شاحن السيارة الكهربائية بالتيار المستمر (EV) هو نوع من الشاحن السريع للمركبة الكهربائية (EV) الذي يستخدم التيار المباشر (DC) لتزويد الطاقة الكهربائية DC اللازمة لشحن EV فردي بسرعة وكفاءة. بدلاً من تحويل التيار المتردد القياسي (AC) الذي توفره شبكة الطاقة إلى كهرباء تيار متردد قابلة للاستخدام ثم نقل التيار المتردد إلى بطارية السيارة الكهربائية عبر أسلاك موصلة، فإن شاحن DC EV يستخدم تقنية متقدمة لتحويل وتوصيل تيار مستمر عالي الجهد مباشرة إلى بطارية السيارة الكهربائية.
- مكونات شاحن DC EV
في السوق، ينقسم شاحن DC EV بشكل أساسي إلى فئتين: النوع المتكامل والنوع المقسم.
شاحن DC EV متكامل
- بناءً على اسمه، تم تصميم المنتج بجميع الأجزاء الأساسية الموجودة في علبة/كوب واحد مصنوع من المعدن. تشمل المكونات على سبيل المثال لا الحصر: شاحن مزود بواجهة بين الإنسان والآلة، ووحدة الاتصال (لوحة التحكم) وأجهزة حماية السلامة.
- وحدة الشاحن: وحدة الشاحن هي جزء لا يتجزأ من شاحن DC EV الذي يحول التيار المتردد من الشبكة الكهربائية إلى DC بالإضافة إلى التحكم في كل من الجهد وكمية التيار المستخدمة بواسطة هذا الجهاز. عادةً ما يكون التصميم معياريًا لسهولة توسيع السعة والصيانة.
- نظام التبريد: نظام تبريد بالهواء أو السائل يوفر تبديدًا للحرارة بسبب درجات الحرارة المرتفعة الناتجة عن التشغيل عالي الطاقة.
- • HMI: يعرض حالة الشحن، والتكلفة، ورسالة خطأ في الاتصال، وما إلى ذلك. ويمكن استخدامه أيضًا لتمرير بطاقة الائتمان أو الماسح الضوئي للرمز/رمز الاستجابة السريعة عبر تطبيق الهاتف المحمول.
- • وحدة التحكم والاتصال: تستخدم لتنظيم الطاقة الديناميكية وحماية التحكم في شاحن DC EV الذي يتصل بالمركبة بالإضافة إلى الشبكة الكهربائية ونظام إدارة الخلفية.
- • أجهزة حماية السلامة تشمل: الحماية من الجهد الزائد/التيار الزائد. مراقب العزل؛ مفاتيح التوقف في حالات الطوارئ؛ الخ.
شاحن DC EV من النوع المنفصل
يشير الاسم نفسه إلى أنه يتكون من جزأين: الوحدة الرئيسية والمحطات الطرفية.
- الوحدة الرئيسية هي جوهر تحويل الطاقة والتحكم فيها؛ فهو يحول التيار المتردد إلى تيار مستمر، ويعدل جهد الخرج والتيار وفقًا لمتطلبات الشحن، ويحقق الشحن السريع.
- تكون المحطات مسؤولة بشكل أساسي عن الاتصال بمسدس الشحن، وإدارة حالة واجهة الشحن، واكتشاف ما إذا كانت السيارة متصلة وعمليات المستخدم، والتحكم في بدء الشحن وإيقافه، والمراقبة في الوقت الفعلي لعملية الشحن لضمان السلامة في الشحن.
مزايا شواحن DC EV من النوع المنفصل مقارنة بالشواحن المدمجة
- يمكن تكوين شواحن DC EV من النوع المنفصل مع أطراف توصيل متعددة والمزيد من مسدسات الشحن، في حين تحتوي الشواحن المدمجة بشكل عام على مسدسين للشحن فقط.
- عادةً ما يتم استخدام أجهزة الشحن من النوع المنفصل للوحدات الرئيسية ذات الطاقة الأعلى (أعلى من 480 كيلو وات)، والمجهزة بمسدس شحن من 8 إلى 16 بتحبب يتراوح بين 30 كيلو وات إلى 60 كيلو وات. كلما كانت التفاصيل أصغر، كانت قدرة التوزيع الديناميكي أقوى.
