Параўнанне зарадных прылад пераменнага току 2-га ўзроўню і пастаяннага току 3-га ўзроўню для маштабуемай інфраструктуры

Арыентацыя ў будучыню электрамабільнасці: поўнае тэхнічнае і камерцыйнае кіраўніцтва па параўнанні хуткіх зарадных прылад пераменнага току 2-га ўзроўню і пастаяннага току 3-га ўзроўню для маштабаванай інфраструктуры, інтэграцыі ў сетку і максімальнай прыбытковасці інвестыцый

Раздзел 1: Уводзіны: Рэвалюцыя электрамабіляў і крытычная роля зараднай інфраструктуры

Глабальны пераход да электрамабільнасці — гэта ўжо не перыферыйная тэндэнцыя, а фундаментальны зрух у парадыгме транспарту. Па меры таго, як краіны бяруць на сябе абавязацельствы па дасягненні агрэсіўных мэтаў дэкарбанізацыі, а вытворцы аўтамабіляў пераключаюць усе свае вытворчыя лініі на акумулятарныя электрамабілі (BEV), увага пераключылася з саміх транспартных сродкаў на інфраструктуру, якая іх падтрымлівае. Поспех гэтага пераходу залежыць ад надзейнай, трывалай і разумна спланаванай сеткі зарадкі.

У аснове планавання інфраструктуры ляжыць крытычна важны выбар: зарадка пераменным токам 2-га ўзроўню (L2) супраць хуткай зарадкі пастаянным токам 3-га ўзроўню (L3). Хоць абедзве сістэмы служаць адной і той жа канчатковай мэце — папаўненню акумулятара аўтамабіля, яны прадстаўляюць сабой вельмі розныя тэхналагічныя падыходы, інвестыцыйныя профілі і аперацыйныя філасофіі. Для камерцыйных забудоўшчыкаў, муніцыпальных планіроўшчыкаў і кіраўнікоў аўтапаркаў разуменне нюансаў паміж гэтымі двума ўзроўнямі з'яўляецца не проста тэхнічным патрабаваннем, а стратэгічнай неабходнасцю.

Зарадка 2-га ўзроўню, якая працуе на пераменным току (AC), стала асновай «зарадкі ў пунктах прызначэння». Гэта паўсюднае рашэнне, якое можна знайсці ў дамах, на працоўных месцах, у гасцініцах і гандлёвых цэнтрах — месцах, дзе транспартныя сродкі стаяць на месцы на працягу некалькіх гадзін. У адрозненне ад гэтага, хуткая зарадка пастаяннага току (DCFC) 3-га ўзроўню — гэта высокаактанавае рашэнне для «зарадкі ў маршруце». Абыходзячы ўбудаваную зарадную прыладу аўтамабіля і падаючы пастаянны ток высокага напружання (DC) непасрэдна ў акумулятар, DCFC дазваляе перамяшчацца на вялікія адлегласці і хутка вяртаць аўтамабілі ў акумулятар.

Аднак выбар паміж L2 і L3 рэдка бывае двайковым. Найбольш эфектыўныя сеткі зарадкі з'яўляюцца шмат'яруснымі, выкарыстоўваючы эканамічную эфектыўнасць L2 для сцэнарыяў працяглага знаходжання і хуткасць L3 для патрабаванняў высокай прапускной здольнасці. У гэтым артыкуле прадстаўлены вычарпальны тэхнічны і камерцыйны аналіз абодвух узроўняў, прапаноўваючы аснову для прыняцця рашэнняў для тых, хто адказвае за будаўніцтва электрычных магістраляў нашых будучых гарадоў.

Раздзел 2: Тэхнічныя асновы: разуменне механізмаў зарадкі пераменным (узровень 2) і пастаянным (узровень 3) токам

Каб ацаніць адрозненні паміж L2 і L3, трэба спачатку зразумець фундаментальную фізіку таго, як электрычнасць перамяшчаецца з сеткі ў акумулятар электрамабіля.

Роля бартавой зараднай прылады (OBC)

Усе акумулятары захоўваюць энергію ў выглядзе пастаяннага току (DC). Аднак электрычная сетка ў асноўным размяркоўвае энергію ў выглядзе пераменнага току (AC). Такім чынам, павінен адбывацца працэс пераўтварэння. Пры зарадцы ўзроўню 1 і ўзроўню 2 гэта пераўтварэнне адбываецца.унутрытранспартны сродак. Электрамабіль абсталяваны кампанентам пад назвай бартавая зарадная прылада (OBC). OBC прымае пераменны ток ад зараднай станцыі, выпрамляе яго ў пастаянны і кіруе патокам у акумулятарныя ячэйкі.

Абмежаваннем зарадкі L2 часта з'яўляецца не сама станцыя (EVSE), а магутнасць бортавога камп'ютара аўтамабіля. Большасць сучасных электрамабіляў маюць бортавыя камп'ютары магутнасцю ад 7 да 11 кВт, а некаторыя раскошныя або высокапрадукцыйныя мадэлі дасягаюць 19,2 кВт або 22 кВт. Незалежна ад таго, колькі магутнасці можа забяспечыць станцыя L2, хуткасць зарадкі абмежавана тым, што можа апрацаваць унутранае абсталяванне аўтамабіля.

