1. Introdução à pilha de carregamento DC
Nos últimos anos, o rápido crescimento de veículos elétricos (VEs) impulsionou a demanda por soluções de carregamento mais eficientes e inteligentes. As pilhas de carregamento da DC, conhecidas por suas capacidades de carregamento rápido, estão na vanguarda desta transformação. Com os avanços da tecnologia, agora os carregadores de DC eficientes foram projetados para otimizar o tempo de carregamento, melhorar a utilização de energia e oferecer integração perfeita com grades inteligentes.
Com o aumento contínuo do volume de mercado, a implementação do OBC bidirecional (carregadores a bordo) não apenas ajuda a aliviar as preocupações do consumidor sobre o alcance e a cobrança de ansiedade, permitindo carregamento rápido, mas também permite que os veículos elétricos funcionem como postos de armazenamento de energia distribuídos. Esses veículos podem retornar energia à rede, ajudando no pico de barbear e recheio do vale. O carregamento eficiente de veículos elétricos via CC Fast Chargers (DCFC) é uma grande tendência na promoção de transições de energia renovável. As estações de carregamento ultra-rápidas integram vários componentes, como fontes de alimentação auxiliares, sensores, gerenciamento de energia e dispositivos de comunicação. Ao mesmo tempo, são necessários métodos flexíveis de fabricação para atender às demandas de carregamento em evolução de diferentes veículos elétricos, adicionando complexidade ao design de estações de carregamento DCFC e ultra-rápidas.
A diferença entre carregamento CA e carregamento CC, para carregamento CA (lado esquerdo da Figura 2), conecte o OBC a uma tomada CA padrão e o OBC converte CA no CC apropriado para carregar a bateria. Para carregamento CC (lado direito da Figura 2), o posto de carregamento cobra diretamente a bateria.
2. Composição do sistema de pilha de carregamento DC
(1) componentes completos da máquina
(2) Componentes do sistema
(3) Diagrama de blocos funcionais
(4) subsistema de pilha de carregamento
Os carregadores rápidos de nível 3 (L3) contaminam o carregador de bordo (OBC) de um veículo elétrico carregando a bateria diretamente através do sistema de gerenciamento de bateria (BMS) do EV (BMS). Esse desvio leva a um aumento significativo na velocidade de carregamento, com a potência de saída do carregador variando de 50 kW a 350 kW. A tensão de saída normalmente varia entre 400V e 800V, com os EVs mais recentes tendendo a sistemas de bateria de 800V. Como os carregadores rápidos de L3 DC convertem a tensão de entrada de CA trifásica em CC, eles usam um front-end de correção do fator de potência AC-DC (PFC), que inclui um conversor CC-DC isolado. Esta saída PFC está então ligada à bateria do veículo. Para alcançar uma potência mais alta, vários módulos de potência são frequentemente conectados em paralelo. O principal benefício do L3 DC Fast Chargers é a considerável redução no tempo de carregamento para veículos elétricos
O núcleo da pilha de carregamento é um conversor AC-DC básico. Consiste em estágio PFC, barramento DC e módulo DC-DC
Diagrama de blocos de estágio PFC
Diagrama de blocos funcionais do módulo DC-DC
3. Esquema de cenário de pilha de carregamento
(1) Sistema de carregamento de armazenamento óptico
À medida que o poder de carregamento dos veículos elétricos aumenta, a capacidade de distribuição de energia nas estações de carregamento geralmente luta para atender à demanda. Para resolver esse problema, surgiu um sistema de carregamento baseado em armazenamento utilizando um barramento DC. Este sistema usa baterias de lítio como unidade de armazenamento de energia e emprega EMS local e remoto (sistema de gerenciamento de energia) para equilibrar e otimizar a oferta e a demanda de eletricidade entre a grade, as baterias de armazenamento e os veículos elétricos. Além disso, o sistema pode se integrar facilmente aos sistemas fotovoltaicos (PV), proporcionando vantagens significativas nos preços de eletricidade de pico e fora do pico e na expansão da capacidade da grade, melhorando assim a eficiência energética geral.
