Hurtig opladning og langsom opladning grænseflader til elektriske køretøjer

Elbiler bruger både hurtig og langsom opladning, med hurtig opladning ved hjælp af højeffekt DC-opladere til hurtig genopfyldning, mens langsom opladning bruger AC-opladere i længere tid, mere gradvis opladning i hjemmet eller på arbejdet.

Hurtig opladning:
Hastighed:
Tilbyder væsentligt hurtigere opladningstider sammenlignet med langsom opladning, gør det muligt for elbiler at genvinde en væsentlig del af deres rækkevidde på kort tid.

Magt:
Bruger højeffekt DC-opladere, leverer typisk 50 kW eller mere, endda overskrider 350 kW.

Infrastruktur:
Kræver specialiseret udstyr og infrastruktur, gør den mere velegnet til offentlige ladestationer og kommercielle applikationer.

Almindelige applikationer:
Ideel til langdistancerejser og situationer, hvor hurtig opfyldning er nødvendig.

Batteripåvirkning:
Mens hurtig opladning kan være praktisk, hyppig brug kan potentielt nedbryde batteriet hurtigere på grund af det høje strømforbrug og den genererede varme.

Opladningstid:
Kan lade batteriet op til 80% kapacitet på så lidt som 30 minutter, men opladning fra 80% til 100% kan tage længere tid på grund af reduceret opladningshastighed for batterisikkerhed.

Langsom opladning:
Hastighed: Karakteriseret ved længere ladetider, kræver ofte timer at oplade en elbil fuldt ud.
Magt: Bruger AC-opladere med lavere effekt, typisk spænder fra 3 kW til 22 kW.
Infrastruktur: Mere bredt tilgængelig, især til hjemmebrug, og billigere og nemmere at installere.
Almindelige applikationer: Ideel til natten over eller længere opladningssessioner derhjemme, arbejde, eller andre steder, hvor køretøjet er parkeret i en længere periode.
Batteripåvirkning: Generelt skånsommere for batteriet og kan hjælpe med at forlænge dets levetid.
Opladningstid: Det kan tage flere timer at nå en fuld opladning.

N. Amerika, Japan, EU, Kina og resten af ​​markederne Typer af opladere til elbiler

Til nye energikøretøjer drevet af batterier, opladning er en væsentlig del. Også selvom der kan være batteriudskiftningstjenester svarende til tankning i fremtiden, det er konservativt anslået, at indenfor 10 år, forskellige hurtige og langsomme opladninger vil skulle stole på for at genopbygge strømbatterier. Denne gang vil jeg kort præsentere dig for ladesystemet for nye energikøretøjer.
Opladningssystemet kan opdeles i to metoder: almindelig opladning og hurtig opladning. At dømme ud fra udseende og størrelse, forskellen mellem opladningsportene er faktisk meget enkel. Hurtigopladningsporten er stor og har 9 huller, og den langsom opladningsport er lille og har 7 huller. På denne måde, selv nybegyndere vil ikke begå fejl. Generelt, to ladeporte vil blive designet foran og bagpå bilen. Nogle modeller vil også designe to opladningsporte sammen, såsom front eller bag på bilen. Bilejere kan vælge opladningsmetode efter deres ladetidsbehov.

Hurtig opladningsgrænseflade (Hurtig opladning)
Hurtig opladning er en DC-opladningsmetode. Ladestrømmen skal være større, hvilket kræver opbygning af hurtigladestationer. Det kræver ikke, at strømbatteriet er fuldt opladet, men opfylder kun behovene ved fortsat kørsel. I denne opladningstilstand, kun 50% til 80% af strømbatteriet kan oplades 20 til 30 minutter. Jordens ladebunke (udstyr) udsender direkte jævnstrøm for at oplade køretøjets batteri. Det elektriske køretøj behøver kun at levere opladning og relaterede kommunikationsgrænseflader.

Fordelene ved hurtig opladning: kort opladningstid, hurtig strøm af opladede køretøjer, og gemme parkeringsplads ved ladestationen.