Абыход вузкага месца: хуткая зарадка пастаянным токам

Хуткая зарадка пастаяннага току 3-га ўзроўню змяняе архітэктуру. Пераўтварэнне пераменнага току ў пастаянны перамяшчаецца...звонкутранспартны сродак і інтэграваны ў саму зарадную станцыю. Гэтыя станцыі ўяўляюць сабой масіўныя шафы сілавой электронікі, якія бяруць пераменны ток высокага напружання з сеткі, пераўтвараюць яго ў пастаянны ток высокага напружання (звычайна 400 В або 800 В) і падаюць яго непасрэдна ў акумулятар.

Паколькі станцыя мае непасрэдную сувязь з сістэмай кіравання акумулятарамі (BMS) аўтамабіля, яна можа падаваць значна большыя токі — ад 50 кВт да 350 кВт і вышэй. Выдаляючы праблему з OBC, DCFC можа папаўняць 80% акумулятара за 15–45 хвілін у параўнанні з 4–10 гадзінамі, неабходнымі для ўзроўню 2.

Эфектыўнасць і кіраванне тэмпературай

Пераўтварэнне выпрацоўвае цяпло. Пры зарадцы L2 цяпло выпрацоўваецца ўнутры аўтамабіля, што патрабуе працы ўнутранай сістэмы астуджэння транспартнага сродку. Пры зарадцы L3 велізарная колькасць цяпла, якое выпрацоўваецца падчас пераўтварэння пераменнага току ў пастаянны, рэгулюецца ўласнымі сістэмамі вадкаснага або паветранага астуджэння зараднай станцыі. Акрамя таго, для хуткаснай зарадкі пастаянным токам патрабуюцца спецыяльныя кабелі з вадкасным астуджэннем, каб прадухіліць плаўленне пры экстрэмальных токавых нагрузках (часта ад 350 А да 500 А).

Раздзел 3: Зарадка 2-га ўзроўню: тэхнічныя характарыстыкі, перавагі і логіка прызначэння

Зарадка ўзроўню 2 вызначаецца выкарыстаннем пераменнага току ад 208 В да 240 В. Звычайна яна працуе пры сіле току ад 16 А да 80 А. Найбольш распаўсюджаныя камерцыйныя ўстаноўкі ўзроўню 2 забяспечваюць магутнасць ад 7,2 кВт да 9,6 кВт, хоць для прэміяльных ужыванняў усё больш распаўсюджанымі становяцца прылады магутнасцю 19,2 кВт.

Стандарты J1772 і тыпу 2

У Паўночнай Амерыцы стандартам для зарадкі ўзроўню 2 з'яўляецца раз'ём J1772. Гэта пяцікантактны раз'ём, які ўключае дзве лініі харчавання, зазямленне і два кантакты сувязі (кіруючы пілот і датчык блізкасці). У Еўропе стандартам з'яўляецца раз'ём Mennekes (тып 2), які падтрымлівае як аднафазную, так і трохфазную зарадку пераменнага току.

Бізнес-логіка «Пункт прызначэння»

Асноўная логіка зарадкі другога ўзроўню заснавана на «часе знаходжання ў напрузе». Калі кіроўца знаходзіцца на працы восем гадзін, няма ніякіх тэхнічных або эканамічных прычын зараджаць свой аўтамабіль за 20 хвілін. Павольнай, стабільнай падачы энергіі магутнасцю 7 кВт дастаткова, каб цалкам папоўніць штодзённы запас энергіі на працу (звычайна 30-50 міль) усяго за некалькі гадзін.

Для бізнесу зарадныя прылады L2 прапануюць некалькі пераваг:

1. Ніжэйшыя выдаткі на інфраструктуруЗарадныя прылады L2 у многіх выпадках не патрабуюць масавай мадэрнізацыі трансфарматара.
2. Прастата ўстаноўкіІх часта можна інтэграваць у існуючыя электрычныя панэлі на 240 В.
3. Утрыманне кліентаўДля рознічных гандлёвых цэнтраў больш павольная аплата спрыяе больш працягламу знаходжанню кліентаў у краме, павялічваючы верагоднасць таго, што яны будуць траціць грошы.
4. Балансаванне нагрузкіСучасныя сеткавыя зарадныя прылады L2 могуць «дзяліцца» ланцугом, дынамічна рэгулюючы магутнасць для некалькіх аўтамабіляў, каб пазбегнуць перавышэння пікавай нагрузкі будынка.

Тэхнічныя абмежаванні L2

Асноўным абмежаваннем, вядома ж, з'яўляецца хуткасць. L2 не падыходзіць для прыпынкаў на аўтамагістралях або ў надзвычайных сітуацыях. Акрамя таго, па меры павелічэння памераў акумулятараў (прычым грузавікі, такія як Ford F-150 Lightning або Hummer EV, маюць акумулятары ёмістасцю больш за 130 кВт·г), стандартная зарадная прылада L2 магутнасцю 7,2 кВт можа зарадзіцца амаль за 20 гадзін ад поўнага разраду, што пашырае межы логікі «начной» зарадкі.

Раздзел 4: Хуткая зарадка пастаянным токам 3-га ўзроўню: магутны інструмент для зарадкі падчас маршруту і хуткаснай лагістыкі

Узровень 3, або хуткая зарадка пастаянным токам (DCFC), — гэта эквівалент «запраўкі» для эры электрамабіляў. Яна класіфікуецца па ўзроўнях магутнасці, а не толькі па напружанні, бо выхадная магутнасць можа вагацца ад 50 кВт да ашаламляльных 400 кВт у найноўшых звышхуткіх ітэрацыях.

Вайна раздымаў і гарманізацыя

Ландшафт DCFC гістарычна быў фрагментаваным.

