رابط های شارژ سریع و شارژ آهسته برای وسایل نقلیه الکتریکی

خودروهای الکتریکی هم از شارژ سریع و هم آهسته استفاده می کنند, با شارژ سریع با استفاده از شارژرهای DC پرقدرت برای شارژ سریع, در حالی که شارژ آهسته از شارژرهای AC برای مدت طولانی تری استفاده می کند, شارژ تدریجی بیشتر در خانه یا محل کار.

شارژ سریع:
سرعت:
در مقایسه با شارژ آهسته، زمان شارژ بسیار سریع‌تری را ارائه می‌دهد, به خودروهای برقی اجازه می دهد تا بخش قابل توجهی از برد خود را در مدت زمان کوتاهی به دست آورند.

قدرت:
از شارژرهای DC پرقدرت استفاده می کند, به طور معمول تحویل 50 کیلو وات یا بیشتر, حتی بیش از حد 350 کیلووات.

زیرساخت:
به تجهیزات و زیرساخت های تخصصی نیاز دارد, آن را برای ایستگاه های شارژ عمومی و برنامه های تجاری مناسب تر می کند.

برنامه های کاربردی رایج:
ایده آل برای سفرهای طولانی مدت و موقعیت هایی که نیاز به شارژ سریع است.

تاثیر باتری:
در حالی که شارژ سریع می تواند راحت باشد, استفاده مکرر ممکن است به دلیل انرژی ورودی بالا و گرمای تولید شده، به طور بالقوه باتری را سریعتر خراب کند.

زمان شارژ:
قابلیت شارژ باتری تا 80% ظرفیت به همان اندازه 30 دقایقی, اما شارژ از 80% به 100% ممکن است به دلیل کاهش سرعت شارژ برای ایمنی باتری بیشتر طول بکشد.

شارژ آهسته:
سرعت: با زمان شارژ طولانی تر مشخص می شود, اغلب برای شارژ کامل یک EV به ساعت ها نیاز دارد.
قدرت: از شارژرهای AC با قدرت کمتر استفاده می کند, به طور معمول از 3 کیلووات به 22 کیلووات.
زیرساخت: بیشتر در دسترس است, مخصوصا برای مصارف خانگی, و ارزان تر و نصب آسان تر است.
برنامه های کاربردی رایج: ایده آل برای جلسات شارژ یک شبه یا طولانی مدت در خانه, کار کردن, یا مکان های دیگری که وسیله نقلیه برای مدت طولانی پارک شده است.
تاثیر باتری: به طور کلی نسبت به باتری ملایم تر است و ممکن است به افزایش طول عمر آن کمک کند.
زمان شارژ: ممکن است چندین ساعت طول بکشد تا به شارژ کامل برسد.

آمریکای شمالی, ژاپن, اتحادیه اروپا, چین و بقیه بازارها انواع شارژر خودروهای برقی

برای وسایل نقلیه جدید انرژی که با باتری کار می کنند, شارژ بخشی ضروری است. حتی اگر ممکن است در آینده خدمات تعویض باتری مشابه سوخت گیری وجود داشته باشد, به طور محافظه کارانه تخمین زده می شود که در 10 سال, برای شارژ مجدد باتری ها باید به شارژهای سریع و آهسته مختلف اعتماد کرد. این بار سیستم شارژ خودروهای انرژی نو را به اختصار به شما معرفی می کنم.
سیستم شارژ را می توان به دو روش تقسیم کرد: شارژ معمولی و شارژ سریع. با توجه به ظاهر و اندازه, تفاوت بین پورت های شارژ در واقع بسیار ساده است. پورت شارژ سریع بزرگ است و دارد 9 سوراخ ها, و پورت شارژ آهسته کوچک است و دارد 7 سوراخ ها. به این ترتیب, حتی کاربران مبتدی هم اشتباه نمی کنند. به طور کلی, دو درگاه شارژ در جلو و عقب خودرو طراحی خواهد شد. برخی از مدل ها دو پورت شارژ را با هم طراحی می کنند, مانند جلو یا عقب خودرو. مالکان خودرو می توانند با توجه به نیاز زمان شارژ خود، روش شارژ را انتخاب کنند.

رابط شارژ سریع (شارژ سریع)
شارژ سریع یک روش شارژ DC است. جریان شارژ باید بیشتر باشد, که مستلزم ساخت ایستگاه های شارژ سریع است. نیازی به شارژ کامل باتری برق ندارد, اما فقط نیازهای رانندگی مداوم را برآورده می کند. در این حالت شارژ, فقط 50% به 80% باتری برق را می توان در آن شارژ کرد 20 به 30 دقایقی. شمع شارژ زمین (تجهیزات) به طور مستقیم برق DC را برای شارژ باتری برق خودرو صادر می کند. وسیله نقلیه الکتریکی فقط نیاز به ارائه شارژ و رابط های ارتباطی مرتبط دارد.

