Schnelllade- und Langsamladeschnittstellen für Elektrofahrzeuge

Elektrofahrzeuge nutzen sowohl schnelles als auch langsames Laden, mit Schnellladung mithilfe von Hochleistungs-Gleichstromladegeräten für schnelles Aufladen, Beim langsamen Laden werden AC-Ladegeräte länger genutzt, allmählicheres Aufladen zu Hause oder am Arbeitsplatz.

Schnelles Aufladen:
Geschwindigkeit:
Bietet deutlich schnellere Ladezeiten im Vergleich zum langsamen Laden, Dadurch können Elektrofahrzeuge in kurzer Zeit einen erheblichen Teil ihrer Reichweite zurückgewinnen.

Leistung:
Verwendet Hochleistungs-Gleichstromladegeräte, normalerweise liefern 50 kW oder mehr, sogar übersteigend 350 kW.

Infrastruktur:
Erfordert spezielle Ausrüstung und Infrastruktur, Dadurch eignet es sich besser für öffentliche Ladestationen und gewerbliche Anwendungen.

Allgemeine Anwendungen:
Ideal für Fernreisen und Situationen, in denen schnelles Aufladen erforderlich ist.

Auswirkungen auf die Batterie:
Während schnelles Laden praktisch sein kann, Bei häufiger Nutzung kann sich der Akku aufgrund der hohen Leistungsaufnahme und der erzeugten Wärme möglicherweise schneller entladen.

Ladezeit:
Kann den Akku bis zu aufladen 80% Kapazität in nur 30 Minuten, aber lade von 80% Zu 100% Aufgrund der reduzierten Ladegeschwindigkeit kann es aus Gründen der Batteriesicherheit länger dauern.

Langsames Laden:
Geschwindigkeit: Zeichnet sich durch längere Ladezeiten aus, Das vollständige Aufladen eines Elektrofahrzeugs dauert oft Stunden.
Leistung: Verwendet AC-Ladegeräte mit geringerer Leistung, typischerweise im Bereich von 3 kW zu 22 kW.
Infrastruktur: Größer verfügbar, vor allem für den Heimgebrauch, und kostengünstiger und einfacher zu installieren.
Allgemeine Anwendungen: Ideal für Übernachtungen oder längere Ladesitzungen zu Hause, arbeiten, oder an anderen Orten, an denen das Fahrzeug über einen längeren Zeitraum geparkt ist.
Auswirkungen auf die Batterie: Im Allgemeinen schonender für den Akku und kann dazu beitragen, seine Lebensdauer zu verlängern.
Ladezeit: Es kann mehrere Stunden dauern, bis die volle Ladung erreicht ist.

Nordamerika, Japan, EU, China und die übrigen Märkte Arten von Ladegeräten für Elektrofahrzeuge

Für batteriebetriebene New-Energy-Fahrzeuge, Das Aufladen ist ein wesentlicher Bestandteil. Auch wenn es in Zukunft möglicherweise Batteriewechsel-Services ähnlich dem Tanken geben wird, es wird konservativ geschätzt, dass innerhalb 10 Jahre, Um die Akkus wieder aufzuladen, sind verschiedene schnelle und langsame Ladevorgänge erforderlich. Dieses Mal werde ich Ihnen kurz das Ladesystem von Fahrzeugen mit neuer Energie vorstellen.
Das Ladesystem kann in zwei Methoden unterteilt werden: regelmäßiges Laden und schnelles Laden. Gemessen am Aussehen und der Größe, Der Unterschied zwischen den Ladeanschlüssen ist eigentlich sehr einfach. Der Schnellladeanschluss ist groß und hat 9 Löcher, und der langsame Ladeanschluss ist klein und hat 7 Löcher. Auf diese Weise, Selbst unerfahrene Benutzer werden keine Fehler machen. Allgemein, An der Vorder- und Rückseite des Fahrzeugs werden zwei Ladeanschlüsse vorgesehen. Bei einigen Modellen sind auch zwei Ladeanschlüsse gemeinsam konzipiert, wie die Vorder- oder Rückseite des Autos. Autobesitzer können die Lademethode entsprechend ihrem Ladezeitbedarf wählen.

Schnellladeschnittstelle (schnelles Laden)
Beim Schnellladen handelt es sich um eine Gleichstrom-Lademethode. Der Ladestrom muss größer sein, was den Bau von Schnellladestationen erfordert. Es ist nicht erforderlich, dass der Power-Akku vollständig aufgeladen ist, erfüllt aber nur die Bedürfnisse des Weiterfahrens. In diesem Lademodus, nur 50% Zu 80% Der Power-Akku kann geladen werden 20 Zu 30 Minuten. Der Bodenladestapel (Ausrüstung) Gibt direkt Gleichstrom aus, um die Fahrzeugbatterie aufzuladen. Das Elektrofahrzeug muss lediglich Lade- und entsprechende Kommunikationsschnittstellen bereitstellen.

Die Vorteile des Schnellladens: kurze Ladezeit, schneller Strom an Ladefahrzeugen, und Parkplatzeinsparung an der Ladestation.