• CCS (камбінаваная сістэма зарадкі)Дамінуючы стандарт у Еўропе і Паўночнай Амерыцы (да нядаўняга часу). Ён дадае два вялікія кантакты пастаяннага току ў ніжняй частцы раздыма пераменнага току.
• ЧАдэМО: Састарэлы японскі стандарт, які ўсё яшчэ можна знайсці на Nissan LEAF, але паступова зняты з вытворчасці большасці іншых вытворцаў.
• NACS (Паўночнаамерыканскі стандарт зарадкі): Фірмовы раз'ём Tesla, які цяпер прыняты практычна ўсімі буйнымі аўтавытворцамі ў Паўночнай Амерыцы (Ford, GM, Rivian, Volvo і г.д.) у якасці будучага стандарту.

Фізіка хуткай зарадкі: крывая зарадкі

Памылкова меркаваць, што зарадная прылада магутнасцю 150 кВт забяспечвае 150 кВт на працягу ўсяго сеансу зарадкі. Насамрэч, хуткасць зарадкі адпавядае «крывой». Калі акумулятар амаль разраджаны (напрыклад, на 10%), ён можа прымаць высокую магутнасць. Па меры яго зарадкі і павелічэння ўнутранага супраціву сістэма кіравання акумулятарам (BMS) дае каманду зараднай прыладзе запаволіцца, каб прадухіліць пашкоджанне літый-іённых элементаў. Вось чаму «час да 80%» з'яўляецца галіновым эталонам; апошнія 20% часта могуць займаць столькі ж часу, колькі і першыя 80%.

Архітэктура сілавой электронікі

Станцыя пастаяннага току (DCFC) складаецца з некалькіх сілавых модуляў. Калі адзін модуль выйдзе з ладу, станцыя часта можа працягваць працаваць са зніжанай магутнасцю, забяспечваючы пэўную ступень рэзервавання. У блоках высокай магутнасці (больш за 150 кВт) часта выкарыстоўваецца «падзеленая» архітэктура, дзе цэнтральная сілавая шафа сілкуе некалькі дыспенсераў, што дазваляе лепш выкарыстоўваць пляцоўку і размеркаваць выдаткі.

Бізнес-логіка «ў дарозе»

DCFC абумоўлены патрэбай у хуткасці. Яго асноўныя выпадкі выкарыстання ўключаюць:

1. Аўтамагістральныя калідорыДазваляе здзяйсняць далёкія паездкі на машыне.
2. Гарадскія цэнтрыАбслугоўванне жыхароў шматкватэрных дамоў, якія не маюць хатняй зарадкі.
3. Камерцыйныя флотыДастаўныя фургоны і таксі, якім неабходна мінімізаваць час прастою паміж зменамі.
4. Аварыйная сітуацыя і дзяржаўная службаЗабеспячэнне пастаяннай гатоўнасці транспартных сродкаў да разгортвання.

Кампрамісам за такую ​​хуткасць з'яўляецца значнае павелічэнне складанасці і кошту, што мы разгледзім у наступных раздзелах.

Раздзел 5: Параўнальны аналіз: хуткасць зарадкі, тыпы раздымаў і сумяшчальнасць з транспартнымі сродкамі

Пры ацэнцы 2-га і 3-га ўзроўняў найбольш непасрэдным паказчыкам для параўнання з'яўляецца час. Аднак час — не адзіная зменная; эфектыўнасць, сумяшчальнасць і карыстальніцкі досвед адыгрываюць не менш важную ролю.

Хуткасць і далёкасць ходу за гадзіну зарадкі

Хуткасць зарадкі звычайна вымяраецца ў «мілях запасу ходу за гадзіну зарадкі» (RPH).

• Узровень 2Павялічвае запас ходу прыкладна на 20–35 міль у гадзіну. Для кіроўцы, які штодня праязджае 40 міль, дастаткова дзвюх гадзін зарадкі L2 у офісе.
• Узровень 3 (50 кВт)Павялічвае запас ходу прыкладна ад 150 да 200 міль у гадзіну.
• Узровень 3 (звышхуткі 350 кВт)Можа павялічыць далёкасць палёту да 20 мільза хвіліну, што патэнцыйна дадасць 200 міль за 10-15 хвілін, пры ўмове, што транспартны сродак зможа вытрымаць такую ​​высокую магутнасць.

Паказчыкі прыёмкі транспартных сродкаў

Крытычным тэхнічным абмежаваннем з'яўляецца максімальная хуткасць зарадкі транспартнага сродку пастаянным токам. У той час як зарадная прылада можа мець магутнасць 350 кВт, такі аўтамабіль, як Chevy Bolt, абмежаваны магутнасцю 55 кВт, а Tesla Model 3 Long Range — 250 кВт. Інвестыцыі ў звышхуткія зарадныя прылады L3 маюць сэнс толькі ў тым выпадку, калі мясцовае насельніцтва можа рэальна выкарыстоўваць гэтую магутнасць. У адрозненне ад гэтага, зарадка L2 практычна ўніверсальная, і амаль кожны электрамабіль на дарозе можа максімальна выкарыстоўваць стандартны дыспенсер L2 магутнасцю 7,2 кВт.

Эвалюцыя раздыма і эфект Тэслы

У цяперашні час галіна знаходзіцца ў стане змен у дачыненні да раздымаў. Пераход на NACS (Паўночнаамерыканскі стандарт зарадкі) уяўляе сабой значны зрух у бок кансалідацыі. Для гаспадароў пляцовак гэта азначае, што неабходнасць у дыспенсерах або адаптарах з «двума кабелямі» (напрыклад, Magic Dock) з'яўляецца часовым, але неабходным ускладненнем. Апаратнае забеспячэнне 2-га ўзроўню таксама сутыкаецца з гэтым зрухам, з новымі прыладамі L2, якія прапануюць кабелі NACS для задавальнення патрэб расце парку аўтамабіляў Tesla і будучага парку аўтамабіляў з падтрымкай NACS.

