1. Inleiding tot de DC-laadstapel
De afgelopen jaren heeft de snelle groei van elektrische voertuigen (EV’s) de vraag naar efficiëntere en intelligentere laadoplossingen gestimuleerd. DC-laadpalen, bekend om hun snelle oplaadmogelijkheden, lopen voorop in deze transformatie. Dankzij technologische vooruitgang zijn efficiënte DC-laders nu ontworpen om de oplaadtijd te optimaliseren, het energieverbruik te verbeteren en naadloze integratie met slimme netwerken te bieden.
Met de voortdurende toename van het marktvolume helpt de implementatie van bidirectionele OBC (On-Board Chargers) niet alleen de zorgen van consumenten over bereik en oplaadangst weg te nemen door snel opladen mogelijk te maken, maar zorgt het er ook voor dat elektrische voertuigen kunnen functioneren als gedistribueerde energieopslagstations. Deze voertuigen kunnen stroom terugleveren aan het elektriciteitsnet en helpen bij het voorkomen van pieken en het opvullen van dalen. Het efficiënt opladen van elektrische voertuigen via DC-snelladers (DCFC) is een belangrijke trend in het bevorderen van de transitie naar hernieuwbare energie. Ultrasnelle laadstations integreren verschillende componenten, zoals hulpvoedingen, sensoren, energiebeheer en communicatieapparatuur. Tegelijkertijd zijn flexibele productiemethoden nodig om te voldoen aan de veranderende laadbehoeften van verschillende elektrische voertuigen, waardoor het ontwerp van DCFC en ultrasnelle laadstations complexer wordt.
Het verschil tussen AC-laden en DC-laden: voor AC-laden (linkerkant van Figuur 2), sluit u de OBC aan op een standaard AC-stopcontact, en de OBC zet AC om naar de juiste DC om de batterij op te laden. Voor DC-laden (rechterkant van Figuur 2) laadt de laadpaal de batterij rechtstreeks op.
2. Samenstelling van het DC-laadpaalsysteem
(1) Complete machinecomponenten
(2) Systeemcomponenten
(3) Functioneel blokschema
(4) Subsysteem laadpalen
Niveau 3 (L3) DC-snelladers omzeilen de ingebouwde lader (OBC) van een elektrisch voertuig door de batterij rechtstreeks op te laden via het Battery Management System (BMS) van de EV. Deze bypass leidt tot een aanzienlijke toename van de laadsnelheid, waarbij het uitgangsvermogen van de lader varieert van 50 kW tot 350 kW. De uitgangsspanning varieert doorgaans tussen 400 V en 800 V, waarbij nieuwere EV’s de neiging hebben om batterijsystemen van 800 V te gebruiken. Omdat L3 DC-snelladers driefasige AC-ingangsspanning omzetten in DC, gebruiken ze een AC-DC power factor correction (PFC) front-end, die een geïsoleerde DC-DC-omzetter omvat. Deze PFC-uitgang wordt vervolgens gekoppeld aan de accu van het voertuig. Om een hoger vermogen te bereiken, worden vaak meerdere voedingsmodules parallel geschakeld. Het belangrijkste voordeel van L3 DC-snelladers is de aanzienlijke verkorting van de laadtijd voor elektrische voertuigen
De kern van de laadpaal is een eenvoudige AC-DC-omzetter. Het bestaat uit een PFC-trap, DC-bus en DC-DC-module
PFC-faseblokdiagram
Functioneel blokschema van DC-DC-module
3. Scenariolaadpaal
(1) Oplaadsysteem voor optische opslag
Naarmate het laadvermogen van elektrische voertuigen toeneemt, heeft de stroomdistributiecapaciteit bij laadstations vaak moeite om aan de vraag te voldoen. Om dit probleem aan te pakken is er een op opslag gebaseerd laadsysteem ontstaan dat gebruik maakt van een DC-bus. Dit systeem maakt gebruik van lithiumbatterijen als energieopslageenheid en maakt gebruik van lokaal en extern EMS (Energy Management System) om de vraag en aanbod van elektriciteit tussen het elektriciteitsnet, de opslagbatterijen en de elektrische voertuigen in evenwicht te brengen en te optimaliseren. Bovendien kan het systeem eenvoudig worden geïntegreerd met fotovoltaïsche (PV)-systemen, wat aanzienlijke voordelen biedt op het gebied van elektriciteitsprijzen tijdens piek- en daluren en uitbreiding van de netcapaciteit, waardoor de algehele energie-efficiëntie wordt verbeterd.
