Electric sasakyan sa

Habang ang mundo ay naghahanda upang maipalabas ang isang EV rebolusyon, totoo pa rin na ang rate ng pagbagay ay mabagal. Electric Vehicles (EVs) sa kabila ng pagiging isang mas berde, mas maayos at murang mode ng transportasyon ay tila hindi pa praktikal. Ang dahilan ay dalawang salita, Cost at Ecosystem. Sa kasalukuyan ang mga EV ay malaki ang presyo sa kapantay ng mga gasolina ng kotse na ginagawa itong isang hindi gaanong makabuluhang pagpipilian para sa mga mamimili, ang pagsulong sa teknolohiya ng baterya at mga iskema ng gobyerno ay inaasahan na ibababa ang gastos ng EV sa Hinaharap.

Ang pangalawang bahagi ay, walang tamang ecosystem para sa mga mamimili na gumamit ng isang Electric Vehicle nang walang gaanong abala. Sa "Ecosystem" tinutukoy ko ang mga istasyon ng pagsingil upang singilin ang iyong EV kapag naubusan ka ng juice ng baterya. Pag-isipan ang paggamit ng isang sasakyan na gasolina kapag wala kang mga gasolinahan sa iyong bayan at ang tanging lugar na maaari mong punan muli ay nakauwi ka na, at idinagdag na kakailanganin mo ang isang minimum na 6-8 na oras upang singilin ang isang tipikal na EV. Maraming mga kumpanya tulad ng Tesla, EVgo, charge point atbp ay kinilala na ang problemang ito sa pamamagitan ng pagse-set up ng mga istasyon ng pagsingil sa buong bansa. Sa mga bansa tulad ng Netherland, na nangako na isuko ang petrol engine sa 2035 sigurado na ang mga kalsada sa hinaharap ay mapapalitan ng mga EV sa mga panloob na engine ng pagkasunog at maraming mga istasyon ng pagsingil ng EV ang pop up sa paligid natin.

Ngunit, paano gumagana ang isang istasyon ng pagsingil ng EV ? Maaari bang singilin ng isang solong istasyon ng pagsingil ang lahat ng uri ng Mga Sasakyang Elektriko? Ano ang mga uri ng charger ng Electric Vehicle ? Anong mga protocol ang sinusunod para sa mga EV charger? Sa artikulong ito tatalakayin namin ang sagot para sa lahat ng mga katanungang ito at mauunawaan din kung ano ang bumubuo ng isang Electric Vehicle Charging Station at ang mga subsystem sa likod nito. Bago magpunta sa karagdagang dapat mong basahin ang tungkol sa mga baterya na ginamit sa Electric sasakyan at kung paano gumagana ang sistema ng pamamahala ng Baterya sa loob ng Sasakyan ng Elektriko.

Mga Kagamitan sa Pag-supply ng Elektronikong Sasakyan (EVSE)

Ang mga kagamitan na bumubuo ng isang Electric Vehicle Charging Station ay sama-sama na tinawag bilang Electric Vehicle Supply Equipment (EVSE). Ang term na ito ay mas popular, at wala itong tinukoy kundi ang mga singilin na istasyon. Ang ilang mga tao ay tinukoy din ito bilang ECS ​​na kumakatawan sa istasyon ng pagsingil ng Electric.

Ang isang ESE ay dinisenyo at ininhinyero upang singilin ang isang baterya pack sa pamamagitan ng paggamit ng grid para sa Paghahatid ng Lakas; ang mga baterya pack na ito ay maaaring naroroon sa isang Electric Vehicle (EV) o sa isang Plug-in Electric Vehicle (PEV). Ang kapangyarihan, konektor at protocol para sa mga EVSE na ito ay magkakaiba batay sa disenyo nito na tatalakayin namin sa artikulong ito.