Роля архітэктуры 800 В

Новыя электрамабілі (Hyundai Ioniq 5, Kia EV6, Porsche Taycan, Lucid Air) выкарыстоўваюць архітэктуру акумулятараў на 800 вольт. Гэтыя аўтамабілі могуць падтрымліваць высокую хуткасць зарадкі на працягу больш доўгага часу ў параўнанні з сістэмамі на 400 вольт. Для падтрымкі гэтых аўтамабіляў зарадныя прылады ўзроўню 3 павінны быць здольныя выдаваць напружанне да 920 вольт або 1000 вольт. Стандартныя зарадныя прылады ўзроўню 2 не залежаць ад напружання акумулятара, бо бортавы камп'ютар кіруе павышэннем напружання ўнутры прылады.

Раздзел 6: Стратэгічнае картаванне выпадкаў выкарыстання: бізнес-мадэлі тарыфных планаў у пунктах прызначэння і маршрутных тарыфных планаў

«Выбар» паміж L2 і L3 рэдка заключаецца ў тым, што з іх «лепш» у вакууме, а ў тым, што адпавядае бізнес-мадэлі сайта.

Праблема шматкватэрных жылых дамоў (MUD)

Для кватэр і кандамініумаў відавочны пераможца — узровень 2. Мэта — папаўненне запасаў на працягу ночы. Аднак бізнес-логіка тут складаная. Ці павінна аб'яднанне гаспадарчых аб'яднанняў валодаць зараднымі прыладамі? Ці павінен імі кіраваць старонні аператар? Асноўная праблема ў мульты-ўзроўнях — гэта не самі зарадныя прылады, а «ёмістасць панэлі». У старых будынках даданне дваццаці зарадных прылад L2 можа запатрабаваць мадэрнізацыі электрасеткі коштам у некалькі сотняў тысяч долараў. Вось тут і становіцца неабходным праграмнае забеспячэнне для «разумнай зарадкі» або кіравання нагрузкай, якое дазваляе зарадным прыладам чаргуцца або змяншаць колькасць зарадных прылад у гадзіны пік, каб заставацца ў межах бяспечных электрычных абмежаванняў.

Рознічны гандаль і гасціннасць: каштоўнасць за час знаходжання

Гатэлі, курорты і рэстараны ідэальна падыходзяць для ўзроўню 2. Зарадная прылада — гэта зручнасць, якая прыцягвае кліентаў з высокім узроўнем зарада. Калі госць спыняецца ў гатэлі, ён чакае прачнуцца са 100% зарадам. У гэтым выпадку ўстаноўка дарагой зараднай прылады пастаяннага току будзе контрпрадуктыўнай; гэта запатрабуе ад госця перамяшчэння машыны праз 30 хвілін, што стварае праблему падчас яго знаходжання.

Гарадскі цэнтр хуткай зарадкі

У шчыльных гарадскіх умовах (Нью-Ёрк, Лондан, Токіо) многія кіроўцы не маюць выдзеленай паркоўкі або зарадкі дома. Яны разлічваюць на «грамадскую зарадку». Хоць зарадка ля ўзбочыны L2 з'яўляецца варыянтам, яе часта недастаткова для карыстальнікаў з вялікім прабегам, такіх як кіроўцы Uber і Lyft. Мадэль «Urban Hub» выкарыстоўвае станцыі пастаяннага току DCFC магутнасцю ад 50 кВт да 150 кВт, размешчаныя на паркоўках прадуктовых крам або ў спецыяльных цэнтрах. Логіка такая: «Зараджайцеся, пакуль робіце пакупкі/ясце». Гэта забяспечвае неабходную паслугу для 40% гарадскіх жыхароў, якія не могуць зараджацца дома.

Аперацыі аўтапарка: зарадка ў дэпо супраць апартуністычнай зарадкі

Для аўтапаркаў дастаўкі (Amazon, UPS, FedEx) мадэль звычайна ўяўляе сабой дэпо-зарадку 2-га ўзроўню. Фургоны паркуюцца на 10-12 гадзін кожную ноч, што дазваляе танна і павольна зараджаць аўтамабілі. Аднак для грузаперавозак на далёкія адлегласці або цяжкіх транзітных аўтобусаў неабходная «альтэрнатыўная зарадка» з дапамогай магутнага пастаяннага току (часта праз верхнія пантографы) у канцах маршруту, каб падтрымліваць працу на працягу дня.

Раздзел 7: Уплыў на сетку і планаванне магутнасці: трансфарматары, кіраванне нагрузкай і ўзаемасувязь камунальных службаў

Нельга проста «падключыць» хуткую зарадную станцыю пастаяннага току магутнасцю 350 кВт. Гэта мае глыбокія наступствы для электрасеткі.

Разуменне пікавага попыту

Камунальныя службы спаганяюць плату з камерцыйных кліентаў на падставе двух паказчыкаў: агульнай спажыванай энергіі (кВт·г) і пікавай нагрузкі (кВт). Адна зарадная прылада магутнасцю 350 кВт, якая выкарыстоўваецца на працягу 15 хвілін, можа справакаваць «налічэнне платы за нагрузку», што зробіць рахунак за электрычнасць за ўвесь месяц астранамічным.

