Snellaad- en langzaamlaadinterfaces voor elektrische voertuigen

EV's gebruiken zowel snel als langzaam opladen, met snel opladen met behulp van krachtige DC-laders voor snelle aanvulling, terwijl langzaam opladen AC-laders langer gebruikt, geleidelijker opladen thuis of op het werk.

Snel opladen:
Snelheid:
Biedt aanzienlijk snellere oplaadtijden vergeleken met langzaam opladen, waardoor EV’s in korte tijd een substantieel deel van hun actieradius kunnen terugwinnen.

Stroom:
Maakt gebruik van krachtige DC-laders, doorgaans leveren 50 kW of meer, zelfs overschrijden 350 kW.

Infrastructuur:
Vereist gespecialiseerde apparatuur en infrastructuur, waardoor het meer geschikt is voor openbare laadstations en commerciële toepassingen.

Veel voorkomende toepassingen:
Ideaal voor lange afstanden en situaties waarin snel opwaarderen nodig is.

Batterij-impact:
Terwijl snel opladen handig kan zijn, Bij veelvuldig gebruik kan de batterij mogelijk sneller verslechteren vanwege het hoge opgenomen vermogen en de gegenereerde warmte.

Oplaadtijd:
Kan de batterij opladen tot 80% capaciteit in zo weinig als 30 notulen, maar opladen vanaf 80% naar 100% kan langer duren vanwege de lagere oplaadsnelheid voor de veiligheid van de batterij.

Langzaam opladen:
Snelheid: Gekenmerkt door langere oplaadtijden, Het kost vaak uren om een ​​EV volledig op te laden.
Stroom: Maakt gebruik van AC-laders met een lager vermogen, doorgaans variërend van 3 kW tot 22 kW.
Infrastructuur: Op grotere schaal beschikbaar, vooral voor thuisgebruik, en goedkoper en gemakkelijker te installeren.
Veel voorkomende toepassingen: Ideaal voor 's nachts of langere oplaadsessies thuis, werk, of andere locaties waar het voertuig voor langere tijd geparkeerd staat.
Batterij-impact: Over het algemeen vriendelijker voor de batterij en kan de levensduur ervan helpen verlengen.
Oplaadtijd: Het kan enkele uren duren voordat de batterij volledig is opgeladen.

N.Amerika, Japan, EU, China en de rest van de markten Soorten opladers voor elektrische voertuigen

Voor nieuwe energievoertuigen aangedreven door batterijen, opladen is een essentieel onderdeel. Ook al komen er in de toekomst mogelijk diensten voor batterijvervanging beschikbaar die vergelijkbaar zijn met tanken, conservatief wordt geschat dat binnen 10 jaar, Er zal moeten worden vertrouwd op verschillende snelle en langzame ladingen om de accu's aan te vullen. Deze keer zal ik u kort het laadsysteem van nieuwe energievoertuigen voorstellen.
Het laadsysteem kan in twee methoden worden verdeeld: normaal opladen en snel opladen. Afgaande op het uiterlijk en de grootte, het verschil tussen de oplaadpoorten is eigenlijk heel eenvoudig. De snellaadpoort is groot en heeft 9 gaten, en de langzame oplaadpoort is klein en heeft 7 gaten. Op deze manier, zelfs beginnende gebruikers zullen geen fouten maken. Algemeen, Er worden twee oplaadpoorten ontworpen aan de voor- en achterkant van de auto. Sommige modellen zullen ook twee oplaadpoorten samen ontwerpen, zoals de voor- of achterkant van de auto. Autobezitters kunnen de oplaadmethode kiezen op basis van hun oplaadtijdbehoeften.

Snelle oplaadinterface (snel opladen)
Snelladen is een DC-laadmethode. De laadstroom moet groter zijn, waarvoor de bouw van snellaadstations nodig is. Het is niet nodig dat de accu volledig is opgeladen, maar voldoet alleen aan de behoeften van continu rijden. In deze oplaadmodus, alleen 50% naar 80% van de powerbatterij kan worden opgeladen 20 naar 30 notulen. De grondlaadstapel (apparatuur) voert direct gelijkstroom uit om de accu van het voertuig op te laden. Het elektrische voertuig hoeft alleen te voorzien in oplaad- en bijbehorende communicatie-interfaces.

De voordelen van snelladen: korte oplaadtijd, snelle stroom van opladende voertuigen, en het besparen van parkeerruimte bij het laadstation.

