Hlavní rozdíl mezi elektrickými vozidly a palivovými vozidly je v tom, že zdroj energie je odlišný. Tradiční vozidla s palivem jsou tankována, zatímco elektromobily je třeba nabíjet. Tento článek seznamuje se základními znalostmi o nabíjecím zařízení a nabíjení elektromobilů.

1. Představení nabíječky EV

Vzhled a výkon nabíjecího zařízení se značně liší. Často slýcháme názvy jako přenosná, domácnost, rychlé nabíjení, veřejná/provozní atd. Kromě toho má rozhraní nabíječky také AC nabíjecí rozhraní, DC nabíjecí rozhraní a tak dále. Pro praktikující zpoplatnění existuje také hromada více matoucích pojmů jako: Úroveň 1/2/3, Režim 1/2/3/4 atd. Souhrnem je, že je tam příliš mnoho odborných výrazů, což lidi oslňuje. Tento článek se vám snaží podat snadno srozumitelný přehled o konceptu nabíjení.

Charger je obecný název pro napájecí zařízení EV (Electric Vehicle Supply Equipment – EVSE), což je nástroj pro doplňování elektrické energie pro elektromobily, podobně jako tankovací zařízení pro vozidla na pohonné hmoty.

Na rozdíl od tankování, které lze provádět pouze na čerpacích stanicích, lze elektromobily nabíjet doma nebo na dobíjecích stanicích venku. Samozřejmě potřebujete nabíjecí zařízení. Jaké nabíjecí zařízení je pro jaké elektrické vozidlo potřeba a jaký je rozdíl mezi komplikovaným nabíjecím zařízením?

Nabíječky nejprve klasifikujeme podle různých úhlů.

1.1. Klasifikace nabíječky
1.1.1. Základní klasifikace

Nabíječky EV lze v zásadě rozdělit pouze do dvou kategorií: AC (inteligentní prodlužovací kabely) a stejnosměrné „skutečné“ nabíječky.

Obrázek 1 ukazuje princip nabíjení EV. Šedá část vlevo je aktuální tok střídavého nabíjení a zelená část vpravo je cesta stejnosměrného nabíjení. Je vidět, že střídavý proud (AC) dodává energii pro palubní nabíječku (OnBoard Charger: OBC) a palubní nabíječka provádí AC-DC usměrňovací konverzi pro nabíjení napájecí baterie; zatímco stejnosměrný proud (DC) obchází palubní nabíječku (OBC) Nabíjejte baterii přímo.

Důvod je prostý. Napájecí baterie EV může přijímat pouze stejnosměrný proud (DC) proud a napětí, zatímco elektrická síť/zásuvka pro domácnost poskytuje střídavý proud, který nemůže přímo nabíjet baterii automobilu. Musí být převeden ze střídavého na stejnosměrný proud a převedený stejnosměrný proud může nabíjet baterii. Všechny nabíjecí hromady střídavého proudu (AC) jsou pouze napájecí vedení pro nabíjecí zařízení (OBC), i když se může jednat o velmi inteligentní napájecí vedení; zatímco stejnosměrné (DC) piloty integrují napájecí moduly a AC-DC konverze se provádí v pilotech a výstupní stejnosměrný proud je nabíjení baterií.

1.1.2. Standardní klasifikace

Bohužel k dnešnímu dni neexistuje jednotný světový standard pro nabíjecí rozhraní elektromobilů, stejně tak komplexní a rozmanité je nabíjecí rozhraní mobilních telefonů před rokem 2012.

Na obrázku 2 jsou uvedeny typy rozhraní po celém světě. Nabíjecí kabely různých standardů a nabíjecí rozhraní na konci automobilu nelze použít univerzálně.

Obecně lze říci, že současné standardy jsou formulovány zeměmi s automobilovým průmyslem a zeměmi důležitými na trhu: Evropa/Amerika/Japonsko/Čína. Pro rozhraní AC nabíjení existují 3 standardy: Typ 1 ve Spojených státech/Japonsku, Typ 2 v Evropě a GB/T v Číně. Existují čtyři standardy pro rozhraní DC nabíjení, a to: CCS 1 ve Spojených státech (Severní Amerika), CHAdeMO v Japonsku, CCS 2 v Evropě a GB/T v Číně. Zbytek světa se v zásadě řídí americkými/evropskými standardy.

