Interfețe de încărcare rapidă și de încărcare lentă pentru vehicule electrice

Vehiculele electrice utilizează atât încărcare rapidă, cât și încărcare lentă, cu încărcare rapidă folosind încărcătoare DC de mare putere pentru reumplere rapidă, în timp ce încărcarea lentă utilizează încărcătoare de curent alternativ pentru mai mult timp, încărcare mai treptată acasă sau la serviciu.

Încărcare rapidă:
Viteză:
Oferă timpi de încărcare semnificativ mai rapid în comparație cu încărcarea lentă, permițând vehiculelor electrice să recâștige o parte substanțială a autonomiei lor într-o perioadă scurtă de timp.

Putere:
Folosește încărcătoare DC de mare putere, livrând de obicei 50 kW sau mai mult, chiar depăşind 350 kW.

Infrastructură:
Necesită echipament și infrastructură specializate, făcându-l mai potrivit pentru stațiile publice de încărcare și aplicațiile comerciale.

Aplicații comune:
Ideal pentru călătorii pe distanțe lungi și pentru situații în care sunt necesare reîncărcări rapide.

Impactul bateriei:
În timp ce încărcarea rapidă poate fi convenabilă, utilizarea frecventă poate degrada bateria mai repede datorită puterii mari de intrare și căldurii generate.

Timp de încărcare:
Poate încărca bateria până la 80% capacitate în cât mai puțin 30 minute, dar încărcând de la 80% la 100% poate dura mai mult din cauza vitezei reduse de încărcare pentru siguranța bateriei.

Încărcare lentă:
Viteză: Characterized by longer charge times, often requiring hours to fully charge an EV.
Putere: Uses lower power AC chargers, typically ranging from 3 kW to 22 kW.
Infrastructură: More widely available, especially for home use, and less expensive and easier to install.
Aplicații comune: Ideal for overnight or extended charging sessions at home, work, or other locations where the vehicle is parked for an extended period.
Impactul bateriei: Generally gentler on the battery and may help extend its lifespan.
Timp de încărcare: Can take several hours to reach a full charge.

N.America, Japonia, UE, China and the rest of markets Types of electric vehicle chargers

For new energy vehicles powered by batteries, charging is an essential part. Even if there may be battery replacement services similar to refueling in the future, it is conservatively estimated that within 10 ani, va trebui să se bazeze pe diferite încărcări rapide și lente pentru a reumple bateriile. De data aceasta vă voi prezenta pe scurt sistemul de încărcare a vehiculelor cu energie nouă.
Sistemul de încărcare poate fi împărțit în două metode: încărcare obișnuită și încărcare rapidă. Judecând după aspect și dimensiune, diferența dintre porturile de încărcare este de fapt foarte simplă. Portul de încărcare rapidă este mare și are 9 găuri, iar portul de încărcare lentă este mic și are 7 găuri. În acest fel, chiar și utilizatorii începători nu vor face greșeli. În general, două porturi de încărcare vor fi proiectate în partea din față și din spate a mașinii. Unele modele vor proiecta și două porturi de încărcare împreună, cum ar fi partea din față sau din spate a mașinii. Proprietarii de mașini pot alege metoda de încărcare în funcție de nevoile lor de timp de încărcare.

Interfață de încărcare rapidă (Încărcare rapidă)
Încărcarea rapidă este o metodă de încărcare DC. Curentul de încărcare trebuie să fie mai mare, ceea ce presupune construirea de statii de incarcare rapida. Nu necesită încărcarea completă a bateriei de alimentare, dar satisface doar nevoile de conducere continuă. În acest mod de încărcare, numai 50% la 80% a bateriei de putere poate fi încărcată în 20 la 30 minute. Pila de încărcare la sol (echipamente) emite direct curent continuu pentru a încărca bateria vehiculului. Vehiculul electric trebuie doar să ofere interfețe de încărcare și comunicații aferente.

Avantajele încărcării rapide: timp scurt de încărcare, flux rapid al vehiculelor de încărcare, și salvarea zonei de parcare la stația de încărcare.