Nadelen van snelladen: lagere laadefficiëntie, hogere productie van laders, installatie- en werkingskosten. De laadstroom is groot en vereist hoogwaardige laadtechnologie en -methoden, wat een negatieve invloed heeft op de levensduur van de accu. Het is gemakkelijk om afwijkingen in de accu te veroorzaken en veiligheidsrisico's met zich mee te brengen. Bovendien, Laden met hoge stroomsterkte zal impact hebben op het openbare elektriciteitsnet en de kwaliteit van de stroomvoorziening en de veiligheid van het elektriciteitsnet beïnvloeden.

Regelmatig opladen (langzaam opladen)
Deze oplaadmodus is AC-laden. Het externe elektriciteitsnet levert 220V civiele eenfasige wisselstroom aan de boordlader van het elektrische voertuig, en de ingebouwde lader laadt de accu op. Meestal duurt het 5 naar 8 uur volledig op te laden.
De voordelen van gewoon opladen: de oplaadstapel (oplaaddoos) is laag in kosten en eenvoudig te installeren. Het lage dalvermogen van het elektriciteitsnet kan 's nachts worden gebruikt voor opladen om de laadkosten te verlagen. Tijdens de oplaadperiode, de laadstroom is klein en de spanning is relatief stabiel, die de veiligheid van het batterijpakket kan garanderen en de levensduur van de batterij kan verlengen.
Nadelen van gewoon opladen: De oplaadtijd is te lang en het is moeilijk om aan de behoeften van de noodbediening van het voertuig te voldoen.

Snelle oplaadinterface
gelijkstroom+: Gelijkstroom positief
gelijkstroom -: DC-voeding negatief
PE: Grond (grond)
S+: Communicatie CAN-H
S-: Communicatie CAN-L
CC1: Bevestiging van oplaadverbinding
CC2: Bevestiging van oplaadverbinding
EEN+: 12V+
A-: 12V-

verschil tussen AC en DC bij het opladen van elektrische voertuigen

Hoe controleer je of CC1 en CC2 goed zijn aangesloten??
Het volgende is het schematische diagram van de CC1-laadpaalverbindingsdetectie.
Zoals u kunt zien in de onderstaande grafiek, om te bepalen of de verbinding normaal is, u kunt dit bevestigen aan de hand van de spanning op het detectiepunt. Verschillende spanningen worden verkregen door de spanning te delen door verschillende weerstanden.

Dan is er het schematische diagram ter bevestiging van de aansluiting van het CC2-voertuigbesturingsapparaat.
Nadat het is ingeschakeld, de twee weerstanden verdelen de spanning om een ​​spanning van 6V te verkrijgen, anders wordt een spanning van 12V verkregen.

Neem de BYD e6 als voorbeeld, Het voertuigcarrosserieverbindingsapparaat wordt gebruikt om externe elektrische energie naar de accu te geleiden en in te voeren tijdens het opladen van het voertuig. Het deksel van de laadpoort heeft dempende eigenschappen, dat is, controleer of de weerstand tussen “CC1” en “PE” op de oplaadpoort 1KΩ is; tegelijkertijd, u moet controleren of de verbinding tussen de oplaadpoort en de powermanager normaal is.

Langzaam opladen-interface
CC: Bevestiging van verbinding met voertuigbedieningsapparaat
CP: Bevestiging van aansluiting laadpaal
PE: Grond (grond)
L: Driefasige wisselstroom “U”
N: Driefasige AC “neutraal”
NC1: Driefasige wisselstroom “V”
NC2: Driefasige wisselstroom “W”
Normaal gesproken zijn NC1 en NC2 leeg.
L en N zijn de twee draden die zijn aangesloten op ons huishouden 220V.

Hoe bevestigen CC en CP of de verbinding normaal is?
De “kabelbedieningskast” en het “voertuigbedieningsapparaat” bevestigen onderling of de aansluiting correct is.

Eerst, de “kabelbedieningskast” passeert het CP-detectiepunt 1 en detectiepunt 4 om te detecteren of de spanning 12V is. Als het niet goed is aangesloten, er zal geen aarde zijn op het detectiepunt 4, en de spanning wordt niet gedetecteerd. Als de verbinding goed is, detectiepunt 4 is via PE verbonden met de voertuigmassa, en de spanning is op dit moment 12V. Nadat er 12V-stroom is, de “kabelbedieningskast” zal S1 verbinden met PWM, anders wordt S1 aangesloten +12.

