Зарядное устройство для электромобилей, часть принципов, стандартов, терминологии. Понимание принципов, стандартов и терминологии зарядных устройств для электромобилей.

[1] Основные принципы зарядки

С технической точки зрения новые методы зарядки электромобилей в настоящее время делятся на следующие категории::

Зарядка переменным током (AC)

Зарядка постоянным током (DC)

Прямая замена батареи

Беспроводная зарядка

Четвертый тип технологии беспроводной зарядки аккумуляторов еще не идеален и не может быть популяризирован.

Итак, теперь, когда мы заряжаем наши автомобили, мы в основном используем первые два типа зарядки постоянным током или зарядку переменным током.

Если используется зарядка переменным током, ток проходит из розетки через интерфейс зарядки переменного тока и достигает бортового зарядного устройства автомобиля (OBC) через зарядный кабель. OBC преобразует переменный ток в постоянный и заряжает аккумулятор через систему управления аккумулятором (BMS).

Если используется зарядка постоянным током, OBC обходится и ток подается непосредственно в батарею через BMS. Таким образом, зарядка постоянным током не использует OBC, а использует собственные компоненты преобразования переменного/постоянного тока, поэтому на нее не распространяется ограничение мощности зарядки OBC. Конечно, у него также есть более высокие требования к BMS.

Зарядка переменным током и зарядка постоянным током

Аккумуляторную батарею электромобиля на самом деле можно понимать просто как тысячи небольших батарей, соединенных последовательно и параллельно. Фактический процесс зарядки заключается в том, чтобы разделить входной большой ток на тысячи «уловок», а затем по отдельности заряжать тысячи ячеек батареи. Этот процесс зависит от обмена информацией о параметрах, связанных с напряжением и током, между BMS и зарядным устройством, а также от управления зарядкой каждой клеммной батареи.

Кроме того, взаимодействие различных систем, таких как вспомогательная группа аккумуляторов, охлаждение, преобразование переменного/постоянного тока и т. д. также требуется.

[2] Базовые знания о бортовом зарядном устройстве (OBC).

OBC — это аббревиатура бортового зарядного устройства (On Board Charger), которое относится к зарядному устройству, стационарно установленному на электромобилях, работающих на новых источниках энергии. Он преобразует входную мощность переменного тока от зарядной батареи переменного тока в мощность постоянного тока высокого напряжения. По данным, предоставляемым системой управления аккумулятором (BMS), она динамически корректирует параметры тока и напряжения, поступающие с зарядной батареи, и выполняет соответствующие операции для завершения процесса зарядки высоковольтной батареи автомобиля.

Принцип простой принципиальной схемы заключается в следующем.:

Ядро представляет собой преобразователь переменного тока в постоянный, состоящий из корректора коэффициента мощности PFC (коррекция коэффициента мощности) + изолированного постоянного тока. PFC реализует преобразование переменного напряжения электросети в постоянное напряжение и гарантирует, что входной переменный ток находится в фазе с входным переменным напряжением; DC/DC реализует преобразование выходного постоянного напряжения уровня PFC в необходимое зарядное напряжение, реализует функцию зарядки постоянного тока/постоянного напряжения и обеспечивает электрическую изоляцию между стороной высокого напряжения переменного тока и стороной высокого напряжения постоянного тока. Кроме того, имеются входная фильтрация переменного тока, выходная фильтрация постоянного тока и компоненты схемы управления.

Поскольку OBC отвечает за преобразование переменного/постоянного тока, а также цепей низкого и высокого напряжения, он определяет качество источника питания для зарядки аккумулятора, поэтому он является безопасным, стабильным и соответствует требованиям ЭМС (стандарты электромагнитной совместимости).

В дополнение к OBC, который можно заряжать в одном направлении, существует также двунаправленный OBC, который может заряжать, инвертировать и разряжать. Его можно разделить на тип V2L и тип V2G.

V2L (автомобиль для загрузки): питание от аккумуляторной батареи транспортного средства, инвертора OBC, специального порта зарядки переменного тока, розетки V2L переменного тока, электрического оборудования 220 В. То есть мощность постоянного тока аккумуляторной батареи можно инвертировать в мощность переменного тока 220 В для домашнего использования. Он подходит для кемпинга на открытом воздухе и других сценариев, таких как питание от автомобиля.