• Узровень 2 УплыўНізкі. Зарадная прылада магутнасцю 7 кВт эквівалентная вялікаму кандыцыянеру. Некалькімі прыладамі можна кіраваць з дапамогай праграмнага забеспячэння.
• Узровень 3 УплыўВысокая. Пляцоўка з чатырма зараднымі станцыямі магутнасцю 150 кВт мае патэнцыйную пікавую нагрузку 600 кВт — прыкладна эквівалентна сярэдняга памеру офіснага будынка.

Працэс падключэння камунальных службаў

Усталёўка DCFC часта патрабуе новага трансфарматара, спецыяльнага размеркавальнага прыбора і, магчыма, мадэрнізацыі ліній электраперадачы. Гэты працэс можа заняць ад 6 месяцаў да 2 гадоў. Правільнае планаванне «гаспадара пляцоўкі» прадугледжвае як мага ранейшае ўзаемадзеянне з электракампаніяй (EDC) для выяўлення аб'ектаў з «рэзервовай магутнасцю» ў ланцугу.

Кіраванне нагрузкай і буферныя акумулятары

Каб змякчыць уплыў на сетку, многія сучасныя ўстаноўкі L3 выкарыстоўваюць сістэмы акумулявання энергіі ў акумулятарах (BESS). BESS «паступова зараджаюцца» ад сеткі з нізкай хуткасцю, а затым хутка разраджаюцца, каб падтрымліваць хуткасную зарадку транспартнага сродку. Гэта дазваляе ажыццяўляць хуткасную зарадку ў раёнах са слабой сеткай і значна зніжае плату за попыт.

Транспартныя сродкі ў сетку (V2G) і V2X

Нягледзячы на ​​тое, што электрамабілі ўсё яшчэ знаходзяцца ў зачаткавым стане, іх патэнцыял у якасці актываў электрасеткі значны. Зарадныя прылады 2-га ўзроўню ў цяперашні час з'яўляюцца асноўнай мэтай V2G, бо павольны і прадказальны час знаходжання ў сетцы робіць іх ідэальнымі для праграм «рэагавання на попыт», дзе энергакампанія плаціць уладальніку за спыненне зарадкі (або разрадку назад у сетку) падчас пікавых нагрузак.

Раздзел 8: Маштабаванасць і арыентацыя на будучыню: праектаванне шмат'ярусных зарадных сетак да 2030 года і далей

Па меры таго, як укараненне электрамабіляў пераходзіць ад фазы «ранняга карыстальніка» да «ранняй большасці», шчыльнасць зараднай інфраструктуры павінна павялічвацца на парадкі.

«Модульны» падыход да інфраструктуры

Планаванне будучыні азначае думаць пра кабеліперадзаліваецца бетон. Распаўсюджаная памылка — усталёўваць толькі столькі магутнасці, колькі неабходна сёння. Найлепшая практыка зараз дыктуе «адгалінаванне» — пракладку трубаправодаў і павялічаных электрычных панэляў, якія могуць змясціць у 10 разоў большую колькасць зарадных прылад.

Шмат'яруснае праектаванне сеткі

Найбольш устойлівыя сайты выкарыстоўваюць спалучэнне:

• 80% Узровень 2Для супрацоўнікаў, жыхароў або тых, хто доўга прыязджае.
• 20% Узровень 3Для экстраных папаўненняў рахунку, кароткатэрміновых наведвальнікаў або аўтапаркаў.

Гэта «сумесь» максімізуе карыснасць і мінімізуе капітальныя выдаткі.

Праграмнае забеспячэнне як злучнае звяно: пратакол адкрытага пункта зарадкі (OCPP)

Каб забяспечыць маштабаванасць, абсталяванне не павінна быць «прывязана» да пэўнай сеткі. OCPP — гэта глабальны стандарт, які дазваляе зараднай прыладзе (L2 або L3) узаемадзейнічаць з любым праграмным забеспячэннем кіравання. Гэта прадухіляе «затрымку актываў», калі пастаўшчык сеткі збанкрутуе або падвысіць свае цэны.

Пераход да мегаватнай зарадкі (MCS)

Для сектара цяжкай тэхнікі нават L3 DCFC занадта павольны. Новая сістэма зарадкі мегават (MCS) будзе выдаваць больш за 1000 кВт (1 МВт) паўпрычэпам, што дазволіць зараджаць велізарныя акумулятарныя блокі ёмістасцю больш за 500 кВтг за 30 хвілін. Планаванне MCS патрабуе зусім іншага планавання электрасеткі, фактычна разглядаючы зарадную станцыю як прамысловы вытворчы завод.

Раздзел 9: Фінансавая архітэктура: капітальныя выдаткі, эксплуатацыйныя выдаткі, амартызацыя актываў і аналіз прыбытковасці інвестыцый

Інвестыцыі ў інфраструктуру зарадкі электрамабіляў — гэта не проста тэхнічнае ўкараненне, гэта доўгатэрміновае ўкладанне капіталу. Фінансавыя профілі 2-га і 3-га ўзроўняў дыяметральна супрацьлеглыя і патрабуюць розных стратэгій размеркавання капіталу і прыбытковасці інвестыцый (ROI).

Капітальныя выдаткі (CAPEX): бар'ер уваходу

Пачатковыя выдаткі з'яўляюцца найбольш істотным дыферэнцыятарам.

