Rozhraní pro rychlé a pomalé nabíjení pro elektrická vozidla

Elektromobily využívají rychlé i pomalé nabíjení, s rychlým nabíjením využívajícím vysoce výkonné stejnosměrné nabíječky pro rychlé doplnění, zatímco pomalé nabíjení používá AC nabíječky déle, postupnější nabíjení doma nebo v práci.

Rychlé nabíjení:
Rychlost:
Nabízí výrazně rychlejší nabíjení ve srovnání s pomalým nabíjením, umožňuje elektromobilům získat zpět podstatnou část svého dojezdu v krátkém čase.

Moc:
Používá vysoce výkonné stejnosměrné nabíječky, obvykle dodává 50 kW nebo více, dokonce přesahující 350 kW.

Infrastruktura:
Vyžaduje specializované vybavení a infrastrukturu, takže je vhodnější pro veřejné nabíjecí stanice a komerční aplikace.

Běžné aplikace:
Ideální pro cestování na dlouhé vzdálenosti a situace, kdy je potřeba rychlé doplnění.

Vliv baterie:
Zatímco rychlé nabíjení může být pohodlné, časté používání může potenciálně rychleji degradovat baterii kvůli vysokému příkonu a generovanému teplu.

Doba nabíjení:
Baterii lze nabít až 80% kapacita za co nejmenší 30 zápis, ale nabíjení z 80% na 100% může trvat déle kvůli snížené rychlosti nabíjení kvůli bezpečnosti baterie.

Pomalé nabíjení:
Rychlost: Vyznačuje se delší dobou nabíjení, často vyžaduje hodiny k úplnému nabití EV.
Moc: Používá AC nabíječky s nižším výkonem, obvykle v rozmezí od 3 kW až 22 kW.
Infrastruktura: Širší dostupnost, zejména pro domácí použití, a levnější a snadněji se instaluje.
Běžné aplikace: Ideální pro nabíjení přes noc nebo delší nabíjení doma, práce, nebo na jiných místech, kde je vozidlo zaparkováno po delší dobu.
Vliv baterie: Obecně je šetrnější k baterii a může pomoci prodloužit její životnost.
Doba nabíjení: Úplné nabití může trvat několik hodin.

Severní Amerika, Japonsko, EU, Čína a ostatní trhy Typy nabíječek elektrických vozidel

Pro nová energetická vozidla poháněná bateriemi, nabíjení je nezbytnou součástí. I když v budoucnu mohou existovat služby výměny baterie podobné doplňování paliva, konzervativně se odhaduje, že uvnitř 10 let, K doplnění energie baterií bude nutné spoléhat na různá rychlá a pomalá nabíjení. Tentokrát vám krátce představím systém nabíjení nových energetických vozidel.
Systém nabíjení lze rozdělit na dva způsoby: pravidelné nabíjení a rychlé nabíjení. Soudě podle vzhledu a velikosti, rozdíl mezi nabíjecími porty je ve skutečnosti velmi jednoduchý. Port pro rychlé nabíjení je velký a má 9 díry, a port pro pomalé nabíjení je malý a má 7 díry. Takto, ani začínající uživatelé nebudou dělat chyby. Obvykle, dva nabíjecí porty budou navrženy v přední a zadní části vozu. Některé modely budou také navrhovat dva nabíjecí porty dohromady, jako je přední nebo zadní část vozu. Majitelé aut si mohou zvolit způsob nabíjení podle svých potřeb doby nabíjení.

Rozhraní pro rychlé nabíjení (rychlé nabíjení)
Rychlé nabíjení je metoda nabíjení DC. Nabíjecí proud musí být větší, což vyžaduje výstavbu rychlonabíjecích stanic. Nevyžaduje úplné nabití napájecí baterie, ale splňuje pouze potřeby další jízdy. V tomto režimu nabíjení, pouze 50% na 80% z napájecí baterie lze nabíjet 20 na 30 zápis. Hromada pozemního nabíjení (zařízení) přímo vydává stejnosměrný proud pro nabíjení akumulátoru vozidla. Elektromobil musí poskytovat pouze nabíjecí a související komunikační rozhraní.