Ulemper ved hurtig opladning: lavere opladningseffektivitet, højere opladerproduktion, installations- og driftsomkostninger. Ladestrømmen er stor og kræver høj ladeteknologi og -metoder, hvilket har en negativ indvirkning på strømbatteriets levetid. Det er let at forårsage abnormiteter i strømbatteriet og udgøre sikkerhedsrisici. Desuden, højstrømsopladning vil have en indvirkning på det offentlige elnet og påvirke elforsyningens kvalitet og sikkerhed på elnettet.

Regelmæssig opladning (langsom opladning)
Denne opladningstilstand er AC-opladning. Det eksterne strømnet leverer 220V civil enfaset vekselstrøm til elbilens indbyggede oplader, og den indbyggede oplader oplader strømbatteriet. Det tager normalt 5 til 8 timer at oplade helt.
Fordelene ved almindelig opladning: ladebunken (ladeboks) er lav i omkostninger og nem at installere. Elnettets lave dalstrøm om natten kan bruges til opladning for at reducere opladningsomkostningerne. I opladningsperioden, ladestrømmen er lille, og spændingen er forholdsvis stabil, som kan sikre strømbatteripakkens sikkerhed og forlænge strømbatteriets levetid.
Ulemper ved almindelig opladning: Opladningstiden er for lang, og det er vanskeligt at opfylde behovene for nøddrift af køretøjet.

Hurtig opladningsgrænseflade
DC+: DC-effekt positiv
DC -: DC strømforsyning negativ
PE: Jord (jord)
S+: Kommunikation CAN-H
S-: Kommunikation CAN-L
CC1: Bekræftelse af opladningsforbindelse
CC2: Bekræftelse af opladningsforbindelse
A+: 12V+
EN-: 12V-

forskel mellem AC og DC ved opladning af elbiler

Hvordan bekræfter du, om CC1 og CC2 er tilsluttet korrekt?
Det følgende er det skematiske diagram for registrering af CC1-ladestabelforbindelse.
Som du kan se på skemaet nedenfor, for at afgøre, om forbindelsen er normal, du kan bekræfte det ved spændingen ved detektionspunktet. Forskellige spændinger opnås ved at dividere spændingen med forskellige modstande.

Så er der skematisk diagram for bekræftelse af CC2-køretøjsstyringsenhedens forbindelse.
Efter at den er tændt, de to modstande deler spændingen for at opnå en spænding på 6V, ellers opnås en spænding på 12V.

Tager BYD e6 som eksempel, køretøjets karosseriforbindelsesanordning bruges til at lede og tilføre ekstern elektrisk energi til strømbatteriet, når køretøjet oplades. Ladeportens dæksel har dæmpningsegenskaber, altså, kontrollere, om modstanden mellem "CC1" og "PE" på ladeporten er 1KΩ; på samme tid, du skal kontrollere, om forbindelsen mellem ladeporten og strømstyringen er normal.

Langsom opladningsgrænseflade
CC: Bekræftelse af tilslutning af køretøjskontrolenhed
CP: Bekræftelse af ladebunkeforbindelse
PE: Jord (jord)
L: Trefaset vekselstrøm "U"
N: Trefaset AC "neutral"
NC1: Trefaset vekselstrøm "V"
NC2: Trefaset vekselstrøm "W"
Normalt er NC1 og NC2 tomme.
L og N er de to ledninger forbundet til vores husstands 220V.

Hvordan bekræfter CC og CP, om forbindelsen er normal?
"Kabelkontrolboksen" og "køretøjskontrolenheden" bekræfter gensidigt, om forbindelsen er korrekt.

Først, "kabelkontrolboksen" vil passere CP-detektionspunktet 1 og detektionspunkt 4 for at registrere om spændingen er 12V. Hvis den ikke er tilsluttet korrekt, der vil ikke være jord ved detektionspunktet 4, og spændingen vil ikke blive registreret. Hvis forbindelsen er god, detektionspunkt 4 er forbundet til køretøjets jord gennem PE, og spændingen er 12V på dette tidspunkt. Efter der er 12V strøm, "kabelkontrolboksen" vil forbinde S1 til PWM, ellers vil S1 blive tilsluttet +12.