Nachteile des Schnellladens: geringere Ladeeffizienz, höhere Herstellung von Ladegeräten, Installations- und Arbeitskosten. Der Ladestrom ist groß und erfordert hochentwickelte Ladetechnologie und -methoden, was sich negativ auf die Lebensdauer des Power-Akkus auswirkt. Es kann leicht zu Anomalien in der Leistungsbatterie kommen und ein Sicherheitsrisiko darstellen. Darüber hinaus, Das Hochstromladen wird Auswirkungen auf das öffentliche Stromnetz haben und die Qualität der Stromversorgung sowie die Sicherheit des Stromnetzes beeinträchtigen.

Regelmäßiges Laden (langsames Laden)
Bei diesem Lademodus handelt es sich um AC-Laden. Das externe Stromnetz versorgt das Bordladegerät des Elektrofahrzeugs mit 220 V zivilem einphasigem Wechselstrom, und das Bordladegerät lädt den Power-Akku. Normalerweise dauert es 5 Zu 8 Stunden bis zum vollständigen Aufladen.
Die Vorteile des normalen Ladens: der Ladestapel (Ladebox) ist kostengünstig und einfach zu installieren. Der nächtliche Niederspannungsstrom des Stromnetzes kann zum Laden genutzt werden, um die Ladekosten zu senken. Während der Ladezeit, Der Ladestrom ist gering und die Spannung relativ stabil, Dies kann die Sicherheit des Power-Akkus gewährleisten und die Lebensdauer des Power-Akkus verlängern.
Nachteile des normalen Ladens: Die Ladezeit ist zu lang und es ist schwierig, den Anforderungen eines Notbetriebs des Fahrzeugs gerecht zu werden.

Schnellladeschnittstelle
DC+: Gleichstrom positiv
Gleichstrom -: Gleichstromversorgung negativ
PE: Boden (Boden)
S+: Kommunikation CAN-H
S-: Kommunikation CAN-L
CC1: Bestätigung der Ladeverbindung
CC2: Bestätigung der Ladeverbindung
A+: 12V+
A-: 12V-

Unterschied zwischen Wechselstrom und Gleichstrom beim Laden von Elektrofahrzeugen

Wie überprüfen Sie, ob CC1 und CC2 richtig verbunden sind??
Das Folgende ist das schematische Diagramm zur Erkennung der CC1-Ladesäulenverbindung.
Wie Sie der folgenden Tabelle entnehmen können, um festzustellen, ob die Verbindung normal ist, Sie können dies anhand der Spannung am Erkennungspunkt bestätigen. Durch Spannungsteilung durch unterschiedliche Widerstände erhält man unterschiedliche Spannungen.

Dann gibt es das schematische Diagramm zur Bestätigung der Verbindung des CC2-Fahrzeugsteuergeräts.
Nachdem es eingeschaltet ist, Die beiden Widerstände teilen die Spannung, um eine Spannung von 6 V zu erhalten, ansonsten ergibt sich eine Spannung von 12V.

Nehmen wir als Beispiel den BYD e6, Die Fahrzeugkarosserie-Anschlussvorrichtung dient dazu, beim Laden des Fahrzeugs externe elektrische Energie zu leiten und in die Leistungsbatterie einzugeben. Die Ladeanschlussabdeckung verfügt über Dämpfungseigenschaften, das heißt, Prüfen Sie, ob der Widerstand zwischen „CC1“ und „PE“ am Ladeanschluss 1KΩ beträgt; gleichzeitig, Sie müssen prüfen, ob die Verbindung zwischen dem Ladeanschluss und dem Power Manager normal ist.

Langsame Ladeschnittstelle
CC: Bestätigung der Verbindung des Fahrzeugsteuergeräts
CP: Bestätigung der Ladesäulenverbindung
PE: Boden (Boden)
L: Dreiphasenwechselstrom „U“
N: Dreiphasiger Wechselstrom „neutral“
NC1: Dreiphasenwechselstrom „V“
NC2: Dreiphasenwechselstrom „W“
Normalerweise sind NC1 und NC2 leer.
L und N sind die beiden Drähte, die an die 220-V-Stromversorgung unseres Haushalts angeschlossen sind.

Wie bestätigen CC und CP, ob die Verbindung normal ist??
Die „Kabelsteuerbox“ und das „Fahrzeugsteuergerät“ bestätigen gegenseitig, ob der Anschluss korrekt ist.

Erste, Die „Kabelkontrollbox“ passiert den CP-Erkennungspunkt 1 und Erkennungspunkt 4 um zu erkennen, ob die Spannung 12V beträgt. Wenn es nicht richtig angeschlossen ist, Am Erkennungspunkt gibt es keine Erdung 4, und die Spannung wird nicht erkannt. Wenn die Verbindung gut ist, Erkennungspunkt 4 ist über PE mit der Fahrzeugmasse verbunden, und die Spannung beträgt zu diesem Zeitpunkt 12V. Danach liegt 12V Strom an, Die „Kabelsteuerbox“ verbindet S1 mit PWM, andernfalls wird S1 mit verbunden +12.