• Узровень 2 (L2)Зарадная прылада L2 камерцыйнага класа звычайна каштуе ад 1500 да 5000 долараў за порт. Выдаткі на ўстаноўку, уключаючы асноўныя электрамантажныя работы і пракладку кабеляправода, вагаюцца ад 2000 да 10 000 долараў за порт у залежнасці ад адлегласці ад электрычнай панэлі. Для стандартнага працоўнага месца з 10 портамі агульны кошт праекта можа скласці ад 50 000 да 100 000 долараў.
• Узровень 3 (DCFC)Кошт абсталявання для DCFC магутнасцю 50 кВт пачынаецца ад 20 000 долараў, у той час як блок магутнасцю 150–350 кВт можа каштаваць ад 75 000 да 150 000 долараў. Аднак найбольшыя выдаткі ўзрастаюць пры ўсталёўцы. Патрэба ў новых трансфарматарах, размеркавальных прыладах высокага напружання, масіўных бетонных пляцоўках і рыцці траншэй можа павялічыць выдаткі на ўстаноўку да 100 000–250 000 долараў.на сайтЗвышхуткі сайт з чатырма дыспенсерамі можа лёгка перавысіць 500 000 долараў ЗША ў агульных капітальных выдатках.

Аперацыйныя выдаткі (OPEX): бягучая нагрузка

Валоданне зараднай прыладай — гэта не толькі аплата за электрычнасць.

1. Сеткавыя зборыСеткавыя зарадныя прылады патрабуюць падключэння да сотавай сувязі або Wi-Fi і праграмнай платформы для кіравання плацяжамі і маніторынгам. Звычайна гэта каштуе ад 150 да 300 долараў за порт у год для L2 і ад 500 да 1500 долараў за адзінку для DCFC.
2. Тэхнічнае абслугоўваннеУ той час як блокі L2 маюць мала рухомых частак, блокі L3 маюць помпы астуджэння, вентылятары і магутныя кантактары, якія патрабуюць штогадовай праверкі.
3. Выдаткі на электраэнергію і плата за попытЯк абмяркоўвалася ў раздзеле 7, плата за камунальныя паслугі можа складаць 60-80% ад агульнага штомесячнага рахунку за камунальныя паслугі, калі яна не кіруецца належным чынам.

Амартызацыя і жыццёвы цыкл актываў

З пункту гледжання бухгалтарскага ўліку, абсталяванне для электрамабіляў (EVSE) звычайна амартызуецца на працягу 5-10 гадоў.

• Узровень 2 трываласціЗарадныя прылады L2 адносна простыя. Пры належным корпусе яны могуць праслужыць больш за 10 гадоў. Асноўная рызыка — не механічная паломка, а «тэхнічнае састарэнне» — драйверы, якія жадаюць кабеляў NACS або больш высокай сілы току.
• Жыццёвы цыкл 3-га ўзроўнюТэхналогія пастаяннага току (DCFC) развіваецца хутка. Зарадная прылада магутнасцю 50 кВт, усталяваная ў 2018 годзе, ужо лічыцца «павольнай» па сённяшніх стандартах. Сілавая электроніка (інвертары і выпрамнікі) знаходзіцца пад высокай нагрузкай і мае рэальны тэрмін службы ад 7 да 8 гадоў, перш чым спатрэбіцца значная замена кампанентаў.

Мадэлі рэнтабельнасці інвестыцый і даходу

Як акупляецца зарадная прылада?

• Прамы даход: Спагнанне платы за кВтг або за хвіліну. Гэта складана для L2 з-за нізкай прапускной здольнасці; больш распаўсюджана для DCFC.
• Ускосны даходПавелічэнне кошту нерухомасці, утрыманне арандатараў або «прывабнасць» для рознічных крамаў.
• РэкламаНекаторыя зарадныя прылады маюць вялікія экраны для лічбавай рэкламы па-за домам (DOOH), што стварае дадатковую крыніцу даходу.
• Вугляродныя крэдытыУ такіх юрысдыкцыях, як Каліфорнія (LCFS), уладальнікі зарадных станцый могуць зарабляць і прадаваць вугляродныя крэдыты ў залежнасці ад колькасці аднаўляльнай энергіі, якая пастаўляецца транспартным сродкам.

Раздзел 10: Тэхнічнае абслугоўванне, надзейнасць і інтэграцыя праграмнага забеспячэння: схаваныя выдаткі на эксплуатацыю EVSE

«Ахілесавай пятой» ранняй індустрыі зарадкі электрамабіляў была надзейнасць. Зламаная зарадная прылада горш, чым яе адсутнасць, бо яна стварае «трывогу адносна запасу ходу» і шкодзіць рэпутацыі брэнда.

Іерархія тэхнічнага абслугоўвання

Тэхнічнае абслугоўванне падзяляецца на тры катэгорыі:

1. ПрафілактычнаеШтогадовыя праверкі, ачыстка паветраных фільтраў (у DCFC), праверка цэласнасці кабеляў і тэставанне спрацоўванняў ПЗВ (прылад ахоўнага адключэння).
2. КарэктыўныРамонт пашкоджаных экранаў, замена пашкоджаных разетак (частая з'ява з-за падзенняў) і скід праграмных збояў.
3. ПрагназуемыВыкарыстанне датчыкаў Інтэрнэту рэчаў для маніторынгу ўнутранай тэмпературы і ваганняў напружання, каб выявіць няспраўны кампанент перад адключэннем станцыі.

Інтэграцыя і ўзаемадзеянне праграмнага забеспячэння

Зарадная станцыя — гэта сеткавы камп'ютар. Праблемы з праграмным забеспячэннем з'яўляюцца прычынай вялікай колькасці збояў.