Mga On-Board Charger at Istasyon ng Pagcha-charge

Bago kami magtungo sa mga istasyon ng singilin mahalaga na maunawaan kung ano ang naroroon sa loob ng EV at sa aling bahagi makakonekta ang charger. Karamihan sa mga EV ngayon ay mayroong isang On-Board charger (OBC) at nagbibigay din ang tagagawa ng isang Charger kasama ang sasakyan. Ang mga charger na ito kasama ang on-board charger ay maaaring magamit ng customer upang singilin ang kanyang EV mula sa kanyang power outlet ng bahay sa oras na makauwi siya. Ngunit ang mga charger na ito ay napaka-basic at hindi dumating sa anumang mga advanced na tampok at samakatuwid ay karaniwang tumatagal ng halos 8 oras upang singilin ang isang tipikal na EV.

Mga uri ng EV Charging Stations (EVSE)

Ang mga Istasyon ng Pag-charge ay maaaring malawak na naiuri sa dalawang uri, AC singilin Station at DC singilin Station.

Ang isang AC singilin na istasyon tulad ng ipinapahiwatig ng pangalan ay nagbibigay ng form ng kuryente ng AC na grid sa EV na pagkatapos ay na-convert sa DC gamit ang On-board charger upang singilin ang sasakyan. Ang mga charger na ito ay tinatawag ding Level 1 at Level 2 Charger na ginagamit sa mga tirahan at komersyal na lugar. Ang bentahe ng isang istasyon ng pagsingil ng AC ay ang pang-board na charger ay magsasaayos ng boltahe at kasalukuyang kinakailangan para sa EV kung kaya't hindi sapilitan para sa istasyon ng singilin na makipag-usap sa EV. Ang kawalanay ang mababang output kapangyarihan na kung saan taasan ang oras ng singilin. Ang isang tipikal na sistema ng pagsingil ng AC ay ipinapakita sa larawan sa ibaba. Tulad ng nakikita natin ang AC mula sa grid ay direktang ibinibigay sa OBC sa pamamagitan ng EVSE, pagkatapos ay i-convert ito ng OBC sa DC at i-charger ang baterya sa pamamagitan ng BMS. Ang Pilot wire ay ginagamit upang maunawaan ang uri ng charger na konektado sa EV at itakda ang kinakailangang kasalukuyang input para sa OBC. Tatalakayin pa natin ang higit pa tungkol dito sa paglaon.

Ang isang DC singilin Station ay nakakakuha ng AC power form ang grid at binago ito sa DC boltahe at ginagamit ito singilin ang baterya pack nang direkta sa pamamagitan ng pagpasa ng On-board Charger (OBS). Karaniwang naglalabas ang mga charger na ito ng mataas na boltahe na hanggang sa 600V at kasalukuyang hanggang 400A na nagbibigay-daan sa EV na sisingilin nang mas mababa sa 30 minuto kumpara sa 8-16 na oras sa AC charger. Ang mga ito ay tinatawag ding Level 3 charger at karaniwang kilala bilang DC Fast Charger (DCFC) o Super charger. Ang bentahe ng ganitong uri ng charger ay ang mabilis nitong oras ng pag-charge habang ang kawalan ay ang kumplikadong engineeringkung saan kailangan nitong makipag-usap sa EV upang singilin ito nang mahusay at ligtas. Ang isang pangkaraniwang sistema ng pagsingil ng DC ay ipinapakita sa ibaba, tulad ng nakikita mong ang EVSE ay nagbibigay ng DC nang direkta sa baterya pack na bypass ang OBS. Ang EVSE ay nakaayos sa mga stack upang magbigay ng mataas na kasalukuyang isang solong stack ay hindi maaaring magbigay ng mataas na kasalukuyang dahil sa mga limitasyon sa switch ng kuryente.

Karaniwan ang mga charger na Antas 1 ay inilaan para sa paggamit ng tirahan, ito ang mga charger na ibinibigay ng mga tagagawa kasama ang EV na maaaring magamit upang singilin ang EV sa pamamagitan ng karaniwang mga outlet ng kuryente sa bahay. Kaya nagtatrabaho sila sa Single phase AC supply at maaaring maglabas kahit saan sa pagitan ng 12A hanggang 16A at tumatagal ng halos 17 oras upang singilin ang isang EV na 24kWH. Ang isang charger na Antas 1 ay walang gaanong papel sa pagsingil ng mga istasyon.

