Le chargeur de véhicule électrique fait partie du principe, des normes et de la terminologieComprendre les principes, les normes et la terminologie des chargeurs de véhicule électrique

[1] Principes de base de la recharge

D'un point de vue technique, les méthodes de recharge des véhicules électriques à nouvelle énergie sont actuellement divisées dans les catégories suivantes:

Chargement en courant alternatif (AC)

Chargement en courant continu (DC)

Remplacement direct de la batterie

Chargement sans fil

Le quatrième type de technologie de chargement de batterie sans fil n’est pas encore parfait et ne peut pas être popularisé.

Alors maintenant, lorsque nous chargeons nos voitures, nous utilisons essentiellement les deux premiers types de charge CC ou de charge CA.

Si la recharge CA est utilisée, le courant passe de la prise via l'interface de recharge CA et atteint le chargeur embarqué (OBC) de la voiture via le câble de recharge. L'OBC convertit le courant alternatif en courant continu et charge la batterie via le système de gestion de la batterie (BMS).

Si la charge CC est utilisée, l'OBC est contourné et le courant est envoyé directement à la batterie via le BMS. Par conséquent, la charge CC n'utilise pas l'OBC mais utilise ses propres composants de conversion AC/DC, elle n'est donc pas soumise à la limite de puissance de charge de l'OBC. Bien entendu, il a également des exigences plus élevées en matière de BMS.

Chargement CA ou chargement CC

Le bloc-batterie d’un véhicule électrique peut en réalité être simplement compris comme des milliers de petites batteries connectées en série et en parallèle. Le processus de charge réel consiste à diviser le courant d'entrée important en milliers de « trucs », puis à charger des milliers de cellules de batterie séparément. Ce processus dépend de l'échange d'informations sur les paramètres liés à la tension et au courant entre le BMS et le chargeur, ainsi que du contrôle de la charge de chaque batterie terminale.

De plus, la coopération de divers systèmes tels que le groupe auxiliaire de batterie, le refroidissement, la conversion AC/DC, etc. est également requis.

[2] Connaissance de base du chargeur embarqué (OBC)

OBC est l'abréviation de chargeur embarqué (On Board Charger), qui désigne un chargeur installé de manière fixe sur les véhicules électriques à énergies nouvelles. Il convertit l'entrée d'alimentation CA de la pile de charge CA en alimentation CC haute tension. Selon les données fournies par le système de gestion de batterie (BMS), il ajuste dynamiquement les paramètres de courant et de tension entrés par la pile de charge et effectue les opérations correspondantes pour terminer le processus de charge de la batterie haute tension de la voiture.

Le principe du schéma de circuit simple est le suivant:

Le noyau est le convertisseur AC-DC composé d'un correcteur de facteur de puissance PFC (Power Factor Correction) + DC-DC isolé. PFC réalise la conversion de la tension alternative du réseau électrique en tension continue et garantit que le courant alternatif d'entrée est en phase avec la tension alternative d'entrée ; DC/DC réalise la conversion de la tension continue de sortie de niveau PFC en tension de charge requise, réalise la fonction de charge à courant constant/tension constante et assure l'isolation électrique entre le côté haute tension CA et le côté haute tension CC. De plus, il existe des composants de filtrage d'entrée CA, de filtrage de sortie CC et de circuit de commande.

Étant donné que l'OBC est responsable de la conversion des circuits AC/DC et basse tension et haute tension, il détermine la qualité de l'alimentation électrique pour charger la batterie, elle est donc sûre, stable et EMC (normes de compatibilité électromagnétique).

En plus de l'OBC qui peut être chargé dans une direction, il existe également un OBC bidirectionnel qui peut charger, inverser et décharger. Il peut être divisé en type V2L et type V2G.

V2L (véhicule à charger) : prenez l'alimentation de la batterie du véhicule, onduleur OBC, port de charge AC, carte de prise AC V2L dédiée, équipement électrique 220 V. Autrement dit, l'alimentation CC de la batterie d'alimentation peut être inversée en alimentation CA 220 V pour un usage domestique. Il convient au camping en plein air et à d'autres scénarios tels que la prise d'énergie de la voiture.

V2G (Vehicle-to-grid) est le processus consistant à prélever l'énergie de la batterie du véhicule et à la restituer au réseau.