1.1.3. Výkonová klasifikace

Nabíječky se pohybují ve výkonech od 1kW do 500kW. Obecně platí, že úrovně výkonu běžných nabíječek zahrnují 3kW přenosná zařízení (AC); 7/11kW nástěnný Wallbox (AC), 22/43kW provozní AC sloupová zařízení a 20-350 nebo dokonce 500kW zařízení stejnosměrného proudu (DC).

(Maximální) výkon nabíječky je maximální možný výkon, který může poskytnout baterii. Algoritmus je napětí (V) x proud (A) a třífázový se násobí 3. 1,7/3,7kW se týká nabíječek s jednofázovým napájením (110-120V nebo 230-240V) s maximálním proudem 16A , 7kW/11kW/22kW označuje nabíječky s jednofázovým napájením 32A a třífázovým napájením 16/32A. Napětí je poměrně snadno pochopitelné. Normy domácího napětí v různých zemích a proud jsou obecně standardy stávající elektrické infrastruktury (zásuvky, kabely, pojištění, zařízení pro rozvod energie atd.). Trh v Severní Americe, zejména ve Spojených státech, je zcela zvláštní. V amerických domácnostech existuje mnoho typů zásuvek (tvar, napětí a proud zásuvek NEMA), takže úrovně výkonu domácích AC nabíječek ve Spojených státech jsou hojnější a nebudeme je zde rozebírat.

Výkon stejnosměrného zařízení závisí především na interním napájecím modulu (vnitřní paralelní zapojení). V současné době jsou v mainstreamu moduly 20/30/40kW, takže výkon stejnosměrného zařízení je násobkem výkonu výše uvedených modulů. Počítá se však také s tím, že odpovídá nabíjecímu výkonu baterií elektromobilů, takže 60/120/240kW DC nabíječky jsou na trhu velmi běžné.

1.1.4. Klasifikace napětí/režimu

Ve Spojených státech a v Evropě existují různé klasifikace zařízení pro nabíjení elektrických vozidel. Spojené státy obecně používají úroveň 1/2/3 ke klasifikaci; zatímco mimo Spojené státy (Evropa) obecně používá k rozlišení režim 1/2/3/4.

Úroveň 1/2/3 slouží především k rozlišení napětí vstupní svorky nabíječky. Úroveň 1 označuje nabíječku přímo napájenou americkou domácí zástrčkou (jednofázovou) 120V a výkon je obecně 1,4kW až 1,9kW; Úroveň 2 označuje nabíječku napájenou americkou domácí zástrčkou (jednofázová). Vysokonapěťové nabíječky 208/230V (Evropa)/240V AC mají relativně vysoký výkon, 3kW-19,2kW; Úroveň 3 se týká DC nabíječek.

Klasifikace režimu 1/2/3/4 závisí především na tom, zda nabíječka komunikuje s elektrickým vozidlem.

Režim 1 se týká elektrického vodiče pro nabíjení vozu. Jeden konec je běžná zástrčka připojená do zásuvky ve zdi a druhý konec je nabíjecí zástrčka automobilu. Mezi vozem a nabíjecím zařízením neexistuje žádná komunikace (ve skutečnosti neexistuje žádné zařízení, pouze nabíjecí kabel a zástrčka). Nyní je v mnoha zemích nabíjení elektrických vozidel v režimu 1 zakázáno.

Režim 2 se týká přenosné AC nabíječky, která není pevně nainstalována. Během procesu nabíjení probíhá komunikace;

Režim 3 se vztahuje k pevné instalaci (na stěnu nebo na sloup) AC nabíječky. Během procesu nabíjení probíhá komunikace;

Režim 4 se konkrétně týká pevně instalovaných stejnosměrných nabíječek a má také komunikaci.

Existují další klasifikace. Například AC nabíječky jsou klasifikovány podle jedno/dvou/třífázového vstupního napájení. Odpovídající vstupní svorky nabíjecí baterie musí být připojeny k jednofázovému, dvoufázovému a třífázovému střídavému napájení a počet výstupních fází je stejný jako počet vstupních. Stejnosměrná baterie je obecně napájena třífázovým střídavým vstupem.

Navíc je rozdíl mezi soukromými hromadami a provozy. První nevyžaduje nabíjení a účtování, zatímco druhý vyžaduje nabíjení a nabíjení. Proto je nutné mít rozhraní člověk-stroj, způsob platby a propojení s provozním/mýtným systémem.

2. Charakteristika nabíjení elektromobilů

Nabíjecí výkon elektrických vozidel není konstantní a vlastnosti lithiových baterií určují, že nabíjecí křivka je proměnná. Zjednodušeně se dá rozdělit na nabíjení konstantním proudem, nabíjení konstantním napětím a plovoucí nabíjení v konečné fázi.