(2) V2G-laadsysteem
Vehicle-to-Grid (V2G)-technologie maakt gebruik van EV-batterijen om energie op te slaan en ondersteunt het elektriciteitsnet door interactie tussen voertuigen en het elektriciteitsnet mogelijk te maken. Dit vermindert de druk die wordt veroorzaakt door de integratie van grootschalige hernieuwbare energiebronnen en het wijdverbreide opladen van elektrische voertuigen, waardoor uiteindelijk de stabiliteit van het elektriciteitsnet wordt verbeterd. Bovendien kunnen in gebieden zoals woonwijken en kantoorcomplexen talloze elektrische voertuigen profiteren van piek- en dalprijzen, dynamische belastingsverhogingen beheren, reageren op de vraag naar het elektriciteitsnet en back-upstroom leveren, allemaal via een gecentraliseerd EMS (Energy Management System). controle. Voor huishoudens kan Vehicle-to-Home (V2H)-technologie EV-batterijen omzetten in een oplossing voor energieopslag in huis.
(3) Besteld laadsysteem
Het bestelde laadsysteem maakt voornamelijk gebruik van krachtige snellaadstations, ideaal voor geconcentreerde laadbehoeften zoals openbaar vervoer, taxi's en logistieke vloten. Laadschema's kunnen worden aangepast op basis van voertuigtypes, waarbij het opladen plaatsvindt tijdens de daluren om de kosten te verlagen. Bovendien kan een intelligent managementsysteem worden geïmplementeerd om het gecentraliseerde wagenparkbeheer te stroomlijnen.
4. Toekomstige ontwikkelingstrend
(1) Gecoördineerde ontwikkeling van gediversifieerde scenario's aangevuld met gecentraliseerde + gedistribueerde laadstations van afzonderlijke gecentraliseerde laadstations
Bestemmingsgebaseerde gedistribueerde laadstations zullen dienen als een waardevolle aanvulling op het verbeterde laadnetwerk. In tegenstelling tot gecentraliseerde stations waar gebruikers actief op zoek gaan naar opladers, zullen deze stations worden geïntegreerd in locaties die mensen al bezoeken. Gebruikers kunnen hun voertuigen opladen tijdens langere verblijven (doorgaans meer dan een uur), waarbij snel opladen niet cruciaal is. Het laadvermogen van deze stations, doorgaans variërend van 20 tot 30 kW, is voldoende voor personenvoertuigen en biedt een redelijk vermogen om aan de basisbehoeften te voldoen.
(2) Marktontwikkeling van 20 kW met groot marktaandeel tot 20/30/40/60 kW gediversifieerde configuratiemarkt
Met de verschuiving naar elektrische voertuigen met een hogere spanning is er een dringende noodzaak om de maximale laadspanning van laadpalen te verhogen naar 1000 V om tegemoet te komen aan het toekomstige wijdverbreide gebruik van hoogspanningsmodellen. Deze stap ondersteunt de noodzakelijke infrastructuurupgrades voor laadstations. De uitgangsspanningsnorm van 1000 V heeft brede acceptatie gekregen in de laadmodule-industrie, en belangrijke fabrikanten introduceren geleidelijk 1000 V hoogspanningslaadmodules om aan deze vraag te voldoen.
Linkpower is al meer dan 8 jaar toegewijd aan het leveren van R&D, inclusief software, hardware en uiterlijk voor AC/DC-oplaadpalen voor elektrische voertuigen. We hebben ETL / FCC / CE / UKCA / CB / TR25 / RCM-certificaten verkregen. Met behulp van OCPP1.6-software hebben we tests uitgevoerd met meer dan 100 OCPP-platformaanbieders. We hebben OCPP1.6J geüpgraded naar OCPP2.0.1 en de commerciële EVSE-oplossing is uitgerust met de IEC/ISO15118-module, wat een solide stap is in de richting van het realiseren van V2G bidirectioneel opladen.
In de toekomst zullen hightechproducten zoals oplaadpalen voor elektrische voertuigen, fotovoltaïsche zonne-energie en energieopslagsystemen met lithiumbatterijen (BESS) worden ontwikkeld om klanten over de hele wereld een hoger niveau van geïntegreerde oplossingen te bieden.
Posttijd: 17 oktober 2024