Razen tega še ni ustreznega ekosistema, da bi kupci lahko uporabljali električno vozilo brez večjih težav. Z "Ekosistemom" mislim na polnilne postaje, ki polnijo vaš EV, ko vam zmanjka toka za baterije. Predstavljajte si, da z bencinskim vozilom uporabljate bencinske črpalke v svojem mestu in edino mesto, kjer ga lahko napolnite, je dom, in dodajte, da boste za polnjenje običajnega EV-ja potrebovali najmanj 6-8 ur. Številna podjetja, kot so Tesla, so že prepoznali to težavo in se trudijo s postavitvijo polnilnih postaj po vsej državi.
Toda, kako delujejo EV polnilne postaje?
Ali lahko ena polnilna postaja polni vse vrste električnih vozil? Katere so vrste polnilnika električnih vozil? Kateri protokoli se uporabljajo za polnilnike EV? V tem članku bomo razpravljali, kaj predstavlja postaja za polnjenje električnih vozil in podsistem, ki stoji za njo. Preden se odpravite dlje, si preberite o baterijah, ki se uporabljajo v električnem vozilu, in o tem, kako deluje sistem za upravljanje akumulatorja znotraj električnega vozila.
Oprema za oskrbo električnih vozil (EVSE)
Oprema, ki predstavlja postajo za polnjenje električnih vozil, se skupaj imenuje oprema za oskrbo električnih vozil (EVSE). Izraz je bolj priljubljen in se ne nanaša samo na polnilne postaje. Nekateri ga imenujejo tudi ECS, kar pomeni električna polnilna postaja.
EVSE je zasnovan in izdelan za polnjenje akumulatorskih baterij z uporabo omrežja za napajanje; ti akumulatorji so lahko v električnem vozilu (EV) ali v električnem vozilu (PEV). Moč, priključka in protokol za uporabo EVSE se razlikujejo glede na njegovo zasnovo.
Vgrajene polnilnice in polnilne postaje
Preden zapeljemo na polnilne postaje, je treba razumeti, kaj je v EV-ju in na kateri del bo polnilnik priključen. Večina EV-jev danes prihaja z vgrajenim polnilnikom (OBC), proizvajalec pa poleg vozila ponuja tudi polnilnik. Te polnilnike skupaj z vgrajenim polnilcem lahko kupec uporabi za polnjenje svojega EV-ja iz njegove hišne vtičnice, takoj ko ga / ona dobi domov. Toda ti polnilci so zelo osnovni in nimajo nobenih naprednih funkcij, zato bi navadno potrebovali približno 8 ur, da napolnite običajni EV.
Vrste polnilnih postaj EV (EVSE)
Polnilne postaje lahko razvrstimo v dve vrsti, AC in DC polnilna postaja.
Polnilna postaja za izmenično napajanje, kot že ime pove, zagotavlja izmenično napajanje iz omrežja v EV, ki se nato pretvori v DC z uporabo vgrajenega polnilca za polnjenje vozila. Te polnilnike imenujemo tudi polnilniki Level 1 in Level 2, ki se uporabljajo v stanovanjskih in poslovnih prostorih. Prednost napajalne postaje izmenične napetosti je, da vgrajeni polnilnik regulira napetost in tok, kot je potrebno za EV, zato polnilna postaja ni obvezna, da sporoča EV-ju. Pomanjkljivost je njegova nizka izhodna moč, ki poveča čas polnjenja. Na spodnji sliki je značilen običajni sistem polnjenja z izmeničnim tokom. Kot lahko vidimo, da se napajalnik iz omrežja napaja v OBC prek EVSE, ga OBC pretvori v enosmerni tok in preko BMS polni baterijo. Pilotna žica se uporablja za zaznavanje vrste polnilnika, povezanega z EV, in nastavitev potrebnega vhodnega toka za OBC.
Polnilna enota z enosmernim tokom se napaja iz omrežja in ga pretvori v enosmerno napetost in ga napolni neposredno z baterijskim polnilnikom (OBS). Ti polnilniki običajno oddajajo visoko napetost do 600 V in tok do 400A, kar omogoča polnjenje EV v manj kot 30 minutah v primerjavi z 8-16 urami na polnilniku. Temu pravimo tudi polnilniki nivoja 3 in splošno znani kot DC hitri polnilniki (DCFC) ali super polnilci. Prednost tovrstnega polnilnika je njegov hitri čas polnjenja, pomanjkljivost pa je njegov kompleksen inženiring, kjer mora za učinkovito in varno polnjenje komunicirati z EV. Spodaj je prikazan tipični sistem polnjenja z enosmernim tokom, saj lahko vidite, da EVSE zagotavlja DC neposredno v baterijo mimo sistema OBS. EVSE je razporejen v svežnjih, tako da zagotavlja visok tok, en sam niz ne bo mogel zagotavljati visoke napetosti zaradi omejitev stikala za napajanje.
Običajno so polnilci nivoja 1 namenjeni stanovanjski uporabi, to so polnilci, ki jih dobavljajo proizvajalci skupaj z EV in jih lahko uporabite za polnjenje EV prek običajnih hišnih vtičnic. Tako delujejo na enofazni napajalnik in lahko oddajajo kjer koli med 12A do 16A in traja približno 17 ur, da se napolni EV v 24kWH. Polnilnik 1. stopnje nima veliko vlogo pri polnilnih postajah.
Polnilnik nivoja 2 je na voljo kot posodobitev polnilnika nivoja 1, ki ga lahko namestite v hišo, na posebno zahtevo, pod pogojem, da ima hiša električno napajanje z delno fazo ali pa se lahko uporablja tudi na javnih / komercialnih polnilnih postajah. Ti polnilci lahko zaradi visoke vhodne napetosti zagotavljajo do 80A izhodnega toka in lahko v 8 urah napolnijo EV. Polnilniki Level 3 ali Super polnilniki so namenjeni samo javnim polnilnim postajam. Ti potrebujejo večfazni izmenični vhod iz omrežja in porabijo več kot 240 kW, kar je skoraj 10-krat več kot običajna klimatska naprava v našem domu. Za polnjenje teh polnilnikov je potrebno posebno dovoljenje omrežja.
Polnilniki Level 2 in Level 3 veljajo za učinkovitejše od polnilnika Level 1, saj pretvorba AC / DC in DC / DC poteka v samem EVSE. Zaradi velike velikosti in zapletenosti polnilnikov Level 2 in Level 3 jih ni mogoče vgraditi znotraj EV, saj bi to povečalo težo in zmanjšalo učinkovitost EV.
Delovanje akumulatorjev v varnem območju delovanja vodi do degradacije baterije. Čeprav so baterije opremljene s sistemom za upravljanje akumulatorjev (BMS), moramo za dolgo življenjsko dobo in optimalno delovanje električnega vozila skrbeti za baterije.
I.K.