Dann, Das Fahrzeugsteuergerät erkennt den R3-Widerstand über CC, um zu bestätigen, ob die Ladepistole an die Fahrzeugsteckdose angeschlossen ist. Wenn nicht, Der Widerstand wird unendlich sein, andernfalls ergibt sich ein entsprechender Widerstandswert.

Hier, Das Fahrzeugsteuergerät stellt die Leistung des Bordladegeräts ein (normalerweise vom Hersteller standardmäßig eingestellt):

Das Bordladegerät ermittelt über das Duty-Cycle-Signal von CP den maximalen Ladestrom der Steuerbox am Kabel. Das allgemeine Einstellverhältnis ist wie folgt:

Gleichzeitig, Das integrierte Ladegerät bestimmt auch die Nennkapazität des Kabels über den RC am CC.

Endlich, nach Berechnung der Nennkapazität des Ladekabels und des Stroms der Steuerbox am Kabel, Das Fahrzeugsteuergerät stellt die maximale Leistung des Bordladegeräts auf ihren minimalen Wert ein.

Nachdem ich so viel gesagt habe, einige Leute müssen fragen: „Warum gibt es zwei Ladeschnittstellen?? Ist es nicht gut, sie zu einem zu vereinen??„Dies wird hauptsächlich durch das schnelle Laden bestimmt.

Sie müssen wissen, dass der Ladevorgang eines Fahrzeugs nicht nur vom Stromnetz bis zur Batterie erfolgt, erfordert aber auch das Durchqueren von Ladestapeln, Ladekabel, Ladestecker, und Fahrzeugsteckdosenschnittstellen, bevor Sie das Fahrzeug betreten. Aus den vorherigen Prinzipien, Das wissen wir auch vom AC-Laden, nach dem Einsteigen in das Fahrzeug, Es geht nicht direkt zur Batterie, sondern durchläuft auch die beiden Ebenen On-Board-Ladegerät und BMS.

Zum schnellen Aufladen, im Vergleich zum AC-Laden, Die Ladeleistung ist nicht auf die spezifische Ladespannung und den spezifischen Ladestrom beschränkt, im Bereich von 20 kW, 40kW, 60kW bis 200 kW, 250kW, und 350 kW. Solange die Eingabe (Netz) und Ausgabe (Fahrzeug) Unterstützen Sie es, das lässt sich sehr gut machen.

Der Strom aus dem Netz gelangt zunächst in die Ladesäule und gelangt dann über das Ladekabel zum Fahrzeug. Die meisten Ladekabel werden an der Ladesäule befestigt, und das andere Ende ist ein gunförmiger Stecker, der mit dem Fahrzeug verbunden ist (Diese Verbindungsmethode wird im Standard als Verbindungsmethode C bezeichnet).

Es gibt auch eine kleine Anzahl von Ladesäulen, die isoliert sind und ein separates Kabel erfordern, wobei beide Enden mit der Ladesäule und dem Fahrzeug verbunden sind (Verbindungsmethode B). Was die Befestigung des Ladekabels am Fahrzeug angeht (Verbindungsmethode A), es hat fast keine Anwendung. Beim AC-Laden können Verbindungsmodus B und Verbindungsmodus C verwendet werden. Für AC-Ladestrom größer 32A und DC-Laden, Es kann nur die Verbindungsmethode C verwendet werden.

Da das Stromversorgungssystem des Fahrzeugs ein Gleichstromsystem ist, beim Laden mit Wechselstrom, Der Akku kann nicht direkt mit Wechselstrom aufgeladen werden. Es muss eine Komponente durchlaufen, die als On-Board-Ladegerät bezeichnet wird (OBC, Integriertes Ladegerät) um Wechselstrom in Gleichstrom umzuwandeln und die Spannung gemäß dem Befehl des BMS umzuwandeln, bevor sie der Batterie zugeführt wird.

In diesem Diagramm zur Zusammensetzung des Autoladegeräts, Es gibt zwei Kernkomponenten: ACDC-Gleichrichter und DCDC-Transformator (Netzteil im Bild). Ersteres dient dazu, Wechselstrom in für die Fahrzeugbatterie akzeptablen Gleichstrom umzuwandeln, und letzterer dient zur Einstellung der Spannung des Gleichstroms.

Laut BMS-Befehl, Ladestrom und -spannung werden dynamisch angepasst, um sich in verschiedenen Phasen an den Ladebedarf der Batterie anzupassen. Zum Beispiel, beim Konstantstromladen, wenn die Batterieleistung zunimmt, Auch die Ladespannung muss erhöht werden. Es ist auch für die Umwandlung der Niederspannung und das Laden der 12-V-Kleinbatterie verantwortlich.

Beim DC-Laden, Die Gleichstromsäule selbst ist ein ACDC-Gleichrichter plus DCDC-Transformator, das den Wechselstrom direkt außerhalb des Fahrzeugs entsprechend den Anforderungen des BMS umwandelt, ersetzt die Rolle des Bordladegeräts. daher, DC-Ladesäulen werden auch Off-Board-Ladegeräte genannt.