Інформація з освітнього веб-сайту, машинний переклад.

Зарядка электрического автомобиля

Узнайте о различных вариантах зарядки EV

Если у вас есть EV, вы хотите побаловать батарею и зарядить автомобиль дома и в офисе. Требования к мощности для зарядки среднего EV аналогичны потребностям электроплиты, подключенной к схеме 40А, 240 В переменного тока, развивающей до 9,6 кВт. Большинство средних EV имеют зарядное устройство на 6,6 кВт, предназначенное для 4-5-часового заряда. (6,6 кВт получается путем умножения 220 В на 30 А).

Бортовые зарядные устройства ограничены затратами, размерами и тепловыми характеристиками. Благодаря наличию трехфазной сети переменного тока в большинстве европейских жилых помещений, зарядные устройства на борту могут быть меньше, чем с двухфазной системой. Renault предлагает компактные бортовые зарядные устройства мощностью от 3-43 кВт.

Соединение для зарядки EV называется сервисным оборудованием для электрических транспортных средств (EVSE) и должно устанавливаться электриком. Существует три категории зарядки.
1-й уровень Набор шнуров подключается к обычной бытовой розетке 115 В переменного тока, 15А (230 В переменного тока, ~ 6 А в Европе). Это однофазное подключение обеспечивает около 1,5 кВт, а время зарядки составляет от 7 до 30 часов в зависимости от размера батареи. Уровень 1 соответствует требованиям зарядки в ночное время для электронных велосипедов, скутеров, электрических инвалидных колясок и PHEV, не превышающих 12 кВт.
Уровень 2 Настенное крепление; 230VAC, 30A двухполюсный, заряжает средний EV в течение 4-5 часов. Это самая распространенная домашняя и общественная зарядная станция для EV. Он производит около 7 кВт для питания зарядного устройства EV на 6,6 кВт. Стоимость установки EVSE уровня 2 составляет около 750 долларов США в материалах и рабочей силе. Домашние хозяйства с услугой 100А должны заряжать EV после приготовления и сушки одежды, чтобы предотвратить превышение выделенной домашней энергии.
Уровень 3 DC Fast Charger; 400-600 В постоянного тока, до 300А; обеспечивает сверхбыструю зарядку путем обхода бортового зарядного устройства и подачи питания непосредственно на аккумулятор. Зарядные устройства уровня 3 обеспечивают до 120 кВт для заполнения литий-ионной батареи до 80% за 30 минут. Потребность в энергии равна пяти домохозяйствам.


В 1990-х и 2000-х годах производители EV предприняли совместные усилия по созданию универсального порта для зарядки для EV, и это привело к появлению 5-контактного разъема SAE J1772 с AC и данными. Недостатком является время зарядки в соответствии с уровнем 2, которое занимает несколько часов.

Производители EV согласны с тем, что будущее EV заключается в быстрой зарядке. В то время как уровень 2 только получает около 40 км (25 миль) в час заряда, DC Fast Charging заполняет батарею до 80 процентов за 30 минут. Это изменяет EV от пригородного автомобиля до туристического автомобиля, и EV-маркетинг начал продвигать концепцию.

Япония впервые представила DC Fast Charging, разработав разъем CHAdeMO для Nissan Leaf и Mitsubishi MiEV. JEVS (Japan Electric Vehicle Standard) специфицировал разъем, который включает в себя два больших контакта постоянного тока с контактами связи для CAN-BUS. Стандарт CHAdeMO был сформирован TEPCO (Tokyo Electric Power Company), Nissan, Mitsubishi, Fuji Heavy Industries (производитель автомобилей Subaru) и Toyota в 2008 году. Он заряжает аккумулятор при напряжении 500 В постоянного тока и 125А с мощностью зарядки до 62,5 кВт. CHAdeMO означает «CHArge on the Move»; на рисунке 1 показан вилка.

Рисунок 1: Японский CHAdeMO DC Fast Charge plug, разработанный в 2008 году. Nissan и Mitsubishi ведут постоянную быструю зарядку и разработку CHAdeMO. Он быстро заряжается при 500 В постоянного тока и 125А, вырабатывая до 62,5 кВт мощности.