[3] Système de gestion de batterie (BMS)

Le système de gestion de la batterie (BMS) peut surveiller l'état de la batterie du véhicule en temps réel, gérer le processus de charge et de décharge, empêcher la batterie d'être surchargée ou trop déchargée, améliorer l'efficacité de la batterie et prolonger sa durée de vie.

Il s'agit d'un système complet comprenant des capteurs, des processeurs et des unités d'exécution. Divers capteurs sont utilisés pour obtenir des informations sur l'état de la batterie et transmettre ces informations au CPU, qui traite ensuite et envoie la commande d'opération à l'unité d'exécution pour traitement, ajuste l'état de la batterie, la place dans un environnement de travail approprié et un environnement sûr, et répond aux besoins de puissance du véhicule. Il offre également une protection contre les surcharges, une protection contre les décharges excessives, une protection contre les surintensités et une protection contre la température de la batterie.

Le BMS est donc un facteur clé pour garantir les performances et la sécurité des véhicules électriques.

Le système de gestion de batterie remplit les quatre fonctions suivantes:

1. Surveiller l'état de la batterie

Y compris les paramètres suivants

tension, température, courant.

État de charge de la batterie, utilisé pour afficher le niveau de charge de la batterie.

L'état de charge (SOC) d'une batterie fait référence à l'état disponible de la charge restante dans la batterie, ou simplement à la quantité d'énergie restante dans la batterie.

Le SOC est le paramètre le plus important dans un BMS, car tout le reste est basé sur le SOC.

État de la batterie (SOH). Ou le degré de dégradation de la batterie, c'est le rapport entre la capacité réelle de la batterie actuelle et la capacité nominale.

État d'alimentation de la batterie (SOP)

État de sécurité de la batterie - déterminé en prêtant attention à tous les paramètres et en déterminant si l'utilisation de la batterie présente un danger.

D'autres comme le débit du liquide de refroidissement et sa vitesse.

2. Contrôle de gestion

BMS calcule diverses valeurs d'état de la batterie en fonction des différents paramètres mentionnés ci-dessus pour déterminer les limites de courant de charge et de décharge de la batterie.

Équilibrage de la batterie, contrôle de la stratégie de charge estimée, sécurité et protection de la batterie.

3. Gestion du système de refroidissement

4. Communication par bus CAN (Controller Area Network)

Principalement, BMS communique avec le chargeur intégré OBC pour surveiller et contrôler la charge de la batterie, et ajuster le courant et la tension de l'entrée OBC pour garantir que la batterie n'est pas surchargée ou trop déchargée.

La technologie d’équilibrage des batteries, la technologie de charge rapide et l’estimation du SOC de la batterie sont trois technologies clés du système de gestion de la batterie.

[4] Calcul de l'adaptation de tension et de puissance des piles de chargement

La tension du compteur est divisée en deux types : 220 V et 380 V:

La tension 220 V est également appelée électricité monophasée. La configuration standard est de 1 fil sous tension, 1 fil de terre et 1 fil neutre. La tension relative entre le fil sous tension et le fil neutre est de 220 V.

380 V est appelé électricité triphasée. La configuration standard est de 3 fils sous tension, 1 fil de terre et 1 fil neutre. Étant donné que la tension relative entre deux fils sous tension est de 380 V pour l’onde sinusoïdale du courant alternatif, la tension est appelée 380 V. La tension de tout fil sous tension par rapport au fil neutre est en réalité de 220 V.

Alors, comment est calculée la puissance de la pile de chargement ?

Pour une pile de charge monophasée 220V, le courant de charge maximum est de 32A, donc la puissance correspondante est de 220*32=7040w=7KW.

Pour une pile de charge triphasée de 380 V, la formule de calcul correspondante pour un courant de 32 A est 220*3*32=21KW ou 380*√3*32=21KW.

Si une pile de recharge 380V n'utilise qu'une paire de fils avec une tension de 220V + 32A, elle fait 7KW, tout comme l'électricité monophasée.

Si un courant de 16 A est utilisé, alors 220*3*16 = 11KW.

C'est pourquoi une pile de recharge 380V 21KW peut être rétrocompatible avec tous les types d'énergie.

Mais s'il s'agit d'une pile de recharge de 11 kW, elle ne peut généralement être chargée qu'avec 380 V 11 kW et 220 V 3,5 kW, et non avec 7 kW. Mais il y a des exceptions, voir la section suivante.