Proto je proces plného nabití elektromobilu delší než doba nabíjení získaná jednoduchým výpočtem dělení (kapacita baterie kWh/výkon nabíječky kW).

Obrázek 5 je křivka pro nabíjení standardní baterie EV.

3. Běžné mylné představy o nabíjení elektrických vozidel

3.1. Chcete-li zkrátit dobu nabíjení, musíte zvolit nabíječku s vyšším výkonem?

Odpověď není nutně. Ze schématu nabíjení AC/DC na obrázku 1 je vidět, že pokud se jedná o nabíjení AC, je AC nabíječka pouze napájecím zařízením a skutečný nabíjecí výkon je určen autonabíječkou (samozřejmě výkon nabíječka je nižší než u autonabíječky.stroj, úzkým hrdlem je nabíječka). V současnosti jsou mainstreamové palubní nabíječky 3/7/11/22kW, takže pokud se použije 22kW AC měnič pro nabíjení elektromobilu pouze s 3kW výkonem OBC, konečný nabíjecí výkon je stále 3kW.

3.2. Dá se nabíjet na plný výkon pomocí DC nabíječky?

Odpověď není nutně. Není zde sice žádné omezení palubní nabíječky OBC, DC přímo nabíjí baterii, ale je třeba počítat s horní hranicí baterie a omezen je i maximální výkon, který baterie může podporovat. Většina jiných než špičkových elektrických vozidel má nejvyšší podporu baterie. Nabíjecí výkon nepřesahuje 150 kW. I když se nabíjí superrychlým nabíjením 350 kW, nabíjecí výkon nemůže překročit maximální výkon povolený baterií (BMS). Rozdílný je samozřejmě i nabíjecí výkon různých nabíjecích stupňů.

V současné době pouze několik špičkových elektrických vozidel podporuje relativně velký nabíjecí výkon. Například Porsche Tycan podporuje maximální nabíjecí výkon 225 kW a Audi E-Tron podporuje maximální nabíjecí výkon 150 kW.

4. Body, které je třeba vzít v úvahu při nákupu nabíječky

Každého spíš zajímá, jak si koupit elektromobil, když má podmínky pro instalaci domácí nabíječky.

V současné době se střídavý proud používá především pro domácí použití (cena a výkon stejnosměrných nabíječek omezuje jeho instalaci v běžných domácnostech), nejprve si potvrďte horní hranici výkonu povoleného pro instalaci nabíječek v domácnosti (potvrďte kapacitu distribuce elektrické energie domácnosti/ společenství s energetickou společností/nemovitostí/elektrikářem)) a potvrďte, zda je domácnost jednofázová (domácí) nebo třífázová (evropská), a poté potvrďte, zda zakoupená palubní nabíječka pro elektrické vozidlo (OBC) je jednofázová -fázové (domácí elektrovozidlo OBC je většinou jednofázové) nebo třífázové, Nakonec si kupte odpovídající jednofázovou/třífázovou nabíječku. Teoreticky jsou jednofázové i třífázové nabíječky kompatibilní s jednofázovými a třífázovými palubními nabíječkami, ale pokud je na palubě jednofázová OBC, není třeba instalovat třífázovou nabíječku na Všechno.

Kromě toho je třeba zvážit výběr chytrého nebo hloupého. Smart je nabíječka, kterou lze ovládat pomocí mobilní aplikace/autorizace identity/správy nabíjení, a blázen je, že nedochází k interakci mezi člověkem a počítačem a lze ji nabíjet přejetím karty nebo přímo vložením zbraně. Chytré zařízení je první volbou, která může být pohodlnější na ovládání (např. běžné nabíjení, dálkové nabíjení atd.), mnoho vymožeností poskytne správa záznamů o nabíjení atd. a existují i městské rozvodné sítě (Německo), které stanoví, že nově nainstalované domácí nabíječky musí být chytré.

Abych to shrnul, v Číně a zemích s jednofázovou elektřinou pro domácnost jsou jednofázové 7kW nabíječky pro domácnost v podstatě hlavním proudem; v evropských zemích/oblastech s třífázovou elektřinou pro domácnosti je nejlepší volbou třífázový 11kW. Preferována je chytrá nabíječka s ovládáním pomocí mobilní aplikace.

Xuchang Jiachuang New Energy Technology Co., Ltd.

Profesionální poskytovatel řešení nabíjení EV

Webová stránka: https://jiachuang-ne.com/