Швидка зарядка електромобілів постійним струмом.

Як щодо заряджання постійним струмом абоШвидка зарядка постійним струмомдля електромобілів?У цьому блозі ми збираємося дізнатися про три речі: По-перше, які ключові частини зарядного пристрою постійного струму.По-друге, які типи роз’ємів використовуються для зарядки постійним струмом і, по-третє, які обмеження швидкої зарядки постійним струмом.

Що є ключовим елементом заряджання постійним струмом?

Перш за все, давайте подивимося, які ключові частини зарядного пристрою постійного струму.Швидкі зарядні пристрої постійного струмузазвичай працюють на третьому рівні зарядної потужності та призначені для швидкого заряджання електричних векторів, з електричною потужністю в діапазоні від 50 кіловат до 350 кіловат, з більшою потужністю працює перетворювач змінного струму в постійний.Перетворювач постійного струму в постійний і схеми керування живленням стають більшими та дорожчими, тому швидкий зарядний пристрій постійного струму впроваджується як усі примусові зарядні пристрої, а не як власні зарядні пристрої.Таким чином, він не займає місце в автомобілі, а швидкий зарядний пристрій може використовуватися багатьма користувачами.

Тепер давайте проаналізуємо потік потужності для заряджання постійним струмом від зарядного пристрою постійного струму до акумулятора електромобіля.На першому етапі змінний або змінний струм, що надається мережею змінного струму, спочатку перетворюється на постійний абоЖивлення постійного струмуза допомогою випрямляча всередині зарядної станції постійного струму.Потім блок керування живленням належним чином регулює напругу та струм перетворювача постійного струму, щоб контролювати змінну потужність постійного струму, що подається для заряджання батареї.

Існують захисні блокування та схеми захисту, які використовуються для знеструмлення роз’єму av та зупинки процесу заряджання.Кожного разу, коли виникає несправність або неправильне з’єднання між EV та зарядним пристроєм, система керування батареєю або BMS відіграє ключову роль у зв’язку між зарядною станцією та контролю напруги та струму, що подаються до батареї, і для роботи схеми захисту в випадок небезпечної ситуації.Наприклад, мережа диспетчерської зони коротко позначає сканування або зв’язок по лінії електропередач, коротко називають plc, які використовуються для зв’язку між EV і зарядним пристроєм тепер, коли ви маєте основне уявлення про конфігурацію зарядного пристрою постійного струму.Тоді давайте розглянемо основні типи роз’ємів зарядного пристрою постійного струму. Існує п’ять типів роз’ємів для заряджання постійного струму, які використовуються у всьому світі.

Які типи роз’ємів використовуються для заряджання постійним струмом?

По-перше, це ccs або комбінована система заряджання, яка називається роз'ємом combo one, яка в основному використовується в США. Друга це роз'єм ccs combo 2, який в основному використовується в Європі.Третій — демонстраційний роз’єм asha, який використовується в усьому світі для автомобілів, виготовлених переважно японськими виробниками, четвертий — роз’єм постійного струму ds tesla, який також використовується для заряджання змінним струмом, і, нарешті, Китай має власний роз’єм постійного струму на основі китайського стандарту gbt.

Давайте тепер подивимося на ці роз’єми один за одним. Комбінована система заряджання або роз’єми ccs також називаються комбінованими інтегрованими роз’ємами для заряджання змінним і постійним струмом, які походять від роз’ємів типу 1 і типу 2 для заряджання змінним струмом шляхом додавання двох додаткових контактів на нижня частина для заряджання постійним струмом.З’єднувачі, отримані від типу 1 і типу 2, відповідно називаються комбо 1 і комбо 2.

Давайте спочатку подивимося на роз’єм ccs combo 1 на цьому слайді, під’єднаний транспортний засіб combo 1 показано зліва, а вхідний отвір автомобіля показано праворуч, роз’єм автомобіля combo 1 є похідним від роз’єму ac type 1 і зберігає контакт заземлення та 2 сигнальні контакти, а саме контрольний пілот і безконтактний пілот, на додаток до контактів живлення постійного струму, доданих для швидкої зарядки в нижній частині роз’єму.

На вхідному отворі транспортного засобу конфігурація контактів верхньої частини така ж, як у роз’єму змінного струму типу 1 для заряджання змінним струмом, тоді як 2 нижні контакти використовуються аналогічно для заряджання постійним струмом.Комбіновані два роз’єми ccs є похідними від роз’ємів типу 2 змінного струму та зберігають контакт заземлення, а два сигнальні контакти, а саме контрольний пілот на безконтактному пілоті та контакти живлення постійного струму, додані в нижній частині роз’єму для високопотужного заряджання постійним струмом аналогічно. .

На транспортному засобі з цього боку верхня частина полегшує зарядку від трифазної мережі змінного струму, а нижня частина.У вас є зарядка постійним струмом, на відміну від роз’ємів типу 1 і типу 2, яка використовує лише широтно-імпульсну модуляцію або передачу сигналу ШІМ на керуючому пілоті, зв’язок по лінії живлення ПЛК використовується як у комбінованих зарядних пристроях 1, так і в комбінованих 2, і це виробляється на контролі .