V2G (автомобиль-сеть) — это процесс получения энергии от аккумуляторной батареи автомобиля и возврата ее в сеть.

[3] Система управления батареями (BMS)

Система управления аккумулятором (BMS) может отслеживать состояние аккумулятора автомобиля в режиме реального времени, управлять процессом зарядки и разрядки, предотвращать перезарядку или чрезмерную разрядку аккумулятора, повышать эффективность аккумулятора и продлевать срок его службы.

Это комплексная система, включающая датчики, центральные процессоры и исполнительные блоки. Различные датчики используются для получения информации о состоянии батареи и передачи этой информации в ЦП, который затем обрабатывает и отправляет рабочую команду исполнительному блоку для обработки, регулирует состояние батареи, помещает ее в подходящую рабочую среду и безопасную среду и соответствует требованиям мощности автомобиля. Он также обеспечивает защиту от перезаряда, защиту от чрезмерного разряда, защиту от перегрузки по току и защиту от перегрева аккумулятора.

Таким образом, BMS является ключевым фактором в обеспечении производительности и безопасности электромобилей.

Система управления аккумулятором выполняет следующие четыре функции::

1. Следите за состоянием батареи

Включая следующие параметры

напряжение, температура, ток.

Статус зарядки аккумулятора, используемый для отображения уровня зарядки аккумулятора.

Состояние заряда (SOC) батареи относится к доступному состоянию оставшегося заряда батареи или просто к тому, сколько энергии осталось в батарее.

SOC — самый важный параметр в BMS, потому что все остальное основано на SOC.

Состояние батареи (SOH). Или степень деградации аккумулятора, это отношение фактической емкости текущего аккумулятора к номинальной.

Состояние заряда батареи (SOP)

Состояние безопасности аккумулятора – определяется путем рассмотрения всех параметров и определения того, представляет ли использование аккумулятора какую-либо опасность.

Другие, такие как расход теплоносителя и его скорость.

2. Управленческий контроль

BMS рассчитывает различные значения состояния батареи на основе различных параметров, упомянутых выше, чтобы определить пределы тока заряда и разряда батареи.

Балансировка аккумуляторной батареи, расчетный контроль стратегии зарядки, безопасность и защита батареи.

3. Управление системой охлаждения

4. Связь по шине CAN (сеть контроллеров)

В основном BMS связывается со встроенным зарядным устройством OBC для мониторинга и управления зарядкой аккумуляторной батареи, а также регулировки тока и напряжения на входе OBC, чтобы гарантировать, что батарея не перезаряжается и не разряжается.

Технология балансировки аккумуляторной батареи, технология быстрой зарядки и оценка SOC батареи — три ключевые технологии системы управления батареями.

[4] Расчет согласования напряжения и мощности зарядных штабелей

Счетчик напряжения делится на два типа: 220В и 380В.:

Напряжение 220 В еще называют однофазным электричеством. Стандартная конфигурация — 1 провод под напряжением, 1 провод заземления и 1 нейтральный провод. Относительное напряжение между проводом под напряжением и нейтральным проводом составляет 220 В.

Напряжение 380 В называется трехфазным электричеством. Стандартная конфигурация — 3 провода под напряжением, 1 провод заземления и 1 нейтральный провод. Поскольку относительное напряжение между любыми двумя проводами под напряжением составляет 380 В для синусоидальной волны переменного тока, это напряжение называется 380 В. Напряжение любого провода под напряжением относительно нейтрального провода на самом деле составляет 220 В.

Так как же рассчитывается мощность зарядной сваи?

Для однофазной зарядной установки на 220 В максимальный зарядный ток составляет 32 А, поэтому соответствующая мощность составляет 220*32=7040 Вт=7 кВт.

Для трехфазной зарядной установки на 380 В соответствующая формула расчета для тока 32 А равна 220*3*32=21 кВт или 380*&радиан; 3*32=21 кВт.

Если в зарядной установке на 380 В используется только пара проводов с напряжением 220 В + 32 А, это будет 7 кВт, как и однофазное электричество.

Если используется ток 16А, то 220*3*16=11кВт.

Вот почему зарядная установка на 380 В и мощностью 21 кВт может быть обратно совместима со всеми типами энергии.