- نظرًا لقدرتها العالية، فإن المحطات الطرفية من النوع المنفصل تكون مجهزة عمومًا بمحطات تبريد سائلة، والتي يمكن أن تصل إلى طاقة تتراوح من 600 كيلو واط إلى 800 كيلو واط.
- نظام حماية السلامة لشواحن DC EV
فيما يلي وصف لمعدات الشحن بالتيار المستمر (الشحن بالتوصيل خارج اللوحة) والتي يشار إليها باختصار باسم “الشواحن”:
- يجب أن يكون لدائرة إمداد الطاقة المساعدة ذات الجهد المنخفض جهد مقنن يبلغ 12 ± 1.2 فولت وحد أقصى لتصنيف التيار يبلغ 10 أمبير.
- يجب تنفيذ ما يلي في جميع أجهزة الشحن: 1) جهاز منع التدفق العكسي للتيار، 2) وظيفة التفريغ، 3) جهاز مراقبة العزل (IMD).
- يمكن لوحدة التحكم في الجهاز مراقبة حالة موصلات التيار المستمر C1 وC2، والمفاتيح S3 وS4، والتحكم في تشغيلها وإيقاف تشغيلها؛ يمكن لوحدة التحكم في السيارة مراقبة حالة موصلات التيار المستمر C5 وC6، والتحكم في تشغيلها وإيقافها.
- يمكن تكوين وحدة التحكم في السيارة بوظيفة الكشف عن دائرة إمداد الطاقة المساعدة ذات الجهد المنخفض. إذا كانت السيارة الكهربائية توفر مصدر طاقة مساعد منخفض الجهد خاصًا بها، فيجب عزلها عن مصدر الطاقة الإضافي للشاحن، ويجب ألا يكون هناك مخرج جهد كهربي موجود في مصدر الطاقة الإضافي منخفض الجهد جانب السيارة A+ وA-.
- مبدأ العمل لشواحن DC EV
- الاتصال بشبكة الطاقة: يتم توصيله بمدخل تيار متردد ثلاثي الطور من الشبكة، عادةً عند مستوى 380 فولت تيار متردد.
- تحويل طاقة التيار المتردد/التيار المستمر: تقوم وحدة الشحن بتحويل مدخل التيار المتردد إلى مخرج تيار مستمر عالي الجهد (عادةً 200-1000 فولت تيار مستمر)، وتتحكم في كمية طاقة الخرج التي يوفرها الشاحن.
- اتصال السيارة الكهربائية: للتواصل مع نظام إدارة بطارية السيارة الكهربائية (BMS)، سيحتاج الشاحن إلى التواصل معه عبر بروتوكول اتصال مناسب (مثل CCS) لتأكيد حالة شحن البطارية الحالية (SOC) ودرجة الحرارة والجهد، بالإضافة إلى ملف الشحن الضروري للبطارية.
- نقل الطاقة: قم بإجراء الشحن في وضع CC/CV وفقًا للتعليمات المقدمة من BMS، بينما سيتم مراقبة المعلمات مثل الجهد والتيار ودرجة الحرارة في الوقت الفعلي.
- إنهاء الشحن: قم بإيقاف مصدر الطاقة بمجرد الوصول إلى مستوى البطارية المستهدف أو عند إيقافه يدويًا من قبل المستخدم وحفظ بيانات الشحن.
- منطق التحكم في المفاتيح
توزيع الطاقة الديناميكي
اضبط طاقة الخرج وفقًا لحمل الشبكة واحتياجات السيارة.
على سبيل المثال، محطة شحن بقدرة 360 كيلو وات:
الحد الأدنى من التفاصيل: 30 كيلو واط.
معادلة وضع الشحن- الذي يوزع الطاقة بشكل أكثر توازناً، ويمكّن كل مركبة شحن من الحصول على كفاءة الشحن الأكثر توازناً. إنها مناسبة لفواصل الشحن لأساطيل المركبات العاملة.