Пілотний зв’язок по лінії електропередачі – це технологія, яка передає дані для зв’язку по існуючих лініях електропередачі, які використовуються для одночасної передачі сигналу та передачі електроенергії. Комбіновані зарядні пристрої ccs можуть видавати до 350 ампер при напрузі від 200 до 1000 вольт.Враховуючи максимальну вихідну потужність 350 кіловат, слід мати на увазі, що ці значення постійно оновлюються стандартами заряджання, щоб задовольнити вимоги до напруги та потужності нових електромобілів.Третій тип зарядного пристрою постійного струму – це тіньовий роз’єм, який є роз’ємом типу 4 eb, він має три контакти живлення та шість контактів сигналу для цієї операції.Shidae moe використовує для зв’язку мережу контрольної зони або протокол kin у контактах зв’язку.

Мережевий зв’язок між зарядним пристроєм і автомобілем – це надійний стандарт зв’язку транспортного засобу, який дозволяє мікроконтролерам і пристроям спілкуватися один з одним у режимі реального часу.На даний момент без хост-комп’ютера напруга, струм і потужність shada moe коливаються від 50 до 400 вольт зі струмом до 400 ампер, що забезпечує максимальну потужність до 200 кіловат для заряджання в майбутньому.

Очікується, що зарядка eb до 1000 вольт і 400 кіловат буде полегшена демонстрацією.Давайте перейдемо до роз’ємів зарядного пристрою Tesla. Мережа нагнітачів Tesla у Сполучених Штатах використовує власний роз’єм для зарядного пристрою, тоді як європейський варіант використовує роз’єм типу 2 minoccurs, але з вбудованою зарядкою постійного струму унікальний аспект роз’єму Tesla схожий на той самий роз’єм. тепер можна використовувати як для зарядки від змінного струму, так і для зарядки від постійного струму.Пропонує зарядку постійним струмом до 120 кіловат, і очікується, що в майбутньому цей показник збільшиться.

Які обмеження швидкої зарядки постійним струмом?

Нарешті, у Китаї є новий стандарт заряджання постійним струмом і роз’єм, який використовує мережу керування шиною can.Шина входить для зв’язку, вона має п’ять контактів живлення: два для живлення постійного струму, два для передачі допоміжного живлення низької напруги та один для заземлення, а також чотири сигнальні контакти, два для безконтактного пілота та два для мережевого зв’язку зони керування.На даний момент номінальна напруга, що використовується для цього роз’єму, або 750 вольт або 1000 вольт і струм до 250 ампер підтримується цим зарядним пристроєм.Уже видно, що швидка зарядка є досить привабливою через дуже високу потужність зарядки, яка досягає 300 або 400 кіловат.

Це призводить до дуже короткого часу заряджання, але потужність швидкого заряджання не можна нескінченно збільшувати, це пов’язано з трьома технічними обмеженнями швидкого заряджання.Давайте тепер розглянемо ці обмеження, перш за все, високий струм зарядки призводить до великих загальних втрат як у зарядному пристрої, так і в акумуляторі.

Наприклад, якщо внутрішній опір батареї дорівнює r, а втрати в батареї можна просто виразити за допомогою формули i в квадраті r, де i — зарядний струм, тоді ви помітите, що втрати зросли в чотири рази.Щоразу, коли струм подвоюється, друге обмеження надходить від акумулятора під час першого заряджання акумулятора.Стан заряду батареї може досягати лише 70-80% через те, що швидке заряджання створює розрив між напругою та станом заряду.

Це явище посилюється, коли акумулятор заряджається швидше.Перше заряджання зазвичай виконується в області постійного струму або cc під час зарядки батареї, а потім.Потужність заряджання поступово зменшується в області заряджання постійної напруги або cv, крім того, швидкість заряджання акумулятора або швидкість заряджання збільшується під час швидкого заряджання, що призводить до скорочення терміну служби акумулятора.

Третє обмеження пов’язане із зарядним кабелем для будь-якого зарядного пристрою evie. Важливо, щоб кабель був гнучким і легким.Щоб люди могли носити кабель і підключати його до автомобіля з більшою потужністю заряджання, товщі потрібні товстіші кабелі, щоб забезпечити більший зарядний струм, інакше він нагріється.Завдяки втратам системи швидкої зарядки постійного струму сьогодні вже можуть передавати зарядні струми до 250 ампер без охолодження.

Однак у майбутньому зі струмом близько 250 ампер зарядні кабелі стануть занадто важкими та менш гнучкими для використання.Тоді рішенням буде використання тонших кабелів для заданого струму з вбудованою системою охолодження та терморегуляцією, щоб кабелі не нагрівалися.Звичайно, це складніше та дорожче, ніж використання кабелю без охолодження, тому, щоб завершити цей блог, у цьому блозі ми побачили ключові частини постійного струму або зарядного пристрою постійного струму, далі ми розглянули різні типи типів роз’ємів постійного струму.