Но если это зарядная батарея мощностью 11 кВт, ее, как правило, можно заряжать только напряжением 380 В (11 кВт) и 220 В (3,5 кВт), а не 7 кВт. Но есть исключения, см. следующий раздел.

Трехфазное электричество имеет преимущество перед однофазным. Поскольку в трехфазном электричестве существует разность фаз, один и тот же зарядный ток имеет сопротивление в кабеле, а падение напряжения в цепи меньше, что означает меньшие потери в цепи.

Поэтому попробуйте подать заявку на счетчик на 380 В, который может обеспечить трехфазное электричество и обеспечить преимущества расширения.

[5] Совместимость зарядных блоков мощностью 11 кВт.

На представленных на рынке зарядных устройствах мощностью 380 В и мощностью 11 кВт обычно указывается, что они несовместимы с мощностью 7 кВт и совместимы только с мощностью 3,5 кВт.

Насколько я понимаю, при проектировании трехфазной зарядной установки мощностью 11 кВт линия электропитания зарядной установки обычно имеет площадь всего 2,5 квадратных метра и поддерживает ток только 16 А.

Согласно формуле, которую мы упоминали в предыдущем разделе, 220*3*16=11кВт.

Входящая линия не поддерживает ток 32 А, а для мощности 7 кВт требуется высокий ток 32 А. Невозможно сделать так, чтобы только одна линия поддерживала большой ток. Если оба сделать больше, характеристики будут такими же, как 22 кВт.

Поэтому, учитывая стоимость и позиционирование продукта, он обычно несовместим с мощностью 7 кВт. Кроме того, похоже, что в конструкции конструкций также задействованы некоторые запатентованные технологии.

[5] Колебания и потери мощности зарядки

Если зарядная установка имеет отображение параметров в реальном времени, мы часто обнаруживаем, что фактическая мощность зарядки отличается от номинальной мощности или колеблется.

На самом деле это связано с тем, что на фактическую эффективность зарядки влияет множество практических факторов.

Во-первых, это эффективность преобразования бортового зарядного устройства OBC.

Именно здесь точка переменного тока фактически преобразуется в постоянный ток высокого напряжения для зарядки аккумулятора. Такие факторы, как внутреннее сопротивление и преобразование цепи, могут привести к потерям. По общему опыту потери составляют около 5%, что является самым крупным звеном потерь.

Колебания напряжения

Входное напряжение измерителя фактически колеблется в пределах определенного диапазона. Например, используемое нами напряжение переменного тока 220 В может фактически колебаться в диапазоне 200–250 В. Это, конечно, повлияет на изменение тока и мощность зарядки.

Потеря линии

Потеря проводов, падение напряжения и выделение тепла,

Зарядная свая мощностью 7 кВт должна быть соединена с медным проводом площадью 6 квадратных метров, но если расстояние превышает 100 метров, следует рассмотреть возможность перехода на медный провод площадью 10 квадратных метров.

Влияние температуры

При зарядке при низких температурах система контроля температуры будет регулировать зарядную емкость аккумулятора, и потребление мощности нагрева увеличится.

Поэтому есть предложение заряжать автомобиль сразу после его использования. В это время температура аккумулятора относительно высокая, а производительность зарядки лучше.

В северных регионах с более низкими температурами пользователям рекомендуется заряжать аккумулятор в отапливаемом помещении.

Существуют также некоторые другие факторы потерь с меньшим влиянием, такие как рабочие потери зарядной батареи, потеря встроенного зарядного устройства, потеря системы отвода тепла и охлаждения аккумулятора, а также потеря системы BMS.

[5] Основное описание и требования к кабелям

Характеристики проводов 4 квадратных/6 квадратных. «Квадрат» в нем не относится к квадратному метру площади дома, а относится к площади поперечного сечения провода, единицей измерения является квадратный миллиметр, но обычно его называют как «квадрат».

Например, обычная розетка в нашем доме подключена к проводу сечением 2,5 квадрата, ток которого обычно не превышает 10А.

К розетке мощного прибора, например кондиционера, подключается провод сечением 4 квадрата, который выдерживает ток силой 16А.

А провода, входящие в дом, должны быть сечением 6 или 10 квадратов.

Безопасная допустимая нагрузка по току зарядного кабеля очень важна для долгосрочного безопасного использования. Чем больше мощность, тем выше характеристики безопасного несущего кабеля (т. е. толще) и тем дороже цена за единицу.