В то время как разъем CHAdeMO хорошо работает, Запад лоббировал против него, ссылаясь на «технические проблемы». Причиной этого может быть синдром «не придумано в моем заднем дворе», а также стандарт, который поддерживает некоторые марки автомобилей. SAE отклонил CHAdeMO в пользу их версии.

После большой задержки Комитет SAE International J1772 опубликовал стандарт SAE DC Fast Charging в 2012 году, который также известен как Combo Charging System (CCS). Задержка вызвала неудачу в создании инфраструктуры CHAdeMO, а некоторые утверждают, что отсрочка была преднамеренной.

Чтобы поддерживать совместимость с зарядкой уровня 2, CCS основывается на существующем разъеме J1772, добавляя два контакта постоянного тока. При зарядке на переменном токе круглый разъем обеспечивает питание переменного тока и связь для управления напряжением, скоростью заряда и окончанием заряда. DC Fast Charging использует один и тот же протокол связи, но добавляет контакты постоянного тока. На рисунке 2 показаны зарядные разъемы для зарядки переменного и постоянного тока с входом в автомобиль.

Рисунок 2: Комбинированная система зарядки SAE J1772 (CCS). CCS позволяет заряжать уровень 2, подключаясь только к верхней круглой розетке, и зарядку уровня 3 с помощью вилки, которая включает в себя клеммы постоянного тока.
SAE J1772 делит зарядку на четыре уровня:

Уровень переменного тока 1: 120 В переменного тока, 12-16А, до 1,92 кВт
Уровень переменного тока 2: 240 В переменного тока, 80 А 19,2 кВт
Уровень постоянного тока 1: 200-500 В постоянного тока, до 80 А (40 кВт)
DC уровень 2: 200-500 В постоянного тока, до 200А (100 кВт)


SAE Combo или CCS являются фактическим глобальным стандартом для зарядки уровня 2 и 3, а Audi, BMW, Daimler, Ford, General Motors, Porsche и Volkswagen совместно объявили о своей поддержке в 2011 году. Chevy Spark был первым EV, который показал SAE Combo в 2013 году. Сейчас идет разговор о прекращении CHAdeMO. Для обеспечения совместимости с EV с CHAdeMO, новые Nissan Leafs включают порт SAE J1772, позволяющий заряжать 2-й уровень. Некоторые производители зарядных устройств, включая ABB, предлагают как зарядные штепсели на своих «насосах».

Тесла Моторс не соответствует стандартам легко, и они придумали свою собственную систему. Их эксклюзивный суперзарядчик заполняет обедненную батарею до 80 процентов за 40 минут и дает дальность движения 270 км. (Зарядка от 80-100 процентов удваивает время.) В то время как Тесла был подвергнут критике со стороны некоторых за введение своих нагнетателей, другие говорят, что Тесла намного опережает игру и не хочет ждать, пока мир установит свои стандарты правильно. Tesla обсуждает с Nissan и BMW, чтобы предложить своим стандартам Supercharger эти производители EV. Они также работают над межпротокольным адаптером зарядки, который может поддерживать системы CHAdeMO и SAE J1772.

Зарядка Tesla S 85 на нагнетателе начинается с напряжения около 375 В и 240 А, потребляя 90 кВт. Когда батарея заполняется, напряжение возрастает примерно до 390 В постоянного тока, а ток падает примерно до 120 А. Начальная мощность 90 кВт на батарею мощностью 85 кВт, скорость зарядки немного выше 1С. Через короткое время скорость C падает до комфортного 0,8C, а затем идет дальше, избегая вредного напряжения батареи, связанного со сверхбыстрой зарядкой .

Борьба с тремя несовместимыми системами зарядки не была планом для производителей EV, но частично это произошло, не приняв имеющиеся технологии и не задерживая собственные стандарты. Тесла выпрыгнул вперед своими технологиями и вкладывает значительные средства в строительство нагнетателей и предлагает бесплатную зарядку; другие производители EV последовали за тем, чтобы освободить зарядку, по крайней мере, на данный момент. Получившаяся несовместимость имеет сходство с промышленностью железных дорог в 1800-х годах, когда железнодорожные компании проводили свои поезда на разных гусеничных трассах. LP против 45 RPM, а также Sony Beta vs. VHS - другие примеры подобной ситуации.