L'électricité triphasée présente un avantage par rapport à l'électricité monophasée. Parce qu'il existe une différence de phase dans l'électricité triphasée, le même courant de charge a une résistance dans le câble et la chute de tension dans le circuit est plus petite, ce qui signifie moins de pertes dans le circuit.

Essayez donc de demander un compteur 380 V, qui peut installer de l'électricité triphasée et apporter des avantages d'expansion.

[5] Compatibilité des piles de recharge 11KW

Les produits de pile de chargement 380V 11KW sur le marché indiquent généralement qu'ils ne sont pas compatibles avec 7KW et ne sont compatibles qu'avec 3,5KW.

D'après ma compréhension, lors de la conception d'une pile de charge triphasée de 11 kW, la ligne d'alimentation de la pile de charge ne mesure généralement que 2,5 mètres carrés et ne prend en charge qu'un courant de 16 A.

Selon la formule que nous avons mentionnée dans la section précédente, 220*3*16=11KW.

La ligne entrante ne prend pas en charge un courant de 32 A, et 7 kW nécessite un courant élevé de 32 A. Il est impossible de faire en sorte qu’une seule ligne supporte un courant élevé. Si les deux sont agrandis, les spécifications seront les mêmes que 22 kW.

Par conséquent, compte tenu du coût et du positionnement du produit, il n'est généralement pas compatible avec 7KW. En outre, il semble que certaines technologies brevetées en matière de conception structurelle soient également impliquées.

[5] Fluctuation et perte de puissance de charge

Si la pile de charge dispose d'un affichage des paramètres en temps réel, nous constatons souvent que la puissance de charge réelle est différente de la puissance nominale ou fluctue.

En fait, l’efficacité réelle de la charge est affectée par de nombreux facteurs pratiques.

Le premier est l’efficacité de conversion du chargeur embarqué OBC.

C’est là que le point CA est réellement converti en courant continu haute tension pour charger la batterie. Des facteurs tels que la résistance interne et la conversion du circuit entraîneront des pertes. Selon l'expérience générale, il y a une perte d'environ 5 %, ce qui constitue le lien de perte le plus important.

Fluctuation de tension

La tension d’entrée du compteur fluctue en fait dans une certaine plage. Par exemple, l’alimentation 220 V CA que nous utilisons peut en réalité fluctuer entre 200 V et 250 V. Cela affectera bien sûr le changement de courant et la puissance de charge.

Perte de ligne

Perte de fil, chute de tension et génération de chaleur,

Une pile de chargement de 7 kW doit être associée à un fil de cuivre de 6 carrés, mais si la distance dépasse 100 mètres, il convient d'envisager de passer à un fil de cuivre de 10 carrés.

Influence de la température

Lors d'une charge à basse température, le système de contrôle de la température ajustera la capacité de charge de la batterie et la consommation d'énergie de chauffage augmentera.

Par conséquent, il est suggéré de recharger la voiture immédiatement après l’avoir utilisée. À ce stade, la température de la batterie est relativement élevée et les performances de charge sont meilleures.

Dans les régions du nord où les températures sont plus basses, il est recommandé aux utilisateurs de charger dans une pièce chauffée.

Il existe également d'autres facteurs de perte avec un impact moindre, tels que la perte de fonctionnement de la pile de charge, la perte du chargeur embarqué, la perte du système de dissipation thermique et de refroidissement de la batterie et la perte du système BMS.

[5] Description de base et exigences des câbles

Spécifications du fil 4 carrés/6 carrés Le « carré » ne fait pas référence au mètre carré de la surface de la maison, mais fait référence à la section transversale du fil, l'unité est le millimètre carré, mais elle est communément appelée comme "carré".

Par exemple, la prise ordinaire de notre maison est connectée à un fil carré de 2,5, qui ne dépasse généralement pas 10A.

La prise d'un appareil de forte puissance tel qu'un climatiseur est reliée à un fil à 4 carrés, pouvant supporter un courant de 16A.

Et les fils entrant dans la maison doivent être des fils de 6 ou 10 carrés.

La capacité de transport de courant sûre du câble de la pile de charge est très importante pour une utilisation sûre à long terme. Plus la puissance est élevée, plus les spécifications du câble porteur de sécurité sont élevées (c'est-à-dire plus épais) et plus le prix unitaire est élevé.