Dan, het voertuigcontroleapparaat detecteert de R3-weerstand via CC om te bevestigen of het laadpistool is aangesloten op de voertuigaansluiting. Zo niet, de weerstand zal oneindig zijn, anders zal er een overeenkomstige weerstandswaarde zijn.

Hier, het voertuigbedieningsapparaat stelt het vermogen van de ingebouwde lader in (meestal standaard ingesteld door de fabrikant):

Het ingebouwde laadapparaat bepaalt via het duty-cycle signaal van CP de maximale laadstroom van de besturingskast op de kabel. De algemene instelverhouding is als volgt:

Tegelijkertijd, het ingebouwde oplaadapparaat bepaalt ook de nominale capaciteit van de kabel via de RC op de CC.

Eindelijk, na berekening van de nominale capaciteit van de laadkabel en de stroom van de bedieningskast op de kabel, het voertuigbedieningsapparaat stelt het maximale vermogen van de boordlader in op de minimale waarde.

Na zoveel gezegd te hebben, sommige mensen moeten het vragen: “Waarom zijn er twee laadinterfaces?? Is het niet goed om ze in één te verenigen??Dit wordt vooral bepaald door snelladen.

You must know that the charging process of a vehicle is not just from the power grid to the battery, but also requires passing through charging piles, charging cables, charging plugs, and vehicle socket interfaces before entering the vehicle. From the previous principles, we also know that for AC charging, after entering the vehicle, it does not go directly to the battery, but also passes through the two levels of on-board charger and BMS.

For fast charging, compared with AC charging, the charging power is not limited to the specific charging voltage and current, ranging from 20kW, 40kW, 60kW to 200kW, 250kW, and 350kW. As long as the input (grid) and output (vehicle) support it, it can be done very well.

The power from the grid first enters the charging pile and then reaches the vehicle through the charging cable. De meeste laadkabels worden op de laadpaal bevestigd, en het andere uiteinde is een pistoolvormige stekker die op het voertuig is aangesloten (deze aansluitmethode wordt in de standaard aansluitmethode C genoemd).

Er zijn ook een klein aantal laadpalen die geïsoleerd zijn en een onafhankelijke kabel nodig hebben, waarbij beide uiteinden zijn verbonden met de laadpaal en het voertuig (aansluitmethode B). Wat betreft de manier waarop de laadkabel aan het voertuig is bevestigd (aansluitmethode A), het heeft bijna geen toepassing. AC-laden kan verbindingsmodus B en verbindingsmodus C gebruiken. Voor AC-laadstroom groter dan 32A en DC-laden, alleen verbindingsmethode C kan worden gebruikt.

Omdat het voedingssysteem van het voertuig een gelijkstroomsysteem is, tijdens het opladen met AC, Wisselstroom kan de batterij niet rechtstreeks opladen. Het moet via een onderdeel gaan dat een ingebouwde oplader wordt genoemd (OBC, Ingebouwde oplader) om AC naar DC om te zetten en de spanning te transformeren volgens het commando van het BMS voordat deze aan de batterij wordt geleverd.

In dit samenstellingsdiagram van de autolader, er zijn twee kerncomponenten: ACDC-gelijkrichter en DCDC-transformator (krachtbron op de foto). De eerste wordt gebruikt om wisselstroom om te zetten in gelijkstroom die acceptabel is voor de accu van het voertuig, en deze laatste wordt gebruikt om de spanning van de gelijkstroom aan te passen.

Volgens het BMS-commando, de laadstroom en -spanning worden dynamisch aangepast om zich aan te passen aan de laadbehoeften van de batterij in verschillende fasen. Bijvoorbeeld, tijdens het laden met constante stroom, naarmate het batterijvermogen toeneemt, ook de laadspanning moet omhoog. Het is ook verantwoordelijk voor het omzetten van lage spanning en het opladen van de kleine 12V-batterij.

Tijdens DC-laden, de DC-paal zelf is een ACDC-gelijkrichter plus een DCDC-transformator, die direct wisselstroom buiten het voertuig omzet, afhankelijk van de behoeften van het GBS, vervangt de rol van de ingebouwde lader. Daarom, DC-laadpalen worden ook wel off-board laders genoemd.