Dezavantajele încărcării rapide: eficiență de încărcare mai mică, producție mai mare a încărcătorului, costurile de instalare și de lucru. Curentul de încărcare este mare și necesită tehnologie și metode de încărcare înalte, care are un impact negativ asupra duratei de viață a bateriei de putere. Este ușor să provocați anomalii în bateria de alimentare și să prezinte riscuri pentru siguranță. În plus, încărcarea cu curent ridicat va avea un impact asupra rețelei publice de energie și va afecta calitatea sursei de energie și siguranța rețelei electrice.

Încărcare regulată (încărcare lentă)
Acest mod de încărcare este încărcare AC. Rețeaua de alimentare externă asigură alimentare civilă monofazată de 220 V pentru încărcătorul de bord al vehiculului electric, iar încărcătorul de bord încarcă bateria de alimentare. De obicei durează 5 la 8 ore pentru a se încărca complet.
Avantajele încărcării obișnuite: grămada de încărcare (cutie de încărcare) are un cost redus și ușor de instalat. Puterea scăzută de vale a rețelei electrice pe timp de noapte poate fi utilizată pentru încărcare pentru a reduce costurile de încărcare. În timpul perioadei de încărcare, curentul de încărcare este mic și tensiunea relativ stabilă, care poate asigura siguranța acumulatorului de putere și poate prelungi durata de viață a bateriei de putere.
Dezavantajele încărcării obișnuite: Timpul de încărcare este prea lung și este dificil de îndeplinit nevoile de funcționare de urgență a vehiculului.

Interfață de încărcare rapidă
DC+: Putere DC pozitivă
DC -: Alimentare DC negativă
PE: Sol (sol)
S+: Comunicare CAN-H
S-: Comunicare CAN-L
CC1: Confirmarea conexiunii la încărcare
CC2: Confirmarea conexiunii la încărcare
A+: 12V+
O-: 12V-

diferența dintre AC și DC de încărcare EV

Cum confirmi dacă CC1 și CC2 sunt conectate corect?
Următoarea este schema de detecție a conexiunii pilei de încărcare CC1.
După cum puteți vedea din graficul de mai jos, pentru a determina dacă conexiunea este normală, o puteți confirma prin tensiunea de la punctul de detectare. Tensiuni diferite se obțin prin împărțirea tensiunii la diferite rezistențe.

Apoi există diagrama schematică de confirmare a conexiunii dispozitivului de control al vehiculului CC2.
După ce este pornit, cele două rezistențe împart tensiunea pentru a obține o tensiune de 6V, in caz contrar se obtine o tensiune de 12V.

Luând ca exemplu BYD e6, dispozitivul de conectare la caroseria vehiculului este utilizat pentru a conduce și a introduce energie electrică externă la bateria de alimentare atunci când vehiculul se încarcă. Capacul portului de încărcare are caracteristici de amortizare, adică, verificați dacă rezistența dintre „CC1” și „PE” pe portul de încărcare este de 1KΩ; în același timp, trebuie să verificați dacă conexiunea dintre portul de încărcare și managerul de alimentare este normală.

Interfață de încărcare lentă
CC: Confirmarea conexiunii dispozitivului de control al vehiculului
CP: Confirmarea conexiunii pila de încărcare
PE: Sol (sol)
L: Curent alternativ trifazat „U”
N: CA trifazat „neutru”
NC1: Curent alternativ trifazat „V”
NC2: Curent alternativ trifazat „W”
În mod normal, NC1 și NC2 sunt goale.
L și N sunt cele două fire conectate la 220V gospodăriei noastre.

Cum confirmă CC și CP dacă conexiunea este normală?
„Cutia de control prin cablu” și „dispozitivul de control al vehiculului” confirmă reciproc dacă conexiunea este corectă.

