Co to jest ładowarka DC EV?

Ładowarka pojazdów elektrycznych prądu stałego (EV) to rodzaj szybkiej ładowarki pojazdów elektrycznych (EV), która wykorzystuje prąd stały (DC) do szybkiego i wydajnego dostarczania energii elektrycznej prądu stałego potrzebnej do ładowania pojedynczego pojazdu elektrycznego. Zamiast przekształcać standardowy prąd przemienny (AC) dostarczany przez sieć energetyczną na użyteczną energię elektryczną prądu przemiennego, a następnie przesyłać prąd przemienny do akumulatora pojazdu elektrycznego za pośrednictwem przewodów przewodzących, Ładowarka DC EV wykorzystuje zaawansowaną technologię do bezpośredniej konwersji i dostarczania wysokiego napięcia prądu stałego do akumulatora pojazdu elektrycznego.

2. Elementy ładowarki DC EV

Na rynku ładowarki DC EV dzielą się głównie na dwie kategorie: typu zintegrowanego i typu dzielonego.

Zintegrowana ładowarka DC EV

• Jak wynika ze swojej nazwy, produkt składa się ze wszystkich istotnych części umieszczonych w jednej obudowie/kubku wykonanym z metalu. Elementy obejmują między innymi: ładowarkę z interfejsem człowiek-maszyna, moduł komunikacyjny (płytę sterującą) i urządzenia zabezpieczające.
• Moduł ładowarki: Moduł ładowarki jest integralną częścią ładowarki DC EV, która przekształca prąd przemienny z sieci elektrycznej na prąd stały, a także kontroluje zarówno napięcie, jak i ilość prądu zużywanego przez to urządzenie. Konstrukcja jest zwykle modułowa, co ułatwia zwiększanie wydajności i konserwację.
• Układ chłodzenia: Układ chłodzony powietrzem lub cieczą, zapewniający odprowadzanie ciepła ze względu na wysokie temperatury powstające podczas pracy z dużą mocą.
• • HMI: Wyświetla stan ładowania, koszt, komunikat o błędzie komunikacji itp. Może być również używany do przeciągania karty kredytowej lub skanera kodów/kodów QR za pośrednictwem aplikacji mobilnej.
• • Moduł sterujący i komunikacyjny: Służy do dynamicznej regulacji mocy i zabezpieczenia kontrolnego ładowarki DC EV, która komunikuje się z pojazdem, siecią elektryczną i systemem zarządzania w tle.
• • Urządzenia zabezpieczające obejmują: Zabezpieczenie przed przepięciem/przetężeniem; Monitor izolacji; wyłączniki awaryjne; itp.

Dzielona ładowarka DC EV

Już sama nazwa sugeruje, że składa się z dwóch części: jednostki głównej oraz zacisków.

• Jednostka główna stanowi rdzeń przetwarzania i sterowania mocą; konwertuje prąd przemienny na prąd stały, moduluje napięcie wyjściowe i prąd zgodnie z wymaganiami ładowania oraz realizuje szybkie ładowanie.
• Terminale odpowiadają przede wszystkim za podłączenie do ładowarki, zarządzanie stanem interfejsu ładowania, wykrywanie, czy pojazd jest podłączony i działania użytkownika, kontrolowanie rozpoczęcia i zakończenia ładowania oraz monitorowanie procesu ładowania w czasie rzeczywistym, aby zagwarantować bezpieczeństwo ładowania.

Zalety dzielonych ładowarek DC EV w porównaniu z ładowarkami zintegrowanymi

• Ładowarki DC EV typu split można skonfigurować z wieloma terminalami i większą liczbą ładowarek, podczas gdy zintegrowane ładowarki zazwyczaj mają tylko dwa pistolety ładujące.
• Ładowarki typu split są zwykle stosowane w jednostkach głównych o większej mocy (powyżej 480 kW), wyposażonych w 8~16 dział ładujących o granulacji 30kW~60kW. Im mniejsza ziarnistość, tym większa zdolność do dynamicznej dystrybucji.
• Ze względu na większą moc terminale typu split są zazwyczaj wyposażone w terminale chłodzone cieczą, które mogą osiągnąć moc od 600 kW do 800 kW.

3. System ochrony bezpieczeństwa ładowarek DC EV

Poniżej znajduje się opis urządzeń do ładowania prądem stałym (poza pokładowego ładowania przewodzącego), zwanych w skrócie “ładowarkami”:

• Obwód pomocniczego zasilacza niskiego napięcia powinien mieć napięcie znamionowe 12 ± 1,2 V i maksymalny prąd znamionowy 10 A.
• We wszystkich ładowarkach należy zastosować: 1) urządzenie zapobiegające przepływowi zwrotnemu prądu, 2) funkcję rozładowania, 3) urządzenie monitorujące izolację (IMD).
• Sterownik urządzenia może monitorować stan styczników DC C1 i C2 oraz przełączników S3 i S4 oraz sterować ich włączaniem i wyłączaniem; sterownik pojazdu może monitorować stan styczników DC C5 i C6 oraz sterować ich włączaniem i wyłączaniem.
• Sterownik pojazdu można skonfigurować z funkcją wykrywania obwodu pomocniczego zasilania niskiego napięcia. Jeżeli pojazd elektryczny zapewnia własne pomocnicze źródło zasilania niskiego napięcia, powinien być odizolowany od pomocniczego źródła zasilania ładowarki, a pomocnicze źródło zasilania niskiego napięcia A+ i A- po stronie pojazdu nie powinno mieć żadnego wyjścia napięciowego.

