelů.
Nyní pojďme analyzovat tok energie pro stejnosměrné nabíjení ze stejnosměrné nabíječky do baterie elektrického vozidla.V prvním kroku se střídavý proud nebo střídavý výkon poskytovaný střídavou sítí nejprve přemění na stejnosměrný proud respDC napájenípomocí usměrňovače uvnitř stejnosměrné nabíjecí stanice.Poté jednotka řízení výkonu vhodně upraví napětí a proud stejnosměrného měniče pro řízení proměnného stejnosměrného výkonu dodávaného k nabíjení baterie.
Existují bezpečnostní blokování a ochranné obvody používané k odpojení napájení av konektoru a k zastavení procesu nabíjení.Kdykoli dojde k poruchovému stavu nebo nesprávnému spojení mezi ev a nabíječkou, systém řízení baterie nebo bms hraje klíčovou roli v komunikaci mezi nabíjecí stanicí a při řízení napětí a proudu dodávaného do baterie a při provozu ochranného obvodu v v případě nebezpečné situace.Například síť řídicích oblastí stručně označuje skenování nebo komunikaci po elektrickém vedení stručně označovanou jako plc se používá pro komunikaci mezi ev a nabíječkou, nyní, když máte základní představu o tom, jak je nakonfigurována stejnosměrná nabíječka.Pak se podívejme na hlavní typy DC nabíjecích konektorů, globálně se používá pět typů DC nabíjecích konektorů.
Jaké typy konektorů se používají pro DC nabíjení?
První je ccs nebo kombinovaný nabíjecí systém zvaný combo one konektor, který se používá hlavně v USA, druhý je ccs combo 2 konektor, který se používá hlavně v Evropě.Třetím je asha demo konektor používaný globálně pro automobily vyráběné převážně japonskými výrobci, čtvrtý ds tesla DC konektor, který se používá i pro AC nabíjení a konečně Čína má vlastní DC konektor založený na čínském standardu gbt.
Podívejme se nyní na tyto konektory jeden po druhém, kombinovaný nabíjecí systém nebo konektory ccs se také označují jako kombinované integrované konektory pro nabíjení střídavým i stejnosměrným proudem, které jsou odvozeny od konektorů typu 1 a typu 2 pro nabíjení střídavým proudem přidáním dvou dalších kolíků na spodní pro nabíjení stejnosměrným proudem vysokým proudem.Konektory odvozené od typu 1 a typu 2 se nazývají combo 1 a combo 2.
Podívejme se nejprve na konektor ccs combo 1 na tomto snímku, připojené vozidlo combo 1 je zobrazeno na levé straně a vstup do vozidla je zobrazen na pravé straně, konektor vozidla combo 1 je odvozen od konektoru ac typu 1 a zachovává zemnící kolík a 2 signální kolíky, jmenovitě řídicí pilot a přibližovací pilot, kromě kolíků stejnosměrného napájení jsou přidány pro rychlé nabíjení ve spodní části konektoru.
Na vstupu do vozidla je konfigurace kolíků v horní části stejná jako u AC konektoru typu 1 pro AC nabíjení, zatímco spodní 2 piny jsou použity pro DC nabíjení podobně.Kombinované dva konektory ccs jsou odvozeny od konektorů AC typu dva a zachovávají si zemnící kolík a dva signální kolíky, jmenovitě řídicí pilot na bezdotykovém pilotu a kolíky stejnosměrného napájení, jsou přidány ve spodní části konektoru pro vysokovýkonné stejnosměrné nabíjení podobně. .
Na vozidle na této straně horní část usnadňuje nabíjení střídavým proudem z třífázového střídavého proudu a ve spodní části.Máte stejnosměrné nabíjení na rozdíl od konektorů typu 1 a typu 2, které využívá pouze pulsně šířkovou modulaci nebo signalizaci signálu PWM na řídicím pilotu, komunikace po silové síti PLC se používá jak v nabíječkách combo 1, tak i combo 2 a to se vyrábí na řízení .
Pilotní komunikace po elektrickém vedení je technologie, která přenáší data pro komunikaci na stávajících napájecích vedeních používaných pro současný přenos signálu i výkonu. Kombinované nabíječky ccs mohou dodávat až 350 ampérů při napětí mezi 200 až 1000 volty.Vzhledem k maximálnímu výstupnímu výkonu 350 kilowattů je třeba mít na paměti, že tyto hodnoty jsou průběžně aktualizovány normami nabíjení, aby vyhovovaly požadavkům na napětí a výkon nových elektromobilů.Třetí typ DC nabíječky je stínový konektor, což je konektor typu 4 eb, který má pro tuto operaci tři napájecí kolíky a šest signálních kolíků.Shidae moe používá pro komunikaci síť kontrolní oblasti nebo kin protokol v komunikačních pinech.