Výhody rychlého nabíjení: krátká doba nabíjení, rychlý tok nabíjecích vozidel, a úspora parkovací plochy u nabíjecí stanice.

Nevýhody rychlého nabíjení: nižší účinnost nabíjení, vyšší výroba nabíječky, náklady na instalaci a práci. Nabíjecí proud je velký a vyžaduje vysokou technologii a metody nabíjení, což má negativní dopad na životnost napájecí baterie. Je snadné způsobit abnormality v napájecí baterii a představovat bezpečnostní rizika. Navíc, silnoproudé nabíjení bude mít dopad na veřejnou elektrickou síť a ovlivní kvalitu napájení a bezpečnost elektrické sítě.

Pravidelné nabíjení (pomalé nabíjení)
Tento režim nabíjení je AC nabíjení. Externí napájecí síť poskytuje 220V civilní jednofázové střídavé napájení do palubní nabíječky elektromobilu, a palubní nabíječka nabíjí napájecí baterii. Obvykle to trvá 5 na 8 hodin do úplného nabití.
Výhody běžného nabíjení: nabíjecí hromada (nabíjecí box) má nízkou cenu a snadno se instaluje. Nízký výkon energetické sítě v údolí v noci lze využít k nabíjení, aby se snížily náklady na nabíjení. Během doby nabíjení, nabíjecí proud je malý a napětí je relativně stabilní, které mohou zajistit bezpečnost napájecí baterie a prodloužit životnost napájecí baterie.
Nevýhody běžného nabíjení: Doba nabíjení je příliš dlouhá a je obtížné uspokojit potřeby nouzového provozu vozidla.

Rozhraní pro rychlé nabíjení
DC+: DC napájení kladné
DC -: DC napájení záporné
PE: Země (země)
S+: Komunikace CAN-H
S-: Komunikace CAN-L
CC1: Potvrzení připojení nabíjení
CC2: Potvrzení připojení nabíjení
A+: 12V+
A-: 12PROTI-

rozdíl mezi AC a DC nabíjením EV

Jak ověříte, zda jsou CC1 a CC2 správně připojeny?
Následuje schéma detekce připojení nabíjecího sloupku CC1.
Jak můžete vidět z grafu níže, zjistit, zda je připojení normální, můžete to potvrdit napětím v místě detekce. Rozdílná napětí se získají dělením napětí různými odpory.

Dále je zde schéma potvrzení připojení řídicího zařízení vozidla CC2.
Po jeho zapnutí, dva rezistory rozdělují napětí, aby získaly napětí 6V, jinak se získá napětí 12V.

Vezměme si jako příklad BYD e6, spojovací zařízení karoserie vozidla se používá k vedení a přivádění externí elektrické energie do napájecí baterie, když se vozidlo nabíjí. Kryt nabíjecího portu má tlumicí vlastnosti, to znamená, zkontrolujte, zda je odpor mezi „CC1“ a „PE“ na nabíjecím portu 1KΩ; ve stejnou dobu, musíte zkontrolovat, zda je spojení mezi nabíjecím portem a správcem napájení normální.

Rozhraní pro pomalé nabíjení
CC: Potvrzení připojení řídicího zařízení vozidla
CP: Potvrzení připojení nabíjecí hromady
PE: Země (země)
L: Třífázový střídavý proud "U"
N: Třífázový AC „neutrál“
NC1: Třífázový střídavý proud "V"
NC2: Třífázový střídavý proud "W"
Normálně jsou NC1 a NC2 prázdné.
L a N jsou dva vodiče připojené k naší domácnosti 220V.

Jak CC a CP potvrzují, zda je připojení normální?
„Kabelová ovládací skříňka“ a „ovládací zařízení vozidla“ vzájemně potvrzují, zda je připojení správné.

První, „kabelová ovládací skříňka“ projde detekčním bodem CP 1 a detekční bod 4 zjistit, zda je napětí 12V. Pokud není správně připojen, v místě detekce nebude žádná zem 4, a napětí nebude detekováno. Pokud je spojení dobré, detekční bod 4 je připojen k zemi vozidla přes PE, a napětí je v tuto chvíli 12V. Poté je zde napájení 12V, „kabelová ovládací skříňka“ připojí S1 k PWM, jinak bude S1 připojen k +12.