Ang charger na Antas 2 ay ibinigay bilang isang pag-update para sa antas ng 1 charger maaari itong mai-install sa bahay, sa espesyal na kahilingan sa kondisyon na ang bahay ay may split phase power supply o maaaring magamit din sa publiko / komersyal na mga istasyon ng singilin din. Ang mga charger na ito ay maaaring magbigay ng hanggang sa 80A kasalukuyang output dahil sa mataas na boltahe ng pag-input at maaaring singilin ang isang EV sa loob ng 8 oras. Ang Level 3 charger o Super charger ay inilaan para sa mga pampublikong istasyon ng singilin lamang. Nangangailangan ang mga ito ng poly phase AC input mula sa grid at kumonsumo ng higit sa 240 kW na halos 10 beses na higit pa sa isang tipikal na Aircon unit sa aming tahanan. Kaya't ang mga charger na ito ay nangangailangan ng espesyal na pahintulot mula sa grid upang gumana.

Ang mga charger na Antas 2 at Antas 3 ay itinuturing na mas mahusay kaysa sa charger na Antas 1 dahil ang AC / DC at DC / DC na pagbabago ay nagaganap sa mismong EVSE. Dahil sa napakalaking sukat at pagiging kumplikado ng isang Antas 2 at Antas 3 na mga charger ay hindi sila maitatayo sa loob ng isang EV dahil madaragdagan nito ang timbang at mabawasan ang kahusayan ng EV.

Uri ng Pagcha-charge ng Station	Antas ng Charger	Boltahe at Kasalukuyang AC Supply	Lakas ng Charger	Oras upang singilin ang isang 24kWH baterya Pack
Station ng singilin sa AC	Antas 1 - Tirahan	Single Phase - 120 / 230V at ~ 12 hanggang 16A	~ 1.44 kW hanggang ~ 1.92kW	~ 17 Oras
Station ng singilin sa AC	Antas 2 - Komersyal	Hating Bahagi - 208 / 240V at ~ 15 hanggang 80A	~ 3.1 kW hanggang ~ 19.2 kW	~ 8 Oras
Station ng singilin sa DC	Antas 3 - Supercharger	Single Phase - 300 / 600V at ~ 400A	~ 120 kW hanggang ~ 240 kW	~ 30 minuto

Mga uri ng EV Konektor ng Pagsingil

Tulad ng pagpapatakbo ng mga Europeo sa 220V 50Hz at pagpapatakbo ng mga Amerikano sa 110V 60Hz ang EVs ay mayroon ding iba't ibang mga uri ng pagsingil ng mga konektor batay sa bansa na ito ay gawa ng form. Ito ay humantong sa pagkalito sa mga tagagawa ng ESVE dahil hindi sila madaling gawing madali para sa lahat ng mga EV. Ang pangunahing klasipikasyon ng Mga Konektor para sa mga charger ng AC at DC charger ay ibinibigay sa ibaba.

Mga Socket ng Nagcha-charge na AC para sa Electric Vehicle:

Kabilang sa tatlong pinakakaraniwang uri ng AC singil ng socket ay ang JSAE1772 socket na sikat sa Hilagang Amerika. Tulad ng nakikita mo na ang Plug / konektor ay may maraming mga koneksyon ang tatlong malawak na pin ay para sa Phase, Neutral at Ground habang ang dalawang maliliit na pin ay ginagamit para sa komunikasyon sa pagitan ng Charger at ng EV (Pilot Interface), tatalakayin natin ang higit pa tungkol dito sa paglaon. Ang Mennekes o VDE-AR-E ay ginagamit sa Europa para sa tatlong yugto AC singilin na sistema at samakatuwid ay maaaring maglabas ng mataas na kapangyarihan hanggang sa 44kW. Ang Le-Grand ay katulad din ng socket na may safety shutter upang maiwasan ang pagpasok ng mga labi sa pag-charge ng socket. Ayon sa mga pamantayang pang-teknikal lamang ang HSAE 1772 at ang mga socket ng VDE-AR-E ay iminungkahing gamitin sa lahat ng mga charger ng AC sa hinaharap.