Primul, „Cutia de control prin cablu” va trece de punctul de detectare CP 1 și punctul de detectare 4 pentru a detecta dacă tensiunea este de 12V. Dacă nu este conectat corect, nu va exista pământ la punctul de detectare 4, iar tensiunea nu va fi detectată. Dacă conexiunea este bună, punct de detectare 4 este conectat la masa vehiculului prin PE, iar tensiunea este de 12V în acest moment. După ce există alimentare de 12 V, „Cutia de control prin cablu” va conecta S1 la PWM, altfel S1 va fi conectat la +12.

Apoi, dispozitivul de control al vehiculului va detecta rezistența R3 prin CC pentru a confirma dacă pistolul de încărcare este conectat la priza vehiculului. Dacă nu, rezistența va fi infinită, în caz contrar, va exista o valoare a rezistenței corespunzătoare.

Aici, dispozitivul de control al vehiculului va seta puterea încărcătorului de bord (de obicei setat de producător în mod implicit):

Dispozitivul de încărcare de la bord determină curentul maxim de încărcare al casetei de control pe cablu prin semnalul ciclului de lucru al CP. Raportul general de setare este următorul:

În același timp, dispozitivul de încărcare de la bord va determina și capacitatea nominală a cablului prin RC pe CC.

În cele din urmă, după calcularea capacităţii nominale a cablului de încărcare şi a curentului cutiei de comandă de pe cablu, dispozitivul de control al vehiculului setează puterea maximă a încărcătorului de bord la valoarea minimă a acestora.

După ce am spus atâtea, unii oameni trebuie să întrebe: „De ce există două interfețe de încărcare? Nu este bine să le unim într-unul singur??” Acest lucru este determinat în principal de încărcarea rapidă.

Trebuie să știi că procesul de încărcare a unui vehicul nu este doar de la rețea electrică la baterie, dar necesită și trecerea prin grămezi de încărcare, cabluri de încărcare, mufe de încărcare, și interfețele prizei vehiculului înainte de a intra în vehicul. Din principiile anterioare, știm și asta pentru încărcarea AC, 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. Most charging cables are fixed on the charging pile, and the other end is a gun-shaped plug connected to the vehicle (this connection method is called connection method C in the standard).

There are also a small number of charging piles that are isolated and require an independent cable, cu ambele capete legate la pila de încărcare și la vehicul (metoda de conectare B). Cât despre modul în care cablul de încărcare este fixat pe vehicul (metoda de conectare A), nu are aproape nicio aplicație. Încărcarea AC poate folosi modul de conectare B și modul de conectare C. Pentru curent de încărcare AC mai mare de 32 A și încărcare DC, poate fi folosită numai metoda de conectare C.

Deoarece sistemul de alimentare al vehiculului este un sistem DC, la încărcarea cu AC, Alimentarea CA nu poate încărca direct bateria. Trebuie să treacă printr-o componentă numită încărcător de bord (OBC, Încărcător de bord) pentru a converti AC în DC și a transforma tensiunea conform comenzii BMS înainte de a o alimenta bateriei.

În această diagramă de compoziție a încărcătorului auto, Există două componente de bază: redresor ACDC și transformator DCDC (unitatea de alimentare din imagine). Primul este folosit pentru a converti curentul alternativ în curent continuu, care este acceptabil pentru bateria vehiculului, iar acesta din urmă este folosit pentru reglarea tensiunii curentului continuu.

Conform comenzii BMS, curentul de încărcare și tensiunea sunt ajustate dinamic pentru a se adapta nevoilor de încărcare ale bateriei în diferite etape. De exemplu, în timpul încărcării cu curent constant, pe măsură ce puterea bateriei crește, trebuie să crească și tensiunea de încărcare. De asemenea, este responsabil pentru conversia tensiunii joase și pentru încărcarea bateriei mici de 12V.

În timpul încărcării DC, grămada DC în sine este un redresor ACDC plus un transformator DCDC, care convertește direct puterea de curent alternativ în afara vehiculului în funcție de nevoile BMS, înlocuind rolul încărcătorului de bord. Prin urmare, Pilele de încărcare DC sunt denumite și încărcătoare externe.