Dans le même temps, si la distance est plus longue, les exigences en matière de câble sont également plus élevées, sinon l'atténuation de la transmission actuelle augmentera et l'efficacité de charge ne sera pas atteinte.

Pour un courant monophasé de 32 A, il faut au moins 4 fils carrés, et désormais il est généralement recommandé d'utiliser 6 fils carrés.

Par exemple, une exigence typique:

Pour les piles de chargement 380 V 22 kW, il est recommandé d'utiliser des fils à 5 conducteurs de 6 carrés dans un rayon de 60 mètres et des fils à 5 conducteurs de 10 carrés de 60 mètres à 120 mètres.

Pour les piles de chargement 220 V 7 kW, il est recommandé d'utiliser des fils à 3 conducteurs de 6 carrés dans un rayon de 30 mètres et des fils à 3 conducteurs de 10 carrés de 30 mètres à 100 mètres.

Pour les distances plus longues, bien entendu, les spécifications devront peut-être être améliorées.

Référence des paramètres de spécification du fil

Comment vérifier la qualité des fils ? Généralement, cela peut être vérifié à partir des points suivants:

1- Regardez la longueur. Il y a une marque de longueur sur l'emballage du fil. Certains commerçants peu scrupuleux changeront la marque de longueur, alors soyez prudent lors de l'achat.

2- Regardez le diamètre du fil. C'est-à-dire la longueur du diamètre du fil de cuivre, qui peut être directement vue sur la section transversale du fil de cuivre.

3- Regardez la qualité du fil de cuivre. Le meilleur fil de cuivre est le cuivre rouge et le jaunissement n’est pas bon.

4- Regardez la marque 3C. Le fil doit avoir une marque de certification 3C, sinon il s'agit d'un produit non qualifié.

Type de matériau du fil:

Les deux types suivants de matériaux de fil de pile de chargement sont généralement meilleurs:

RVV : Câble flexible à gaine PVC isolé en PVC

Le cordon d'alimentation RVV est un fil et un câble couramment utilisés dans les systèmes à courant faible. Deux fils RV ou plus sont ajoutés avec une couche de gaine. Le noyau de fil interne comprend non seulement 2 noyaux, mais également 3 noyaux, 4 noyaux, 6 noyaux et d'autres spécifications du cordon d'alimentation.

YJV : Câble d'alimentation sous gaine PVC, isolé en polyéthylène réticulé

Le conducteur à âme en cuivre du câble d'alimentation YJV a une couche externe non corrosive comme le conducteur à âme en cuivre RVV, et il y a également une gaine sur la couche la plus externe. C'est un câble respectueux de l'environnement. Les fils à âme de cuivre du câble d'alimentation YJV sont généralement parallèles et non torsadés.

Le câble YJV est doté d'un matériau isolant réticulé et présente les caractéristiques de résistance aux températures élevées ; tandis que le câble RVV a une bonne flexibilité et une bonne flexibilité.

[6] Norme IPXX étanche à l'eau et à la poussière

IP est l'abréviation de Ingress Protection. Le niveau de protection IP est une norme d'évaluation importante pour la protection de sécurité des équipements électriques. Il fournit une méthode pour classer les produits en fonction du degré d’étanchéité à la poussière, à l’eau et aux collisions des équipements et emballages électriques. Ce système est établi par la Commission électrotechnique internationale CEI et a été reconnu par la plupart des pays européens.

Le format d'indice IP est IPXX. Le premier chiffre après IP est le niveau d’étanchéité à la poussière et le deuxième chiffre est le niveau d’étanchéité. Plus le chiffre est grand, plus le niveau de protection est élevé.

IP54 est la norme de protection exigée par la Chine pour les bornes de recharge extérieures. Cette norme peut garantir que le fonctionnement normal de la pile de chargement n'est pas affecté par la poussière (mais la poussière peut toujours pénétrer à l'intérieur). Dans le même temps, il peut également fournir une protection de sécurité sous un jet d'eau à basse pression pendant 3 minutes, et également protéger contre la pluie tombant verticalement, garantissant ainsi une utilisation sûre de la pile de chargement dans un environnement de pluie normal.

Une norme plus élevée est IP 65, comparons-les.

Le niveau anti-poussière 5 signifie : il ne peut pas empêcher complètement l'intrusion de poussière, mais la quantité de poussière intrusive n'affectera pas le fonctionnement normal du produit.