4. Zasada działania ładowarek prądu stałego EV

1. Podłączenie do sieci elektroenergetycznej: Podłączone do trójfazowego wejścia prądu przemiennego z sieci, zwykle na poziomie 380 V prądu przemiennego.
2. Konwersja zasilania AC/DC: Moduł ładowania przekształca wejście AC na wyjście DC o wysokim napięciu (zwykle 200–1000 V DC) i kontroluje ilość mocy wyjściowej dostarczanej przez ładowarkę.
3. Komunikacja EV: Aby komunikować się z systemem zarządzania akumulatorem pojazdu elektrycznego (BMS), ładowarka będzie musiała się z nim komunikować za pomocą odpowiedniego protokołu komunikacyjnego (np. CCS), aby potwierdzić aktualny stan naładowania akumulatora (SOC), temperaturę i napięcie, a także niezbędny profil ładowania akumulatora.
4. Przesyłanie energii: Ładuj w trybie CC/CV zgodnie z instrukcjami dostarczonymi przez BMS, a parametry takie jak napięcie, prąd i temperatura będą monitorowane w czasie rzeczywistym.
5. Zakończ ładowanie: Zatrzymaj zasilanie po osiągnięciu docelowego poziomu naładowania akumulatora lub po ręcznym zatrzymaniu przez użytkownika i zapisz dane ładowania.

5. Logika sterowania klawiszami

Dynamiczna dystrybucja mocy

Dostosuj moc wyjściową do obciążenia sieci i potrzeb pojazdu.

Przykładowo stacja ładowania o mocy 360 kW:

Minimalna ziarnistość: 30kW.

Tryb ładowania wyrównawczego-który rozprowadza moc bardziej równomiernie, pozwala każdemu ładującemu się pojazdowi uzyskać najbardziej zrównoważoną efektywność ładowania. Nadaje się do przerw w ładowaniu działających flot pojazdów.

Tryb ładowania priorytetowego-który daje pierwszeństwo ładowaniu pojazdów o niskim poziomie naładowania akumulatorów do dystrybucji, osiąga maksymalną wydajność. Pozwala oczekującym pojazdom szybko uzupełnić energię i optymalizuje czas oczekiwania w kolejce.

6. Trendy rozwojowe ładowarek DC EV

Wysoka moc

• Cel: Zwiększ efektywność ładowania, aby skrócić czas oczekiwania użytkowników.
• Kierunek technologii: Ultraszybkie ładowarki powyżej 1000 kW – zwiększają gęstość mocy poprzez połączenie równoległe wielu modułów lub zastosowanie nowych materiałów, takich jak GaN/SiC; Technologia ultraszybkiego ładowania chłodzona cieczą rozwiązuje problem rozpraszania ciepła przy dużej mocy i zapewnia wyższą moc wyjściową.

Modularyzacja i inteligencja

• Konstrukcja modułowa umożliwia połączenie kilku modułów ładowania w celu zaspokojenia licznych wymagań dotyczących mocy w zakresie 120–1000 kW.
• Integracja IoT i AI zapewnia możliwość zarządzania i optymalizacji rozwiązania w zakresie ładowania z centralnego punktu za pomocą oprogramowania. IoT umożliwia zdalne monitorowanie rozwiązania w zakresie ładowania, dzięki czemu możesz otrzymywać powiadomienia w przypadku wykrycia usterek i optymalizować strategię ładowania, obserwując obciążenie sieci elektrycznej i zachowania użytkowników za pośrednictwem sztucznej inteligencji.

Standaryzacja i kompatybilność

• Propozycja wartości • Ujednolicone protokoły komunikacyjne: umożliwiają interoperacyjność pojazdów z ładowarkami różnych marek; na przykład kompatybilność CCS/GB/T.
• Globalna integracja standardów: Zmniejsz redundancję sprzętu i wzrost kosztów spowodowany różnicami w standardach.

Integracja Internetu Energetycznego

• V2G: Ładowarki pojazdów elektrycznych wykorzystujące prąd stały mogą przesyłać energię elektryczną z powrotem przez sieć elektryczną w celu zmniejszenia wartości szczytowych i regulacji częstotliwości.
• Integracja fotowoltaicznego magazynowania i ładowania: Integracja systemów fotowoltaicznych i magazynowania energii pozwala na recykling zielonej energii.

Koszty i ochrona środowiska

• Redukcja kosztów: Oszczędź na kosztach sprzętu dzięki produkcji masowej, możliwości ponownego użycia modułów i nowym materiałom, takim jak węglik krzemu.
• Projekt środowiskowy: zużywaj mniej, odprowadzając ciepło, korzystaj z materiałów nadających się do recyklingu i zmniejszaj ślad węglowy.

7. Podsumowanie

Koncepcja “prędkości ładowania przypominającej tankowanie” stopniowo stanie się rzeczywistością. Dzięki ładowarce DC EV możesz naładować akumulator pojazdu elektrycznego do modelu 80% w czasie potrzebnym do skorzystania z toalety.

Wraz z rozwojem technologii AI i ciągłą optymalizacją algorytmów planowania mocy, zalety ładowarek DC EV typu split będą coraz bardziej widoczne. Mogą skoncentrować ładowanie w stanie bezczynności i ładować w sposób uporządkowany w okresach szczytu, znacznie poprawiając wydajność ładowania.

jeśli chcesz otrzymać konkretną wycenę ładowarek DC ev wraz ze wsparciem instalacyjnym dla odpowiedniego modelu, który u nas kupisz, nie wahaj się skontaktuj się z nami.