Den största skillnaden mellan elfordon och bränslefordon är att strömkällan är annorlunda. Traditionella bränslefordon tankas medan elfordon behöver laddas. Den här artikeln introducerar den grundläggande kunskapen om laddningsutrustning för elfordon och laddning.

1. Introduktion av EV-laddare

Laddningsutrustningens utseende och prestanda varierar kraftigt. Vi hör ofta namn som bärbar, hushålls, snabbladdning, offentlig/drift etc. Dessutom har laddarens gränssnitt även AC-laddningsgränssnitt, DC-laddningsgränssnitt och så vidare. För laddningsutövare finns det också ett gäng mer förvirrande termer som: Level 1/2/3, Mode 1/2/3/4, etc. Sammanfattningen är att det finns för många tekniska termer, vilket gör folk bländade. Den här artikeln försöker ge dig en lättförståelig översikt över begreppet laddning.

Laddare är ett vanligt namn för EV-strömförsörjningsutrustning (Electric Vehicle Supply Equipment – EVSE), som är ett verktyg för att komplettera elenergi för elfordon, liknande tankningsutrustning för bränslefordon.

Till skillnad från tankning, som bara kan göras på bensinstationer, kan elfordon laddas hemma eller vid laddstationer utanför. Självklart behöver du en laddningsenhet. Vilken typ av laddningsutrustning behövs för vilken typ av elfordon, och vad är skillnaden mellan den komplicerade laddningsutrustningen?

Vi klassificerar först laddare efter olika vinklar.

1.1. Klassificering av laddare
1.1.1. Grundläggande klassificering

I huvudsak kan EV-laddare delas in i bara två kategorier: AC (smarta förlängningssladdar) och DC "äkta" laddare.

Figur 1 visar principen för elbilsladdning. Den grå delen till vänster är strömflödet för AC-laddning, och den gröna delen till höger är vägen för DC-laddning. Det kan ses att växelströmshögen (AC) levererar ström till den inbyggda laddaren (OnBoard Charger: OBC), och den inbyggda laddaren utför AC-DC likriktarkonvertering för att ladda strömbatteriet; medan likströmshögen (DC) går förbi den inbyggda laddaren (OBC) Ladda batteriet direkt.

Anledningen är enkel. Elbatteriet till en elbil kan bara ta emot likström (DC) ström och spänning, medan elnätet/hushållsuttaget ger växelström, vilket inte kan ladda bilens batteri direkt. Den måste konverteras från AC till DC, och den konverterade DC-strömmen kan ladda batteriet. Alla växelströmsladdningshögar är bara strömförsörjningsledningar för laddningsutrustning (OBC), även om de kan vara mycket smarta strömförsörjningsledningar; medan likströmshögar (DC) integrerar kraftmoduler, och AC-DC-omvandling utförs i högarna, och utgångslikströmmen är Laddning av batterier.

1.1.2. Standardklassificering

Tyvärr finns det i dag ingen enhetlig världsstandard för laddningsgränssnittet för elfordon, precis som laddningsgränssnittet för mobiltelefoner före 2012 är lika komplext och mångsidigt.

Se figur 2 för gränssnittstyper runt om i världen. Laddningskablar av olika standarder och laddningsgränssnitt i bilen kan inte användas universellt.

Generellt sett är de nuvarande standarderna formulerade av länder med bilindustri och viktiga marknadsländer: Europa/Amerika/Japan/Kina. Det finns 3 standarder för AC-laddningsgränssnittet: Typ 1 i USA/Japan, Typ 2 i Europa och GB/T i Kina. Det finns fyra standarder för DC-laddningsgränssnitt, nämligen: CCS 1 i USA (Nordamerika), CHAdeMO i Japan, CCS 2 i Europa och GB/T i Kina. Resten av världen följer i princip USA/Europeiska standarder.

1.1.3. Effektklassificering

Laddare varierar i effekt från 1kW till 500kW. Generellt sett inkluderar strömnivåerna för vanliga laddare 3kW bärbara enheter (AC); 7/11kW väggmonterad Wallbox (AC), 22/43kW operativa AC-kolonnenheter och 20-350 eller till och med 500kW likströmsenheter (DC).