Pak, řídicí zařízení vozidla detekuje odpor R3 prostřednictvím CC, aby potvrdilo, zda je nabíjecí pistole připojena k zásuvce vozidla. Pokud ne, odpor bude nekonečný, jinak bude existovat odpovídající hodnota odporu.

Zde, řídicí zařízení vozidla nastaví výkon palubní nabíječky (obvykle nastavuje výrobce standardně):

Palubní nabíjecí zařízení určuje maximální nabíjecí proud řídicí jednotky na kabelu prostřednictvím signálu pracovního cyklu CP. Obecný poměr nastavení je následující:

Ve stejnou dobu, palubní nabíjecí zařízení také určí jmenovitou kapacitu kabelu přes RC na CC.

Konečně, po výpočtu jmenovité kapacity nabíjecího kabelu a proudu ovládací skříňky na kabelu, řídicí zařízení vozidla nastaví maximální výkon palubní nabíječky na jejich minimální hodnotu.

Když jsem toho tolik řekl, někteří lidé se musí ptát: „Proč existují dvě nabíjecí rozhraní? Není dobré je sjednotit do jednoho?” To je dáno především rychlým nabíjením.

Musíte vědět, že proces nabíjení vozidla neprobíhá pouze z elektrické sítě do baterie, ale také vyžaduje průchod nabíjecími hromadami, nabíjecí kabely, nabíjecí zástrčky, a rozhraní zásuvek vozidla před vstupem do vozidla. Z předchozích zásad, víme to také pro AC nabíjení, po vstupu do vozidla, nejde přímo do baterie, ale také prochází dvěma úrovněmi palubní nabíječky a BMS.

Pro rychlé nabíjení, ve srovnání s AC nabíjením, nabíjecí výkon není omezen na konkrétní nabíjecí napětí a proud, od 20 kW, 40kW, 60kW až 200 kW, 250kW, a 350 kW. Dokud vstup (mřížka) a výstup (vozidlo) podpořit to, dá se to udělat velmi dobře.

Energie ze sítě nejprve vstupuje do nabíjecí hromady a poté se dostane do vozidla přes nabíjecí kabel. Většina nabíjecích kabelů je upevněna na nabíjecí hromadě, a druhý konec je zástrčka ve tvaru pistole připojená k vozidlu (tento způsob připojení se ve standardu nazývá způsob připojení C).

Existuje také malý počet nabíjecích hromad, které jsou izolované a vyžadují nezávislý kabel, s oběma konci připojenými k nabíjecí hromadě a vozidlu (způsob připojení B). Pokud jde o způsob upevnění nabíjecího kabelu na vozidle (způsob připojení A), nemá téměř žádné uplatnění. Střídavé nabíjení může používat režim připojení B a režim připojení C. Pro AC nabíjecí proud větší než 32A a DC nabíjení, lze použít pouze způsob připojení C.

Protože napájecí systém vozidla je stejnosměrný systém, při nabíjení AC, Napájení ze sítě nemůže přímo nabíjet baterii. Musí projít komponentou zvanou palubní nabíječka (OBC, Palubní nabíječka) převést AC na DC a transformovat napětí podle příkazu BMS před jeho dodáním do baterie.

V tomto schématu složení nabíječky do auta, jsou zde dvě základní součásti – ACDC usměrňovač a DCDC transformátor (pohonná jednotka na obrázku). První jmenovaný se používá k přeměně střídavého proudu na stejnosměrný proud, který je přijatelný pro baterii vozidla, a ten se používá k nastavení napětí stejnosměrného proudu.

Podle příkazu BMS, nabíjecí proud a napětí se dynamicky přizpůsobují potřebám nabíjení baterie v různých fázích. Například, při nabíjení konstantním proudem, jak se zvyšuje výkon baterie, musí se také zvýšit nabíjecí napětí. Je také zodpovědný za konverzi nízkého napětí a nabíjení 12V malé baterie.

Během DC nabíjení, samotná stejnosměrná hromada je usměrňovač ACDC plus transformátor DCDC, který přímo převádí střídavý proud mimo vozidlo podle potřeb BMS, nahrazující roli palubní nabíječky. Proto, Stejnosměrné nabíjecí hromady se také nazývají externí nabíječky.