(2) sistema de carregamento V2G
A tecnologia de veículo a grade (V2G) utiliza baterias EV para armazenar energia, apoiando a rede elétrica, permitindo a interação entre veículos e a grade. Isso reduz a tensão causada pela integração de fontes de energia renovável em larga escala e carga generalizada de EV, aumentando a estabilidade da grade. Além disso, em áreas como bairros residenciais e complexos de escritórios, vários veículos elétricos podem aproveitar os preços de pico e fora do pico, gerenciar aumentos de carga dinâmica, responder à demanda da rede e fornecer energia de backup, por todo o controle centralizado do EMS (sistema de gerenciamento de energia). Para as famílias, a tecnologia de veículo para casa (V2H) pode transformar as baterias EV em uma solução de armazenamento de energia doméstica.
(3) sistema de carregamento ordenado
O sistema de carregamento ordenado utiliza principalmente estações de carregamento rápido de alta potência, ideais para necessidades de carregamento concentradas, como transporte público, táxis e frotas de logística. Os cronogramas de carregamento podem ser personalizados com base nos tipos de veículos, com o carregamento durante o horário de eletricidade fora do pico para reduzir os custos. Além disso, um sistema de gerenciamento inteligente pode ser implementado para otimizar o gerenciamento centralizado de frotas.
4. Tendência de desenvolvimento do futuro
(1) Desenvolvimento coordenado de cenários diversificados suplementados por estações de carregamento distribuídas centralizadas de estações de carregamento centralizadas únicas
As estações de carregamento distribuídas baseadas em destino servirão como uma adição valiosa à rede de carregamento aprimorada. Ao contrário das estações centralizadas em que os usuários procuram ativamente carregadores, essas estações se integrarão aos locais que as pessoas já estão visitando. Os usuários podem carregar seus veículos durante estadias prolongadas (normalmente mais de uma hora), onde o carregamento rápido não é crítico. O poder de carregamento dessas estações, normalmente variando de 20 a 30 kW, é suficiente para veículos de passageiros, fornecendo um nível razoável de poder para atender às necessidades básicas.
(2) Mercado de participação grande de 20kW para 20/30/40/60kW Desenvolvimento de mercado de configuração diversificada
Com a mudança em direção a veículos elétricos de tensão mais alta, há uma necessidade premente de aumentar a tensão máxima de carregamento das pilhas de carregamento para 1000V para acomodar o uso amplo futuro de modelos de alta tensão. Esse movimento suporta as atualizações de infraestrutura necessárias para estações de carregamento. O padrão de tensão de saída de 1000V ganhou ampla aceitação na indústria do módulo de carregamento, e os principais fabricantes estão introduzindo progressivamente os módulos de carregamento de alta tensão de 1000V para atender a essa demanda.
O LinkPower foi dedicado a fornecer P&D em P&D, incluindo software, hardware e aparência para estacas de carregamento de veículos elétricos AC/DC por mais de 8 anos. Obtivemos certificados ETL / FCC / CE / UKCA / CB / TR25 / RCM. Usando o software OCPP1.6, concluímos os testes com mais de 100 fornecedores de plataforma OCPP. Atualizamos o OCPP1.6J para OCPP2.0.1, e a solução EVSE comercial foi equipada com o módulo IEC/ISO15118, que é um passo sólido para realizar o carregamento bidirecional V2G.
No futuro, produtos de alta tecnologia, como pilhas de carregamento de veículos elétricos, sistemas de armazenamento de energia de bateria (BESS) solares, fotovoltaicos e sistemas de armazenamento de energia de lítio (BESS), serão desenvolvidos para fornecer um nível mais alto de soluções integradas para clientes em todo o mundo.
Hora de postagem: outubro de 17-2024