1. Introducción a la pila de carga de DC
En los últimos años, el rápido crecimiento de los vehículos eléctricos (EV) ha impulsado la demanda de soluciones de carga más eficientes e inteligentes. Las pilas de carga de DC, conocidas por sus capacidades de carga rápida, están a la vanguardia de esta transformación. Con los avances en tecnología, los cargadores de CC eficientes ahora están diseñados para optimizar el tiempo de carga, mejorar la utilización de la energía y ofrecer una integración perfecta con redes inteligentes.
Con el aumento continuo en el volumen del mercado, la implementación de OBC bidireccional (cargadores a bordo) no solo ayuda a aliviar las preocupaciones de los consumidores sobre el rango y la carga de la ansiedad al permitir una carga rápida, sino que también permite que los vehículos eléctricos funcionen como estaciones de almacenamiento de energía distribuidas. Estos vehículos pueden devolver la energía a la red, ayudando en el afeitado máximo y el relleno de valle. La carga eficiente de vehículos eléctricos a través de DC Fast Chargers (DCFC) es una tendencia importante para promover las transiciones de energía renovable. Las estaciones de carga ultra rápidas integran varios componentes, como fuentes de alimentación auxiliares, sensores, administración de energía y dispositivos de comunicación. Al mismo tiempo, se requieren métodos de fabricación flexibles para satisfacer las demandas de carga en evolución de diferentes vehículos eléctricos, agregando complejidad al diseño de DCFC y estaciones de carga ultra rápidas.
La diferencia entre la carga de CA y la carga de CC, para la carga de CA (lado izquierdo de la Figura 2), conecta el OBC en una toma de corriente de CA estándar, y el OBC convierte el CA a la CC apropiada para cargar la batería. Para la carga de CC (lado derecho de la Figura 2), la publicación de carga carga la batería directamente.
2. Composición del sistema de pila de carga de CC
(1) Completos componentes de la máquina
(2) Componentes del sistema
(3) Diagrama de bloque funcional
(4) Subsistema de pila de carga
Los cargadores rápidos de Nivel 3 (L3) CC evitan el cargador integrado (OBC) de un vehículo eléctrico cargando la batería directamente a través del sistema de gestión de la batería (BMS) del EV. Este bypass conduce a un aumento significativo en la velocidad de carga, con una potencia de salida del cargador que varía de 50 kW a 350 kW. El voltaje de salida generalmente varía entre 400V y 800V, con los EV más nuevos que tienen una tendencia en los sistemas de batería de 800 V. Dado que los cargadores rápidos de L3 DC convierten el voltaje de entrada de CA trifásico en DC, utilizan un front-end de corrección de factor de potencia AC-DC (PFC), que incluye un convertidor DC-DC aislado. Esta salida de PFC está vinculada a la batería del vehículo. Para lograr una mayor potencia de salida, múltiples módulos de potencia a menudo se conectan en paralelo. El principal beneficio de L3 DC Fast Chargers es la considerable reducción en el tiempo de carga para los vehículos eléctricos
El núcleo de la pila de carga es un convertidor básico de AC-DC. Consiste en la etapa PFC, el bus de CC y el módulo DC-DC
Diagrama de bloques de etapa de PFC
Diagrama de bloque funcional del módulo DC-DC
3. Esquema de escenario de pila de carga
(1) Sistema de carga de almacenamiento óptico
A medida que aumenta la potencia de carga de los vehículos eléctricos, la capacidad de distribución de energía en las estaciones de carga a menudo lucha por satisfacer la demanda. Para abordar este problema, ha surgido un sistema de carga basado en el almacenamiento que utiliza un bus de CC. Este sistema utiliza baterías de litio como la unidad de almacenamiento de energía y emplea EMS local y remoto (sistema de gestión de energía) para equilibrar y optimizar la oferta y la demanda de electricidad entre la red, las baterías de almacenamiento y los vehículos eléctricos. Además, el sistema puede integrarse fácilmente con los sistemas fotovoltaicos (PV), proporcionando ventajas significativas en los precios máximos y fuera de pico de la electricidad y la expansión de la capacidad de la red, mejorando así la eficiencia energética general.