В то же время, если расстояние больше, требования к кабелю также выше, в противном случае затухание передачи тока увеличится и эффективность зарядки не будет достигнута.

Для однофазного тока 32А требуется как минимум 4 квадратных провода, а сейчас обычно рекомендуется использовать 6 квадратных проводов.

Например, типичное требование:

Для зарядных батарей 380 В, 22 кВт рекомендуется использовать 5-жильные провода 6 квадратных метров в пределах 60 метров и 5-жильные провода 10 квадратных метров на расстоянии от 60 до 120 метров.

Для зарядных установок мощностью 220 В и мощностью 7 кВт рекомендуется использовать 3-жильные провода площадью 6 квадратных метров в пределах 30 метров и 3-жильные провода площадью 10 квадратных метров на расстоянии от 30 до 100 метров.

Конечно, для больших расстояний характеристики могут потребоваться улучшить.

Справочник параметров спецификации провода

Как проверить качество проводов? Как правило, это можно проверить по следующим пунктам.:

1- Посмотрите на длину. На упаковке провода имеется маркировка длины. Некоторые недобросовестные продавцы меняют маркировку длины, поэтому будьте внимательны при покупке.

2- Посмотрите на диаметр проволоки. То есть диаметр длины медного провода, который можно непосредственно увидеть на поперечном сечении медного провода.

3- Посмотрите на качество медного провода. Лучшая медная проволока — красная медь, пожелтение нехорошо.

4- Посмотрите на отметку 3C. Провод должен иметь сертификационный знак 3C, в противном случае это неквалифицированный продукт.

Тип материала проволоки:

Следующие два типа материалов для зарядной сваи, как правило, лучше.:

RVV: гибкий кабель с ПВХ-изоляцией и оболочкой из ПВХ.

Шнур питания РВВ — это широко используемый провод и кабель в слаботочных системах. Два или более провода РВ добавляются слоем оболочки. Внутренний сердечник провода имеет не только 2 ядра, но также 3 ядра, 4 ядра, 6 ядер и другие характеристики шнура питания.

YJV: Силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена и оболочкой из ПВХ.

Медный сердечник силового кабеля YJV имеет нержавеющий внешний слой, как и медный сердечник RVV, а на самом внешнем слое также имеется оболочка. Это экологически чистый кабель. Медные жилы силового кабеля YJV обычно параллельны и не скручены.

Кабель YJV имеет сшитый изоляционный материал и обладает характеристиками устойчивости к высоким температурам; в то время как кабель RVV обладает хорошей гибкостью и сгибаемостью.

[6] Водонепроницаемый и пыленепроницаемый стандарт IPXX.

IP — это аббревиатура от Ingress Protection. Уровень защиты IP является важным стандартом оценки безопасности электрооборудования. Он обеспечивает метод классификации продуктов на основе степени пыленепроницаемости, водонепроницаемости и защиты от столкновений электрооборудования и упаковки. Эта система создана Международной электротехнической комиссией IEC и признана большинством европейских стран.

Формат рейтинга IP — IPXX. Первая цифра после IP — это уровень пылезащиты, а вторая цифра — уровень водонепроницаемости. Чем больше число, тем выше уровень защиты.

IP54 — это стандарт защиты, требуемый Китаем для зарядных устройств на открытом воздухе. Этот стандарт может гарантировать, что пыль не будет влиять на нормальную работу загрузочного штабеля (однако пыль все равно может попасть внутрь). В то же время он также может обеспечить безопасную защиту от струи воды под низким давлением в течение 3 минут, а также защитить от вертикально падающего дождя, обеспечивая безопасное использование загрузочной сваи в условиях обычных дождей.

Более высокий стандарт — IP 65, давайте сравним.

Уровень пылезащиты 5 означает: он не может полностью предотвратить проникновение пыли, но количество пыли не повлияет на нормальную работу продукта.

Уровень пыленепроницаемости 6 означает: полное предотвращение проникновения посторонних предметов и пыли.

Уровень водонепроницаемости 4 означает: предотвращение попадания брызг воды, предотвращение разбрызгивания воды со всех сторон.

Уровень водонепроницаемости 5 означает: отсутствие вреда при промывании водой.