Laddarens (maximala) effekt är den maximala effekt som den kan ge till batteriet. Algoritmen är spänning (V) x ström (A), och trefasen multipliceras med 3. 1,7/3,7kW avser enfas strömförsörjning (110-120V eller 230-240V) laddare med en maximal ström på 16A , 7kW/11kW/22kW avser laddare med enfas strömförsörjning på 32A respektive trefas strömförsörjning på 16/32A. Spänning är relativt lätt att förstå. Hushållsspänningsstandarder i olika länder och ström är i allmänhet standarderna för befintlig elektrisk infrastruktur (uttag, kablar, försäkringar, eldistributionsutrustning, etc.). Marknaden i Nordamerika, särskilt USA, är ganska speciell. Det finns många typer av uttag i amerikanska hushåll (form, spänning och ström hos NEMA-uttag), så strömnivåerna för hushålls AC-laddare i USA är rikligare, och vi kommer inte att diskutera dem här.

DC-enhetens effekt beror huvudsakligen på den interna strömmodulen (intern parallellanslutning). För närvarande finns det 20/30/40kW-moduler i mainstream, så effekten av DC-enheten är en multipel av effekten av ovanstående moduler. Den anses dock också matcha laddningseffekten för elfordonsbatterier, så 60/120/240kW DC-laddare är mycket vanliga på marknaden.

1.1.4. Spänning/lägesklassificering

Det finns olika klassificeringar för laddningsutrustning för elfordon i USA/Europa. USA använder i allmänhet nivå 1/2/3 för att klassificera; medan utanför USA (Europa) vanligtvis använder läge 1/2/3/4 för att särskilja.

Nivå 1/2/3 är främst för att särskilja spänningen på laddarens ingångsterminal. Nivå 1 hänvisar till en laddare som drivs direkt av en amerikansk hushållskontakt (enfas) 120V, och effekten är i allmänhet 1,4kW till 1,9kW; Nivå 2 hänvisar till en laddare som drivs av en amerikansk hushållskontakt (enfas). Högspänningsladdare 208/230V (Europa)/240V AC har relativt hög effekt, 3kW-19,2kW; Nivå 3 avser DC-laddare.

Klassificeringen av Mode 1/2/3/4 beror främst på om laddaren kommunicerar med elfordonet.

Läge 1 hänvisar till den elektriska ledningen för att ladda bilen. Ena änden är en vanlig kontakt ansluten till vägguttaget, och den andra änden är bilens laddkontakt. Det finns ingen kommunikation mellan bilen och laddenheten (det finns faktiskt ingen enhet, bara laddkabeln och kontakten). Nu är det i många länder förbjudet att ladda elfordon i läge 1.

Läge 2 hänvisar till en bärbar AC-laddare som inte är fast installerad. Det finns kommunikation under laddningsprocessen;

Läge 3 hänvisar till en fast installation (vägg eller pelare) AC-laddare. Det finns kommunikation under laddningsprocessen;

Mode 4 hänvisar specifikt till fast installerade DC-laddare och har även kommunikation.

Det finns andra klassificeringar. Till exempel klassificeras AC-laddare enligt en-/två-/trefasig strömförsörjning. Motsvarande ingångsterminaler för laddningshögen måste anslutas till enfas, tvåfas respektive trefas växelströmsförsörjning, och antalet utgångsfaser är detsamma som för ingången. DC-stapeln drivs vanligtvis av trefas AC-ingång.

Dessutom är det skillnad på privata pålar och drift. Den förra kräver inte laddning och fakturering, medan den senare kräver laddning och laddning. Därför är det nödvändigt att ha ett människa-maskin-gränssnitt, en betalningsmetod och en koppling till drift-/tullsystemet.

2. Egenskaper för laddning av elfordon

Laddningseffekten för elfordon är inte konstant, och litiumbatteriernas egenskaper bestämmer att laddningskurvan är variabel. Enkelt uttryckt kan den delas upp i konstantströmsladdning, konstantspänningsladdning och flytande laddning i slutskedet.