مزایای شارژ سریع: زمان شارژ کوتاه, جریان سریع وسایل نقلیه شارژ, و صرفه جویی در فضای پارکینگ در ایستگاه شارژ.

معایب شارژ سریع: راندمان شارژ پایین تر, تولید شارژر بالاتر, هزینه های نصب و کار. جریان شارژ زیاد است و به فناوری و روش های شارژ بالایی نیاز دارد, که تاثیر منفی بر عمر باتری برق دارد. ایجاد ناهنجاری در باتری برق و ایجاد خطرات ایمنی آسان است. علاوه بر این, شارژ با جریان بالا بر شبکه برق عمومی تأثیر می گذارد و کیفیت منبع تغذیه و ایمنی شبکه برق را تحت تأثیر قرار می دهد..

شارژ منظم (شارژ آهسته)
این حالت شارژ، شارژ AC است. شبکه برق خارجی برق AC تک فاز غیرنظامی 220 ولتی را برای شارژر داخلی خودروی الکتریکی فراهم می کند., و شارژر داخلی باتری برق را شارژ می کند. معمولا طول می کشد 5 به 8 ساعت برای شارژ کامل.
مزایای شارژ معمولی: شمع شارژ (جعبه شارژ) هزینه پایینی دارد و نصب آن آسان است. برق کم دره شبکه برق در شب می تواند برای شارژ برای کاهش هزینه های شارژ استفاده شود. در طول دوره شارژ, جریان شارژ کم است و ولتاژ نسبتاً پایدار است, که می تواند ایمنی بسته باتری قدرت را تضمین کند و عمر باتری برق را افزایش دهد.
معایب شارژ معمولی: زمان شارژ بسیار طولانی است و پاسخگویی به نیازهای عملیات اضطراری خودرو دشوار است.

رابط شارژ سریع
DC+: توان DC مثبت
دی سی -: منبع تغذیه DC منفی
PE: زمین (زمین)
S+: ارتباط CAN-H
S-: ارتباط CAN-L
CC1: تایید اتصال شارژ
CC2: تایید اتصال شارژ
A+: 12V+
الف-: 12حرفهای-

تفاوت بین شارژ AC و DC EV

چگونه تأیید می کنید که آیا CC1 و CC2 به درستی متصل شده اند؟?
در زیر نمودار شماتیک تشخیص اتصال شمع شارژ CC1 آمده است.
همانطور که از نمودار زیر می بینید, برای تعیین اینکه آیا اتصال عادی است یا خیر, شما می توانید آن را با ولتاژ در نقطه تشخیص تایید کنید. ولتاژهای مختلف از تقسیم ولتاژ بر مقاومت های مختلف به دست می آید.

سپس نمودار شماتیک تأیید اتصال دستگاه کنترل خودرو CC2 وجود دارد.
بعد از اینکه روشن شد, دو مقاومت ولتاژ را تقسیم می کنند تا ولتاژ 6 ولت به دست آید, در غیر این صورت ولتاژ 12 ولت به دست می آید.

BYD e6 را به عنوان مثال در نظر بگیرید, دستگاه اتصال بدنه خودرو برای هدایت و ورود انرژی الکتریکی خارجی به باتری برق در هنگام شارژ خودرو استفاده می شود. پوشش درگاه شارژ دارای ویژگی های میرایی است, این است, بررسی کنید که آیا مقاومت بین "CC1" و "PE" در درگاه شارژ 1KΩ است یا خیر; در همان زمان, باید بررسی کنید که آیا اتصال بین پورت شارژ و مدیریت برق عادی است یا خیر.

رابط شارژ آهسته
CC: تأیید اتصال دستگاه کنترل خودرو
CP: تایید اتصال شمع شارژ
PE: زمین (زمین)
L: جریان متناوب سه فاز U
ن: AC سه فاز "خنثی"
NC1: جریان متناوب سه فاز V
NC2: جریان متناوب سه فاز W
به طور معمول NC1 و NC2 خالی هستند.
L و N دو سیم هستند که به 220 ولت خانه ما متصل می شوند.

چگونه CC و CP تأیید می کنند که آیا اتصال عادی است یا خیر?
"جعبه کنترل کابل" و "دستگاه کنترل خودرو" متقابلاً صحت اتصال را تأیید می کنند.

اولی, "جعبه کنترل کابل" از نقطه تشخیص CP عبور می کند 1 و نقطه تشخیص 4 برای تشخیص اینکه آیا ولتاژ 12 ولت است یا خیر. اگر به درستی وصل نشده باشد, هیچ زمینی در نقطه تشخیص وجود نخواهد داشت 4, و ولتاژ تشخیص داده نمی شود. اگر اتصال خوب باشد, نقطه تشخیص 4 از طریق PE به زمین خودرو متصل می شود, و ولتاژ در این زمان 12 ولت است. بعد از برق 12 ولت وجود دارد, "جعبه کنترل کابل" S1 را به PWM متصل می کند, در غیر این صورت S1 به آن متصل خواهد شد +12.