Så, køretøjets kontrolenhed vil registrere R3-modstanden gennem CC for at bekræfte, om ladepistolen er forbundet til køretøjets stikkontakt. Hvis ikke, modstanden vil være uendelig, ellers vil der være en tilsvarende modstandsværdi.

Her, køretøjets kontrolenhed indstiller strømmen til den indbyggede oplader (normalt indstillet af producenten som standard):

Den indbyggede ladeenhed bestemmer den maksimale ladestrøm for kontrolboksen på kablet gennem duty cycle signalet fra CP. Det generelle indstillingsforhold er som følger:

På samme tid, den indbyggede opladningsenhed vil også bestemme den nominelle kapacitet af kablet gennem RC'en på CC'en.

Endelig, efter beregning af ladekablets nominelle kapacitet og strømmen af ​​kontrolboksen på kablet, køretøjets kontrolenhed indstiller den maksimale effekt af den indbyggede oplader til deres minimumsværdi.

Efter at have sagt så meget, nogle mennesker må spørge: "Hvorfor er der to opladningsgrænseflader? Er det ikke godt at samle dem til én?” Dette bestemmes hovedsageligt af hurtig opladning.

Du skal vide, at et køretøjs opladning ikke kun er fra elnettet til batteriet, men kræver også passage gennem ladebunker, ladekabler, ladestik, og køretøjets stikkontakter, før du går ind i køretøjet. Fra de tidligere principper, det kender vi også til AC-opladning, efter indstigning i køretøjet, det går ikke direkte til batteriet, men passerer også gennem de to niveauer af indbygget oplader og BMS.

Til hurtig opladning, sammenlignet med AC-opladning, ladeeffekten er ikke begrænset til den specifikke ladespænding og strøm, lige fra 20kW, 40kW, 60kW til 200 kW, 250kW, og 350 kW. Så længe input (gitter) og output (køretøj) støtte det, det kan godt lade sig gøre.

Strømmen fra nettet kommer først ind i ladebunken og når derefter køretøjet gennem ladekablet. De fleste ladekabler sidder fast på ladebunken, og den anden ende er et pistolformet stik forbundet til køretøjet (denne forbindelsesmetode kaldes tilslutningsmetode C i standarden).

Der er også et mindre antal ladebunker, som er isolerede og kræver et selvstændigt kabel, med begge ender forbundet til ladebunken og køretøjet (forbindelsesmetode B). Med hensyn til måden ladekablet er fastgjort på køretøjet (forbindelsesmetode A), det har næsten ingen anvendelse. AC-opladning kan bruge forbindelsestilstand B og forbindelsestilstand C. Til AC-ladestrøm større end 32A og DC-opladning, kun tilslutningsmetode C kan bruges.

Da køretøjets strømsystem er et DC-system, ved opladning med AC, Vekselstrøm kan ikke oplade batteriet direkte. Den skal igennem en komponent kaldet en indbygget oplader (OBC, Indbygget oplader) at konvertere AC til DC og transformere spændingen i henhold til kommandoen fra BMS, før den tilføres til batteriet.

I dette bilopladersammensætningsdiagram, der er to kernekomponenter - ACDC ensretter og DCDC transformer (strømenhed på billedet). Førstnævnte bruges til at omdanne vekselstrøm til jævnstrøm, der er acceptabelt for køretøjets batteri, og sidstnævnte bruges til at justere jævnstrømmens spænding.

Ifølge BMS-kommandoen, ladestrømmen og spændingen justeres dynamisk for at tilpasse sig batteriets ladebehov på forskellige stadier. For eksempel, under konstant strømopladning, efterhånden som batteristyrken øges, ladespændingen skal også stige. Den er også ansvarlig for at konvertere lavspænding og oplade det lille 12V batteri.

Under DC-opladning, selve DC-pælen er en ACDC-ensretter plus en DCDC-transformer, som direkte konverterer vekselstrøm uden for køretøjet i henhold til BMS'ens behov, erstatter rollen som den indbyggede oplader. Derfor, DC ladebunker kaldes også off-board opladere.