• OCPP (пратакол адкрытага пункта зарадкі)Прамысловы стандарт для сувязі. Пераканайцеся, што ваша абсталяванне сумяшчальнае з «OCPP 1.6J» або «OCPP 2.0.1», каб забяспечыць дыстанцыйную дыягностыку і абнаўленне прашыўкі.
• Роўмінг і падключэнне і зарадка (ISO 15118)Мэта складаецца ў тым, каб кіроўца проста падключыў свой аўтамабіль, а зарадная прылада аўтаматычна ідэнтыфікуе транспартны сродак і здымае грошы з рахунку карыстальніка — ніякіх праграм або RFID-карт не патрабуецца. Гэта патрабуе складанага кіравання сертыфікатамі паміж вытворцам транспартнага сродку, зараднай сеткай і плацежным шлюзам.

Важнасць «працягласці працы»

Буйныя гранты (напрыклад, праграма NEVI ў ЗША) цяпер патрабуюць 97% бесперабойнай працы. Для дасягнення гэтага патрабуецца спецыяльнае пагадненне аб узроўні абслугоўвання (SLA) з пастаўшчыком паслуг тэхнічнага абслугоўвання, які можа гарантаваць прыбыццё тэхніка на месца на працягу 24-48 гадзін.

Раздзел 11: Рэгулятарны ландшафт, стымулы і глабальныя стандарты

Разгортванне зараднай інфраструктуры ў значнай ступені залежыць ад палітыкі ўрада.

Фінансавыя стымулы

Практычна кожная развітая краіна прапануе нейкую форму субсідый.

• Падатковыя льготыУ ЗША падатковая льгота ў памеры 30 цэнтаў пакрывае да 30% кошту абсталявання і ўстаноўкі.
• Прамыя грантыТакія праграмы, як NEVI (Нацыянальная інфраструктура электрамабіляў), прадугледжваюць мільярды на DCFC уздоўж аўтамабільных калідораў.
• Зніжкі на камунальныя паслугіШмат якія электракампаніі прапануюць праграмы «падрыхтоўкі», паводле якіх яны аплачваюць трансфарматар і рыццё траншэй, пакідаючы гаспадару аб'екта плаціць толькі за зарадныя прылады.

Будаўнічыя нормы і патрабаванні «гатоўнасці да электрамабіляў»

Новыя будаўнічыя нормы ўсё часцей патрабуюць парковачных месцаў, якія "прыдатныя для электрамабіляў" або "гатовыя да электрамабіляў".

• Падыходзіць для электрамабіляўКанал усталяваны, але няма праводкі або прапускной здольнасці панэлі.
• Гатовы да электрамабіляўПоўны ланцуг усталёўваецца ў размеркавальную скрынку.
• Усталяваны электрамабільЗарадная прылада ёсць і працуе.

Абавязковае ўвядзенне прынцыпу «гатоўнасці да электрамабіляў» падчас будаўніцтва ў 5-10 разоў танней, чым пазнейшая мадэрнізацыя.

Глабальныя стандарты і сертыфікаты бяспекі

Усё абсталяванне павінна адпавядаць строгім стандартам бяспекі:

• UL 2231 і UL 2594у Паўночнай Амерыцы.
• CE і IEC 61851у Еўропе.

Гэтыя стандарты гарантуюць бяспеку зараднай прылады ў дождж, снег і моцную спякоту, а таксама бяспечнае адключэнне харчавання ў выпадку выяўлення няспраўнасці.

Раздзел 12: Заключэнне: Сінтэз выбару — структура для камерцыйных і муніцыпальных кіраўнікоў

Выбар паміж хуткай зарадкай пастаяннага току 2-га і 3-га ўзроўняў — гэта шматмернае рашэнне, якое ўлічвае хуткасць, кошт і прызначэнне.

Матрыца рашэнняў

1. Час знаходжанняКалі >4 гадзіны, выкарыстоўвайце ўзровень 2. Калі <1 гадзіны, выкарыстоўвайце ўзровень 3.
2. Электрычная ёмістасцьЦі ёсць на аб'екце трохфазнае электразабеспячэнне 480 В? Калі не, то L3 запатрабуе маштабнай мадэрнізацыі камунальных службаў.
3. БюджэтL2 — маштаб; L3 — прапускная здольнасць.
4. Профіль карыстальнікаГэта жыхары (L2), супрацоўнікі (L2) ці падарожнікі (L3)?

Шлях наперад

Будучыня зарадкі — гэта не тое ці другое — гэта экасістэма. Мы рухаемся да свету, дзе зарадка «паўсюль распаўсюджаная і нябачная». Зарадныя прылады 2-га ўзроўню будуць гэтак жа распаўсюджаныя, як ліхтарныя слупы ў нашых гарадах, забяспечваючы павольную і стабільную базавую нагрузку энергіі. Зарадныя прылады 3-га ўзроўню стануць магутнымі вузламі, якія забяспечваюць рух нашай лагістыкі і бесперабойныя паездкі на вялікія адлегласці.

Для распрацоўшчыкаў і планіроўшчыкаў пасыл зразумелы:Думайце доўгатэрмінова.Не проста ўсталёўвайце тое, што вам трэба, для тых, хто ўжо сёння пачынае выкарыстоўваць электрамабілі. Распрацоўвайце праект для мільёна электрамабіляў, якія будуць ездзіць па дарозе заўтра. Засяродзьцеся на надзейнасці, надайце прыярытэт узаемадзеянню праграмнага забеспячэння і стварыце шмат'ярусную сетку, якая задавальняе патрэбы кожнага кіроўцы, незалежна ад таго, дзе ён знаходзіцца і як хутка яму трэба ехаць. Электрыфікацыя транспарту — гэта марафон, а не спрынт, і інфраструктура, якую мы будуем сёння, будзе вызначаць ландшафт мабільнасці на дзесяцігоддзі наперад.

