Какие существуют типы зарядных устройств?
Типы зарядных устройств
Зарядные устройства для электромобилей можно разделить на различные типы в соответствии с различными классификационными стандартами, как показано в Таблице 11-5.
Таблица 11-5 Типы зарядных устройств для электромобилей
|
(1) Встроенное-зарядное устройство (OBC)Бортовое зарядное устройство-устанавливается в электромобиль и подключается к розетке переменного тока с помощью вилки и кабеля. Преимущество встроенного зарядного устройства- заключается в том, что аккумулятор можно заряжать в любое время при наличии доступной розетки. На рис. 11-18 показано встроенное зарядное устройство мощностью 6,6 кВт-. На Рисунке 11-19 показаны часто используемые бортовые зарядные устройства.
(2) Наземное зарядное устройствоНаземное зарядное устройство обычно устанавливается в фиксированном месте и подключается к входному источнику переменного тока, а его выход постоянного тока подключается к зарядному интерфейсу электромобиля, который нуждается в зарядке. Наземное зарядное устройство может обеспечивать выходной ток высокой-мощности, не ограничено пространством для установки автомобиля и соответствует требованиям для быстрой-быстрой зарядки электромобилей высокой мощности.
(3) Проводящее зарядное устройство и индуктивное зарядное устройствоВыходпроводящее зарядное устройствопередает электрическую энергию непосредственно электромобилю по проводам во время зарядки. Между ними существует физическая связь, и электромобиль не оснащен силовыми электронными схемами.
Как показано на рисунке 11-20,индуктивное зарядное устройствоиспользует принцип передачи электромагнитной энергии, передавая электрическую энергию электромобилю посредством электромагнитной индукционной связи. Между источником питания и приемной частью нет прямой механической связи; передача энергии между ними зависит исключительно от преобразования электромагнитной энергии. Структурная конструкция этого метода зарядки относительно сложна; приемная часть установлена в электромобиле и ограничена установочным пространством автомобиля, что ограничивает уровень мощности. Однако, поскольку персоналу, выполняющему зарядку, не требуется прямой контакт с компонентами высокого-напряжения, ее безопасность высока.
(4) Обычное зарядное устройство и многофункциональное зарядное устройствоАнобычное зарядное устройствообеспечивает только функцию зарядки аккумуляторной батареи. В настоящее время используемые зарядные устройства в основном имеют переменный-вход, поэтому блок преобразования мощности зарядного устройства по сути представляет собой преобразователь переменного/постоянного тока. Амногофункциональное зарядное устройствоОн не только обеспечивает функцию зарядки аккумуляторной батареи, но также может предлагать такие функции, как проверка емкости аккумуляторной батареи, подавление гармоник в электросети, компенсация реактивной мощности и балансировка нагрузки.
Наземное зарядное устройство большой-мощности в основном представляет собойпроводящее зарядное-мощное зарядное устройство, который обычно использует в качестве входного напряжения трехфазный-переменный ток, получает напряжение шины постоянного тока после прохождения через диодный выпрямительный мост и каскад LC-фильтра, а затем использует изолированный полный-мостовой преобразователь постоянного тока в постоянный для преобразования напряжения. Доступные изолированные топологии преобразователей постоянного тока с полным-мостом включают в себя преобразователи с ШИМ с жестким-переключением, последовательные/параллельные резонансные преобразователи, преобразователи с двойным активным мостом (DAB) и преобразователи с -полным-мостом со сдвигом фазы. Среди них структура основной схемы и метод управления ШИМ-преобразователем с жестким переключением являются самыми простыми, а магнитные компоненты (включая изолирующий трансформатор, дроссель выходного фильтра и т. д.) также являются самыми простыми в проектировании и изготовлении, что делает эту топологию наиболее развитой и широко используемой для зарядных устройств большой-мощности. Однако у него есть и недостатки, такие как низкая частота переключения, высокий уровень шума и большая громкость. Постоянно появляются и находят практическое применение более совершенные-зарядные устройства большой мощности.
(5) Двунаправленное зарядное устройство A двунаправленное зарядное устройство, также известная как двунаправленная топология, может заряжать встроенную батарею в режиме постоянного тока или постоянного напряжения и в то же время подавать электроэнергию обратно в сеть, реализуя нивелирование пиков активной нагрузки в электросети. Он также может выполнять емкостную или индуктивную компенсацию реактивной мощности, выдавая ток с опережением или запаздыванием фазы относительно напряжения сети. Являясь связующим звеном между системой управления верхнего-уровня и электромобилем, он может выполнять операции зарядки и обратной связи по мощности в сочетании с инструкциями диспетчерского центра сети и системы управления батареями.
С развитием технологии аккумуляторных батарей и совершенствованием интеллекта электромобилей количество и мощность зарядных станций продолжают увеличиваться, а влияние зарядных устройств на энергосистему постепенно становится заметным. В то же время улучшение функции разрядки электромобилей и развитие технологии микросетей постоянного тока для хранения энергии обеспечивают практические решения для зарядных станций, позволяющие снизить воздействие сети и сократить пиковые нагрузки и заполнить долины. Кроме того, с учетом снижения стоимости производства солнечной энергии установка фотоэлектрических установок на зарядных станциях также стала лучшим выбором для снижения воздействия на энергосистему. Модули зарядки в микросетях V2G (от транспортного средства к сети), V2V (от транспортного средства к транспортному средству) и фотоэлектрических оптимизаторах стали новыми требованиями. V2G — это технология двусторонней-передачи энергии и информации между электромобилем и электросетью. Что касается модулей V2G, традиционный модуль переменного/постоянного тока сталкивается с проблемами, связанными с необходимостью обратного разряда, выходного сигнала широкого-диапазона, двунаправленного переключения-в реальном времени и выхода с высоким-эффективным-диапазоном. В микросетях постоянного тока, V2V и фотоэлектрических накопителях энергии модуль постоянного/постоянного тока должен не только обеспечивать зарядку постоянным током, но также иметь возможность обратного разряда и возможность отслеживания максимальной точки мощности для фотоэлектрических систем. Новые двунаправленные преобразователи придают новый импульс развитию технологии зарядных модулей и становятся направлением для будущих технологических инноваций.