DC Sockets ng Nagcha-charge para sa Sasakyang Elektriko:

Sa Side ng charger ng DC mayroon kaming socket ng charger ng CHAdeMO na kung saan ay ang pinakatanyag na uri ng socket. Ipinakilala ito ng Japan at di nagtagal ay iniangkop ng France at Korea. Ngayon ang karamihan sa mga EV tulad ng Nissan Leaf, Kia atbp ay may ganitong mga uri ng sockets. Ang socket ay may dalawang malawak na pin para sa riles ng kuryente ng DC at mga pin ng komunikasyon para sa CAN protocol. Tulad ng alam natin na ang mga charger ng Antas 3 DC ay hindi gumagamit ng on-board charger at samakatuwid ay kailangang magbigay ng kinakailangang boltahe at kasalukuyang para sa baterya pack ng EV nang mag-isa. Ginagawa ito sa pamamagitan ng pagtataguyod ng isang link ng komunikasyon (link ng Pilot) bagaman ang Control Area Network (CAN) na protocol sa BMS ng baterya pack. Inatasan ng BMS ang Charger upang simulan ang proseso ng pagsingil, subaybayan ito at pagkatapos ay hilingin sa charger na ihinto ang pagsingil.

Ang mga kotse ng Tesla ay may sariling uri ng mga charger na tinatawag na super charger at samakatuwid ay mayroong kanilang sariling uri ng mga konektor tulad ng ipinakita sa itaas. Ngunit nagbebenta sila ng isang adapter na maaaring mag-convert ng kanilang port upang sisingilin sa mga charger ng CHAdeMO o CSS. Ang charger ng CDD ay isa pang tanyag na socket ng charger na pinagsasama ang parehong mga uri ng charger ng AC at DC. Tulad ng nakikita mo sa imahe na siya charger ay nahahati sa dalawang mga segment upang suportahan ang parehong DC at AC. Maaari nitong suportahan ang CAN at Power Line Communication (PLC) at malawakang ginagamit sa European Cars tulad ng Audi, BMW, Ford, GM, Porsche atbp. Maaari nitong suportahan ang hanggang sa 400kW DC output at 43kW AC output.

EVSE AC Charging Station - Antas 1 at Antas 2 na Mga Charger

Ang istasyon ng Antas 1 at Antas 2 na Pagcha-charge ay kailangang magbigay ng AC power sa on-board charger sa isang Electric Vehicle na mag-aalaga sa proseso ng pagsingil; maaari itong tumingin sa unang tingin. Ngunit pinapasan nila ang responsibilidad na patunayan ang tamang dami ng Lakas mula sa Grid tulad ng hinihiling ng EV baterya Pack sa pamamagitan ng pakikipag-usap dito sa pamamagitan ng Pilot wire. Ang mga subsystem na naroroon sa isang tipikal na istasyon ng singilin ng AC na kinakatawan sa dokumento ng TI Training ay ipinapakita sa ibaba.

Ang mga charger na Antas 1 ay mayroong maximum na kasalukuyang output na 16A dahil sa mga limitasyon ng mga socket ng lakas ng sambahayan, habang ang mga Level 2 na charger ay maaaring magbigay ng hanggang 80A kapag pinapatakbo sa Three Phase supply. Kapwa ang Level 1 at Level 2 AC charger ay karaniwang gumagamit ng SAEJ1772 karaniwang mga plug ng konektor.

Tulad ng nakikita mo ang AC Power Line (L1 at L2) ay konektado sa konektor ng J1772 bagaman isang Relay. Ang relay na ito ay isasara upang masimulan ang proseso ng pagsingil at mabuksan kapag nakumpleto ang pagsingil. Ang komunikasyon sa Pilot Signal ay ginagamit upang makita ang katayuan ng baterya at ang sistema ng pagpoproseso ng host ay nagpapasya kung gaano karaming lakas ang dapat ibigay sa on-board charger. Paguusapan natin