سپس, دستگاه کنترل خودرو مقاومت R3 را از طریق CC تشخیص می دهد تا تأیید کند که آیا تفنگ شارژ به سوکت خودرو متصل است یا خیر.. اگر نه, مقاومت بی نهایت خواهد بود, در غیر این صورت یک مقدار مقاومت مربوطه وجود خواهد داشت.

اینجا, دستگاه کنترل وسیله نقلیه قدرت شارژر داخلی را تنظیم می کند (معمولاً توسط سازنده به صورت پیش فرض تنظیم می شود):

دستگاه شارژ داخلی حداکثر جریان شارژ جعبه کنترل روی کابل را از طریق سیگنال چرخه وظیفه CP تعیین می کند.. نسبت تنظیم کلی به شرح زیر است:

در همان زمان, دستگاه شارژ داخلی نیز ظرفیت نامی کابل را از طریق RC روی CC تعیین می کند.

بالاخره, پس از محاسبه ظرفیت نامی کابل شارژ و جریان جعبه کنترل روی کابل, دستگاه کنترل وسیله نقلیه حداکثر توان شارژر داخلی را روی حداقل مقدار آنها تنظیم می کند.

خیلی گفتن, برخی افراد باید بپرسند: چرا دو رابط شارژ وجود دارد؟? آیا خوب نیست که آنها را در یک واحد متحد کنیم؟?” این عمدتاً با شارژ سریع تعیین می شود.

باید بدانید که فرآیند شارژ یک وسیله نقلیه فقط از شبکه برق تا باتری نیست, بلکه نیاز به عبور از شمع های شارژ دارد, کابل های شارژ, شاخه های شارژ, و رابط های سوکت خودرو قبل از ورود به خودرو. از اصول قبلی, ما همچنین می دانیم که برای شارژ AC, پس از ورود به خودرو, مستقیم به باتری نمی رود, بلکه از دو سطح شارژر داخلی و BMS نیز عبور می کند.

برای شارژ سریع, در مقایسه با شارژ AC, قدرت شارژ محدود به ولتاژ و جریان شارژ خاص نیست, محدوده از 20 کیلو وات, 40کیلووات, 60کیلو وات تا 200 کیلو وات, 250کیلووات, و 350 کیلو وات. تا زمانی که ورودی (شبکه) و خروجی (وسیله نقلیه) از آن حمایت کنید, خیلی خوب میشه انجام داد.

برق از شبکه ابتدا وارد شمع شارژ می شود و سپس از طریق کابل شارژ به وسیله نقلیه می رسد.. اکثر کابل های شارژ روی شمع شارژ ثابت می شوند, و انتهای دیگر یک دوشاخه تفنگ شکل است که به وسیله نقلیه متصل است (این روش اتصال در استاندارد روش اتصال C نامیده می شود).

همچنین تعداد کمی شمع شارژ وجود دارد که ایزوله هستند و نیاز به کابل مستقل دارند, با دو سر متصل به شمع شارژ و وسیله نقلیه (روش اتصال B). در مورد نحوه اتصال کابل شارژ روی خودرو (روش اتصال A), تقریبا هیچ کاربردی نداره. شارژ AC می تواند از حالت اتصال B و حالت اتصال C استفاده کند. برای جریان شارژ AC بیشتر از 32 آمپر و شارژ DC, فقط از روش اتصال C می توان استفاده کرد.

از آنجایی که سیستم برق خودرو یک سیستم DC است, هنگام شارژ با AC, برق AC نمی تواند مستقیماً باتری را شارژ کند. باید از قطعه ای به نام شارژر روی برد عبور کند (OBC, شارژر روی برد) تبدیل AC به DC و تبدیل ولتاژ طبق دستور BMS قبل از تامین آن به باتری.

در این نمودار ترکیب شارژر خودرو, دو جزء اصلی وجود دارد - یکسو کننده ACDC و ترانسفورماتور DCDC (پاوریونیت در تصویر). اولی برای تبدیل جریان متناوب به جریان مستقیم که برای باتری خودرو قابل قبول است استفاده می شود, و دومی برای تنظیم ولتاژ جریان مستقیم استفاده می شود.

طبق دستور BMS, جریان و ولتاژ شارژ به صورت دینامیکی تنظیم می شوند تا با نیازهای شارژ باتری در مراحل مختلف سازگار شوند.. به عنوان مثال, در طول شارژ جریان ثابت, با افزایش قدرت باتری, ولتاژ شارژ نیز باید افزایش یابد. همچنین وظیفه تبدیل ولتاژ پایین و شارژ باتری کوچک 12 ولتی را بر عهده دارد.

در طول شارژ DC, شمع DC خود یک یکسو کننده ACDC به اضافه یک ترانسفورماتور DCDC است, که مستقیماً برق متناوب خارج از خودرو را مطابق با نیاز BMS تبدیل می کند, جایگزینی نقش شارژر روی برد. از این رو, شمع های شارژ DC را شارژرهای خارج از برد نیز می گویند.