Síťová komunikace mezi nabíječkou a automobilem je robustní komunikační standard vozidla, který umožňuje mikrokontrolérům a zařízením vzájemnou komunikaci v reálném čase.Bez hostitelského počítače se nyní úrovně napětí, proudu a výkonu shada moe pohybují od 50 do 400 voltů s proudem až 400 ampérů, což poskytuje špičkový výkon až 200 kilowattů pro budoucí nabíjení.
Očekává se, že nabíjení eb až na 1 000 voltů a 400 kilowattů nyní usnadní demo.Přejděme ke konektorům nabíječky tesla, síť tesla supercharger ve Spojených státech používá svůj vlastní konektor nabíječky, zatímco evropská varianta používá konektor typu 2 minoccurs, ale se zabudovaným DC nabíjením je jedinečný aspekt konektoru tesla jako stejný konektor lze nyní použít jak pro AC nabíjení, tak pro DC nabíjení tesla.Nabízí stejnosměrné nabíjení až do 120 kilowattů a očekává se, že se v budoucnu zvýší.
Jaká jsou omezení rychlého nabíjení DC?
A konečně, Čína má nový standard stejnosměrného nabíjení a konektor, který využívá síť sběrnice can bus control area network.Vstupní sběrnice pro komunikaci má pět napájecích kolíků, dva pro stejnosměrné napájení a dva pro nízkonapěťový pomocný přenos energie a jeden pro zem, a má čtyři signální kolíky, dva pro bezdotykový pilot a dva pro síťovou komunikaci řídicí oblasti.Tato nabíječka nyní podporuje jmenovité napětí používané pro tento konektor nebo 750 voltů nebo 1000 voltů a proud až 250 ampérů.Již nyní vidí, že rychlé nabíjení je docela atraktivní díky velmi vysokým nabíjecím výkonům, které dosahují až 300 nebo 400 kilowattů.
To má za následek velmi krátké doby nabíjení, ale výkon rychlého nabíjení nelze zvyšovat donekonečna, je to způsobeno třemi technickými omezeními rychlého nabíjení.Podívejme se nyní na tato omezení především nabíjení vysokým proudem vede k vysokým celkovým ztrátám jak v nabíječce, tak v baterii.
Pokud je například vnitřní odpor baterie r a ztráty v baterii lze jednoduše vyjádřit pomocí vzorce i na druhou r, kde i je nabíjecí proud, pak si všimnete, že ztráty vzrostly čtyřnásobně.Kdykoli se proud zdvojnásobí za druhé, druhé omezení dále přichází z baterie při prvním nabíjení baterie.Stav nabití baterie může být pouze při přechodu do stavu nabití 70 až 80 %, protože rychlé nabíjení vytváří zpoždění mezi napětím a stavem nabití.
Tento jev se zvyšuje, když se baterie nabíjí rychleji.První nabíjení se obvykle provádí v oblasti konstantního proudu nebo cc oblasti nabíjení baterie a poté.Nabíjecí výkon je postupně snižován v oblasti konstantního napětí nebo nabíjení cv, navíc rychlost nabíjení baterií nebo rychlost c se zvyšuje s rychlým nabíjením a to pak vede ke snížení životnosti baterie.
Třetí omezení pochází z nabíjecího kabelu pro jakoukoli evie nabíječku, je důležité, aby byl kabel flexibilní a lehký.Lidé tak mohou nosit kabel a připojit ho k autu s vyššími nabíjecími výkony. Pro umožnění většího nabíjecího proudu jsou potřeba silnější a tlustší kabely, jinak se zahřeje.Kvůli ztrátám stejnosměrné rychlonabíjecí systémy dnes již mohou přenášet nabíjecí proudy až 250 ampér bez chlazení.
Avšak v budoucnu s proudy kolem 250 ampérů by se nabíjecí kabely staly příliš těžkými a méně flexibilními pro použití.Řešením by pak bylo použití tenčích kabelů pro daný proud s vestavěným chladicím systémem a tepelným managementem, aby se kabely nezahřívaly.Samozřejmě, že je to složitější a nákladnější než použití kabelu bez chlazení, takže abychom tento blog uzavřeli v tomto blogu, viděli jsme klíčové části DC nebo stejnosměrné nabíječky a podívali jsme se na různé typy typů DC konektorů.
Čas odeslání: leden-05-2024