BMW с системой SAE Combo Charging выбрал 24 кВт вместо более обычных 50 кВт для DC Fast Charger. Они считают, что 24 кВт дешевле, легче и проще в установке, чем система мощностью 50 кВт. В то время как 50 кВт будет заряжаться быстрее, преимущество будет на короткое время только до того, как снижается прием платежей. Масштабирование особенно заметно при использовании меньшего аккумулятора i3, а также пакетов, которые не могут принимать сверхбыстрый заряд из-за преклонного возраста и других аномалий. Тесты показывают, что зарядное устройство на 50 кВт заполняет батарею до 80 процентов примерно через 20 минут; зарядное устройство 24 кВт делает это примерно через 30 минут.

Удвоение власти не сокращает время зарядки пополам, а движение вверх в пирамиде уменьшает отдачу. Основная причина для мощных зарядных устройств связана с размером батареи. BMW i3 оснащен батареей мощностью 22 кВт по сравнению с монстром мощностью 85 кВт в Tesla S 85. Обе зарядные системы поддерживают скорость заряда C около 1 ° C во время быстрой зарядки постоянного тока до умеренных уровней напряжения батареи.

Быстрая зарядка DC более сложна тем, что она должна оценивать состояние батареи и применять уровень заряда, который батарея может безопасно поглощать. Холодный аккумулятор должен заряжаться медленнее, чем теплый; ток заряда также должен быть уменьшен, когда ячейки развивают высокое внутреннее сопротивление и когда балансировочная схема больше не может компенсировать несоответствие ячейки. (См. Зарядка при высокой и низкой температуре )

DC Fast Charging не предназначена для полной зарядки аккумулятора, но позволяет автомобилю добраться до следующей зарядной станции. Использование уровня 2 является предпочтительной процедурой повседневной зарядки.

В таблице 3 приведены уровни и уровни заряда с уровнями 1, 2 и 3. Время зарядки может не полностью соответствовать рекламируемым тарифам, так как расчеты основаны на зарядке пустой батареи до полного SoC; некоторые производители электроэнергии считают аккумулятор заряженным, когда он достигает 80 процентов. Время зарядки также сокращается по мере того, как батарея исчезает, потому что меньше заполнять.

Таблица 3: Расчетное время сварки на оборудовании для обслуживания электрических транспортных средств (EVSE). EV несут зарядную схему на борту, и наиболее распространенной является система 6,6 кВт, у Tesla есть зарядное устройство на 10 кВт.

* Tesla EVs поставляются с зарядными устройствами 10 кВт и 20 кВт; Renault использует 3-фазные бортовые зарядные устройства 3-43 кВт
** Для EVSE на 30 ампер необходим автоматический выключатель 40А, некоторые EV имеют большие встроенные зарядные устройства

Последнее обновление: 2016-06-01

У ЗОЕ не компактные бортовые устройства мощностью от 3 до 43кВт, а система зарядки хамелеон, сама понимает сколько может нагружать сеть, т.е. смотрит на падение напряжения и это не ЗУ каким мы привыкли его знать, а сам контроллер/инвертор, работает, как будто в режиме рекуперации, просто фазные провода мотора переключаются контакторами на фазы порта зарядки тип2.

Я эту тему очень люблю и не одну страницу провел в баталиях, доказывая, что в ЗОЕ нет ЗУ, т.к. его функцию выполняет контроллер/инвертор.

П.С: один немецкий инженер годами разрабатывал контроллер для АС моторов и так же реализовал эту функцию!

С уважением,

Александр.

_________________
кВт•ч≠кВт≠кВт/ч

Проехал на электротяге 25 000 км

Мы не унаследовали планету Земля у наших отцов, мы отбираем ее у наших детей!

Так 2а Н моста с трансом при соответствующем управлении может превратится как синусный инвертор так и в зарядку с ККМ и синхронным выпрямительным мостом , методов управления мостами довольно много .