(2) Sistema de carga V2G
La tecnología de vehículo a red (V2G) utiliza baterías EV para almacenar energía, lo que respalda la red eléctrica al permitir la interacción entre los vehículos y la red. Esto reduce la tensión causada por la integración de fuentes de energía renovables a gran escala y la carga EV generalizada, mejorando en última instancia la estabilidad de la red. Además, en áreas como vecindarios residenciales y complejos de oficinas, numerosos vehículos eléctricos pueden aprovechar los precios máximos y fuera de pico, administrar aumentos de carga dinámica, responder a la demanda de la red y proporcionar energía de respaldo, todo a través del control centralizado de EMS (sistema de gestión de energía). Para los hogares, la tecnología de vehículo a casa (V2H) puede transformar las baterías EV en una solución de almacenamiento de energía doméstica.
(3) Sistema de carga ordenado
El sistema de carga ordenado utiliza principalmente estaciones de carga rápida de alta potencia, ideal para necesidades de cobro concentradas como flotas de transporte público, taxis y logística. Los horarios de carga se pueden personalizar en función de los tipos de vehículos, con la carga que tiene lugar durante las horas de electricidad fuera de los picos a costos. Además, se puede implementar un sistema de gestión inteligente para optimizar la gestión centralizada de la flota.
4. Tendencia de desarrollo de futas
(1) Desarrollo coordinado de escenarios diversificados complementados por estaciones de carga centralizadas + distribuidas de estaciones de carga centralizadas individuales
Las estaciones de carga distribuida basadas en el destino servirán como una valiosa adición a la red de carga mejorada. A diferencia de las estaciones centralizadas donde los usuarios buscan activamente cargadores, estas estaciones se integrarán en ubicaciones que las personas ya están visitando. Los usuarios pueden cargar sus vehículos durante las estadías prolongadas (generalmente más de una hora), donde la carga rápida no es crítica. El poder de carga de estas estaciones, que generalmente varía de 20 a 30 kW, es suficiente para los vehículos de pasajeros, proporcionando un nivel razonable de poder para satisfacer las necesidades básicas.
(2) Mercado de acciones de 20kW a 20/30/40/60KW DESARROLLO DE CONFIGURACIÓN Diversificado
Con el cambio hacia vehículos eléctricos de mayor voltaje, existe una necesidad apremiante de aumentar el voltaje máximo de carga de las pilas de carga a 1000V para acomodar el uso generalizado de modelos de alto voltaje. Este movimiento admite las actualizaciones de infraestructura necesarias para las estaciones de carga. El estándar de voltaje de salida de 1000V ha obtenido una amplia aceptación en la industria del módulo de carga, y los fabricantes clave introducen progresivamente módulos de carga de alto voltaje de 1000 V para satisfacer esta demanda.
LinkPower se ha dedicado a proporcionar I + D que incluye software, hardware y apariencia para pilas de carga de vehículos eléctricos AC/DC por más de 8 años. Hemos obtenido certificados ETL / FCC / CE / UKCA / CB / TR25 / RCM. Usando el software OCPP1.6, hemos completado las pruebas con más de 100 proveedores de plataformas OCPP. Hemos actualizado OCPP1.6J a OCPP2.0.1, y la solución EVSE comercial ha sido equipada con el módulo IEC/ISO15118, que es un paso sólido para realizar la carga bidireccional V2G.
En el futuro, se desarrollarán productos de alta tecnología, como pilas de carga de vehículos eléctricos, sistemas de almacenamiento de energía de batería de litio (BESS) (BESS) para proporcionar un mayor nivel de soluciones integradas para clientes de todo el mundo.
Tiempo de publicación: octubre-17-2024