Le niveau anti-poussière 6 signifie : empêcher complètement les corps étrangers et l'intrusion de poussière.

Le niveau d'étanchéité 4 signifie : empêcher l'intrusion des éclaboussures d'eau, empêcher les éclaboussures d'eau de toutes les directions.

Le niveau d'étanchéité 5 signifie : aucun dommage lors du rinçage à l'eau.

À l'heure actuelle, la plupart des produits de pile de chargement peuvent atteindre IP55, et de nombreux produits rendront la tête du pistolet IP65-IP67.

Pour les bornes de recharge installées à l’extérieur de l’intérieur, y compris les chargeurs de voiture, plus le niveau IP est élevé, mieux c’est.

Les boîtiers IP54 étant uniquement protégés contre les éclaboussures, ils risquent de rencontrer des problèmes, voire des pannes, lorsqu'ils sont exposés aux intempéries. Des enquêtes étrangères ont montré que les piles de chargement IP54 en extérieur peuvent provoquer un vieillissement prématuré du système électronique de puissance en raison de l'intrusion de poussière et d'humidité, réduisant parfois la durée de vie à trois ans. La durée de vie normale d’une borne de recharge pour véhicule électrique est d’environ 10 ans, elle est donc réduite de 70 % !

Donc si votre pile de chargement est installée en extérieur, mon conseil est le suivant : la tête du pistolet doit être sélectionnée au-dessus de IP 65, et si les conditions le permettent, essayez d'installer un boîtier de protection pour le corps de la pile de chargement.

Annexe, description de la norme spécifique au grade IP -

Niveau anti-poussière IP:

1 : Empêcher les intrusions solides importantes

2 : Empêcher l'intrusion de solides de taille moyenne

3 : Empêcher les petites intrusions solides

4 : Empêcher les objets solides de plus de 1 mm d'entrer

5 : Prévenir l’accumulation de poussière nocive

6 : Empêcher complètement la poussière de pénétrer

Niveau d'étanchéité IP

0 : Aucune protection

1 : Les gouttes d’eau dans la coque n’ont aucun effet

2 : Lorsque la coque est inclinée à 15 degrés, les gouttes d'eau dans la coque n'ont aucun effet

3 : L'eau ou la pluie provenant d'un coin à 60 degrés jusqu'à la coque n'a aucun effet

4 : Le liquide éclaboussé sur la coque depuis n'importe quelle direction n'a aucun effet nocif

5 : Aucun mal après lavage à l’eau

6 : Peut être utilisé dans l’environnement de la cabine

7 : Peut résister à une immersion dans l’eau pendant une courte période (1 m)

8 : Peut résister longtemps à une immersion dans l’eau sous une certaine pression

[7] Avantages et inconvénients des matériaux de coque

En tant que composant de protection externe de la pile de chargement, la coque de la pile de chargement (y compris la coque du pistolet de chargement) doit répondre aux exigences de résistance mécanique d'éventuelles collisions pendant le transport et l'utilisation en plus de la résistance ignifuge et aux intempéries les plus élémentaires.

La résistance aux intempéries fait référence à la capacité d'un matériau à résister aux épreuves climatiques lorsqu'il est utilisé à l'extérieur, comme les dommages importants causés par la lumière, la chaleur, le vent, la pluie, les bactéries, etc., ce qu'on appelle la résistance aux intempéries. C'est-à-dire la capacité de se protéger du vent extérieur, du soleil, de la pluie et de la pluie.

Les matériaux courants de coque de pile de chargement sont le PC/ABS et le PC/ASA.

Le PC/ABS est un plastique thermoplastique composé de polycarbonate (PC) et d'alliage ABS, et constitue le matériau le plus classique pour les coques en plastique des téléphones portables.

L'ASA est un polymère ternaire et appartient à la résine modifiée par impact. L'ASA est plus résistant aux chocs et au feu que l'ABS.

Le PC/ASA et le PC/ABS ont une ténacité similaire, mais le PC/ASA est meilleur que le PC/ABS en termes de résistance aux intempéries et d'ignifugation.

De plus, certains produits utilisent également partiellement l'alliage d'aluminium AL6063, qui peut augmenter la résistance et améliorer la conductivité thermique.

site Web ： www.jubilee-energy.com

e-mail: vivi@jubilee-energy.com ou WhatsAPP +86-18824552258, veuillez nous contacter si vous êtes intéressé

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