وضع الشحن ذو الأولوية- الذي يعطي الأولوية لشحن المركبات ذات مستويات البطارية المنخفضة للتوزيع، يحقق أقصى قدر من الكفاءة. فهو يسمح للمركبات المنتظرة بتجديد الطاقة بسرعة وتحسين وقت الانتظار في قائمة الانتظار.
- اتجاهات تطوير شواحن DC EV
قوة عالية
- الهدف: تعزيز كفاءة الشحن لتقليل وقت الانتظار من قبل المستخدمين.
- اتجاه التكنولوجيا: تعمل أجهزة الشحن فائقة السرعة التي تزيد عن 1000 كيلووات على زيادة كثافة الطاقة عن طريق موازاة عدد من الوحدات أو استخدام مواد جديدة مثل GaN/SiC؛ تعمل تقنية الشحن فائق السرعة المبردة بالسوائل على حل مشكلة تبديد الحرارة عالية الطاقة وتدعم إنتاج طاقة أعلى.
النمذجة والذكاء
- يتم استخدام التصميم المعياري للجمع بين عدة وحدات شحن لتلبية متطلبات الطاقة العديدة التي تتراوح بين 120 إلى 1000 كيلووات.
- يوفر تكامل إنترنت الأشياء والذكاء الاصطناعي القدرة على إدارة حل الشحن الخاص بك وتحسينه من نقطة مركزية باستخدام البرامج. يمكّنك إنترنت الأشياء من مراقبة حل الشحن الخاص بك عن بُعد حتى تتمكن من تلقي تنبيهات عند اكتشاف الأخطاء، وتحسين استراتيجية الشحن من خلال مراقبة الحمل على الشبكة الكهربائية وسلوك المستخدم عبر الذكاء الاصطناعي.
التوحيد والتوافق
- عرض القيمة • بروتوكولات الاتصال الموحدة: السماح بالتشغيل البيني للمركبات المزودة بشواحن من ماركات مختلفة. على سبيل المثال، التوافق مع CCS/GB/T.
- التكامل القياسي العالمي: تقليل تكرار المعدات وزيادة التكلفة الناجمة عن الاختلافات القياسية.
تكامل إنترنت الطاقة
- V2G: يمكن لشواحن السيارات الكهربائية التي تستخدم التيار المباشر إرسال الكهرباء مرة أخرى عبر الشبكة الكهربائية لأغراض تنظيم التردد والحلاقة.
- تكامل شحن تخزين الطاقة الكهروضوئية: يتيح تكامل أنظمة تخزين الطاقة الكهروضوئية وتخزين الطاقة إعادة تدوير الطاقة الخضراء.
التكلفة وحماية البيئة
- خفض التكلفة: توفير تكاليف المعدات من خلال الإنتاج بالجملة وإمكانية إعادة استخدام الوحدة والمواد الجديدة مثل كربيد السيليكون.
- تصميم صديق للبيئة: يستهلك كمية أقل مع تبديد الحرارة، واستخدام مواد قابلة لإعادة التدوير، وتقليل البصمة الكربونية.
- ملخص
سيصبح مفهوم “سرعة الشحن المشابهة للتزود بالوقود” حقيقة واقعة تدريجيًا. باستخدام شاحن DC EV، يمكنك شحن بطارية السيارة الكهربائية إلى 80% في الوقت الذي يستغرقه استخدام الحمام.
مع تطور تقنية الذكاء الاصطناعي والتحسين المستمر لخوارزميات جدولة الطاقة، ستصبح مزايا شواحن DC EV من النوع المنفصل أكثر بروزًا. يمكنها تركيز الشحن عندما تكون في وضع الخمول والشحن بطريقة منظمة خلال فترات الذروة، مما يؤدي إلى تحسين كفاءة الشحن بشكل كبير.
إذا كنت ترغب في الحصول على عرض أسعار محدد لشواحن DC ev بالإضافة إلى دعم التثبيت للطراز ذي الصلة الذي تشتريه منا، فلا تتردد في اتصل بنا.