В настоящее время большинство продуктов для зарядных свай могут достигать степени защиты IP55, а головка пистолета многих продуктов имеет степень защиты IP65-IP67.

Для зарядных устройств, установленных вне помещения, включая автомобильные зарядные устройства, чем выше уровень IP, тем лучше.

Поскольку корпуса IP54 защищены только от брызг, при воздействии плохой погоды существует риск возникновения проблем или даже выхода из строя. Зарубежные исследования показали, что зарядные сваи IP54 на открытом воздухе могут вызвать преждевременное старение системы силовой электроники из-за проникновения пыли и влаги, иногда сокращая срок службы до трех лет. Нормальный срок службы зарядной станции для электромобилей составляет около 10 лет, поэтому он сокращается на 70%!

Поэтому, если ваша загрузочная свая установлена ​​на открытом воздухе, мой совет: головку пистолета следует выбирать со степенью защиты выше IP 65, а если позволяют условия, постарайтесь установить защитный короб для корпуса загрузочной сваи.

Приложение, описание стандарта для конкретного класса IP -

Уровень пылезащиты IP:

1: Предотвратите крупное проникновение твердых частиц

2: Предотвращение проникновения твердых тел среднего размера

3: Предотвратите небольшое проникновение твердых частиц

4. Предотвратите попадание твердых предметов размером более 1 мм.

5: Предотвращение вредного накопления пыли

6: Полностью предотвратить попадание пыли

IP уровень водонепроницаемости

0: Нет защиты

1: Капли воды, попавшие в корпус, не оказывают никакого эффекта.

2: Когда корпус наклонен на 15 градусов, капли воды в корпусе не оказывают никакого эффекта.

3: Вода или дождь из угла 60 градусов на корпус не оказывают никакого влияния.

4: Жидкость, разбрызганная на корпус с любого направления, не оказывает вредного воздействия.

5: Никакого вреда после мытья водой.

6: Может использоваться в салоне.

7: выдерживает кратковременное погружение в воду (1 м).

8: выдерживает длительное погружение в воду под определенным давлением.

[7] Преимущества и недостатки материалов оболочки

В качестве внешнего защитного компонента загрузочной сваи оболочка загрузочной сваи (включая корпус заряжающего пистолета) должна отвечать требованиям механической прочности при возможных столкновениях во время транспортировки и использования в дополнение к самому основному огнезащитному составу + устойчивости к атмосферным воздействиям.

Устойчивость к атмосферным воздействиям означает способность материала выдерживать испытания климатическими условиями при использовании на открытом воздухе, например, комплексный ущерб, вызванный светом, жарой, ветром, дождем, бактериями и т. д., что называется устойчивостью к атмосферным воздействиям. То есть способность защитить от уличного ветра, солнца, дождя и дождя.

Обычными материалами корпуса загрузочной сваи являются PC/ABS и PC/ASA.

ПК/АБС — это термопластичный пластик, изготовленный из поликарбоната (ПК) и сплава АБС, который является наиболее классическим материалом для пластиковых корпусов мобильных телефонов.

ASA представляет собой тройной полимер и относится к ударопрочным смолам. ASA более ударопрочен и пожаробезопасен, чем ABS.

PC/ASA и PC/ABS имеют одинаковую прочность, но PC/ASA лучше, чем PC/ABS, по устойчивости к атмосферным воздействиям и огнестойкости.

Кроме того, в некоторых продуктах частично используется алюминиевый сплав AL6063, который может повысить прочность и улучшить теплопроводность.

сайт:www.jubilee-energy.com

Электронная почта: vivi@jubilee-energy.com или WhatsAPP +86-18824552258. Пожалуйста, свяжитесь с нами, если вы заинтересованы.

#evcharger #evchargingstation #evchargers #evcharging #electricvehicle #chargerpile #electricalinstall #electricalcontractor #electricalcontractors #evchargerpile #evchargingstation #evcharger #portableevcharge #homecharging #evworld #portablecharger #evportablecharger #ev #evchargersupplier #evcharging #commercialevcharger #evchargingpoints

#электромобили #evcharger #evchargingstation #evchargers #evcharging #electricvehicle #chargerpile  #evchargerpile #evchargingstation #evcharger #portableevcharge #homecharging  #portablecharger #evportablecharger #ev #evchargersupplier #evcharging