Därför är processen att fulladda ett elfordon längre än laddningstiden som erhålls genom enkel delningsberäkning (batterikapacitet kWh/laddareffekt kW).

Figur 5 är en kurva för laddning av ett standard EV-batteri.

3. Vanliga missuppfattningar om laddning av elfordon

3.1. För att förkorta laddningstiden, behöver du välja en laddare med högre effekt?

Svaret är inte nödvändigtvis. Det kan ses från AC/DC-laddningsdiagrammet som visas i figur 1 att om det är AC-laddning är AC-laddaren bara en strömförsörjningsenhet, och den verkliga laddningseffekten bestäms av billaddaren (naturligtvis effekten av laddaren är lägre än billaddarens. maskin, flaskhalsen är laddaren). För närvarande är de vanliga inbyggda laddarna 3/7/11/22kW, så om en 22kW AC-omvandlare används för att ladda ett elfordon med endast en 3kW effekt OBC, är den slutliga laddningseffekten fortfarande 3kW.

3.2. Kan den laddas med full effekt med en DC-laddare?

Svaret är inte nödvändigtvis. Även om det inte finns någon begränsning för den inbyggda laddaren OBC, laddar DC direkt batteriet, men den övre gränsen för batteriet måste beaktas, och den maximala effekten som batteriet kan stödja är också begränsad. De flesta icke-avancerade elfordon har det högsta batteristödet. Laddningseffekten överstiger inte 150kW. Även om den laddas på en 350kW supersnabbladdning, kan laddningseffekten inte överstiga den maximala effekten som tillåts av batteriet (BMS). Laddningseffekten för olika laddningssteg är naturligtvis också olika.

För närvarande är det bara ett fåtal avancerade elfordon som klarar relativt hög laddningseffekt. Till exempel stöder Porsche Tycan en maximal laddningseffekt på 225kW, och Audis E-Tron stöder en maximal laddningseffekt på 150kW.

4. Punkter att notera när du köper en laddare

Alla är mer bekymrade över hur man köper en elbil när de har förutsättningar att installera en hemladdare.

För närvarande används AC huvudsakligen för hemmabruk (priset och effekten av DC-laddare begränsar installationen i vanliga hem), bekräfta först den övre gränsen för den effekt som tillåts för att installera laddare hemma (bekräfta hemmets kraftdistributionskapacitet/ gemenskap med strömförsörjningsföretaget/fastigheten/elektrikern) ), och bekräfta om hushållet är enfas (inhemskt) eller trefas (europeiskt), och bekräfta sedan om den inköpta elfordonsladdaren (OBC) är enkel. -fas (OBC för inhemskt elfordon är mestadels enfas) eller trefas, Slutligen, köp motsvarande enfas/trefasladdare. Teoretiskt sett är både enfas och trefas laddare kompatibla med enfas och trefas inbyggda laddare, men om det finns en enfas OBC ombord finns det inget behov av att installera en trefas laddare vid Allt.

Dessutom måste du överväga att välja smart eller fool. Smart är en laddare som kan styras av mobilapp/identitetsauktorisering/laddningshantering, och dumt är att det inte finns någon människa-dator-interaktion, och den kan laddas genom att dra ett kort eller direkt sätta in en pistol. Den smarta enheten är förstahandsvalet, som kan vara bekvämare att styra (som vanlig laddning, fjärrladdning, etc.), laddningsposthantering, etc. kommer att ge många bekvämligheter, och det finns också urbana elnät (Tyskland) som föreskriva att nyinstallerade hemladdare ska vara smarta.

Sammanfattningsvis, i Kina och länder med enfas hushållsel, är enfas 7kW hushållsladdare i princip huvudströmmen; i europeiska länder/regioner med trefas hushållsel är trefas 11kW det bästa valet. En smart laddare med mobilappkontroll är att föredra.

Xuchang Jiachuang New Energy Technology Co., Ltd.

Professionell leverantör av elladdningslösningar

Hemsida: https://jiachuang-ne.com/