Дадатковае падрабязнае даследаванне: тэхнічнае і эканамічнае пашырэнне

Каб далей удасканаліць стратэгічнае разуменне інфраструктуры 2-га і 3-га ўзроўняў, нам трэба больш глыбока вывучыць дэталёвыя тэхнічныя кампаненты і канкрэтныя рэгіянальныя эканамічныя мадэлі, якія рухаюць гэту галіну.

Паглыбленае апусканне A: Рэвалюцыя карбіду крэмнію (SiC) у хуткай зарадцы пастаянным токам

Пераход ад традыцыйнай сілавой электронікі на аснове крэмнію (Si) да карбіду крэмнію (SiC) кардынальна змяніў гульню ў эфектыўнасці зарадкі 3-га ўзроўню. МАП-транзістары на аснове SiC дазваляюць выкарыстоўваць больш высокія частоты пераключэння і лепшую цеплаправоднасць. Гэта азначае:

1. Больш высокая эфектыўнасцьЗніжэнне страт энергіі падчас пераўтварэння пераменнага току ў пастаянны з прыкладна 10-12% да менш чым 4%. На працягу тэрміну службы магутнай зараднай прылады гэта паляпшэнне на 6% дазваляе зэканоміць тысячы долараў на электрычнасці, якую марнуюць марна.
2. Кампактны дызайнКарбід крэмнію дазваляе выкарыстоўваць меншыя сілавыя модулі, што дазваляе ўмясціць 150 кВт магутнасці ў габарытныя памяшканні, якія раней патрабаваліся для 50 кВт.
3. Лепшая надзейнасцьМеншае нагрэўленне азначае меншую нагрузку на кампаненты і вентылятары, што павялічвае сярэдні час напрацоўкі паміж адмовамі (MTBF).

Паглыбленае агляданне B: пашыраныя алгарытмы балансавання нагрузкі для кластараў 2-га ўзроўню

На працоўных месцах або ў жылых памяшканнях логіка «размеркавання харчавання» або «балансавання нагрузкі» робіць маштабнае разгортванне L2 магчымым.

• Статычнае балансаванне нагрузкіФіксаваная колькасць энергіі (напрыклад, 40 А) падзяляецца пароўну паміж усімі падключанымі да сеткі аўтамабілямі. Калі адзін аўтамабіль фінішуе, яго доля пераразмяркоўваецца.
• Дынамічнае балансаванне нагрузкіЗарадная сетка кантралюеувесь будынакспажыванне электраэнергіі ў рэжыме рэальнага часу. Калі ліфты і сістэмы ацяплення, вентыляцыі і кандыцыянавання працуюць на піку, зарадныя прылады зніжаюць магутнасць. Калі ў будынку ўначы становіцца ціха, зарадныя прылады павялічваюць магутнасць да максімальнай. Гэта дазваляе пазбегнуць неабходнасці дарагой мадэрнізацыі камунальных службаў.
• Прыярытэтная платаКарыстальнікі, якія плацяць прэмію або маюць тэрміновы час адпраўлення (уведзены праз праграму), атрымліваюць большую «вагу» ў чарзе размеркавання электраэнергіі.

Паглыбленае апусканне C: Анатомія ўзаемасувязі сайтаў DCFC

Для кіраўніка праекта разуменне кампанентаў «за лічыльнікам» і «перад лічыльнікам» на сайце L3 мае вырашальнае значэнне:

1. Пункт падключэння камунальных паслуг (POI)Месца, дзе лініі сярэдняга напружання электрасеткі (напрыклад, 12,47 кВ) сустракаюцца з абсталяваннем кліента.
2. Трансфарматар, усталяваны на пляцоўку: Зніжае напружанне з узроўню перадачы электрасеткі да трохфазнага напружання 480 В або 600 В.
3. Распределительные прылады і абаронаУ камплект уваходзяць галоўны выключальнік, абарона ад перанапружання і ізаляцыйныя выключальнікі, якія патрабуюцца Нацыянальным электрычным кодэксам (NEC).
4. Шафы харчавання пастаяннага току: «Мозгі», дзе адбываецца пераўтварэнне.
5. Дазатар/ПоштаІнтэрфейс «бензапомпы», да якога падключаецца карыстальнік.
6. Камунікацыйны цэнтрЧаста асобны корпус, які змяшчае сотавы мадэм і сеткавы кантролер.

Падрабязны аналіз: параўнальная табліца агульнага кошту валодання (TCO)

Ніжэй прыведзена гіпатэтычнае 10-гадовае параўнанне агульнай кошту ўласнасці для пляцоўкі з 4 портамі.

Паглыбленае апусканне E: справаздачнасць па навакольным асяроддзі і ўстойлівым развіцці (ESG)

Для карпарацый зарадка электрамабіляў з'яўляецца важнай часткай іх справаздачнасці па экалагічных, сацыяльных і кіраўніцкіх паказчыках (ESG).

• Выкіды сферы 3Забяспечваючы зарадку, кампанія дапамагае скараціць выкіды катэгорыі 3 (паездкі на працу), звязаныя з яе дзейнасцю.
• Супастаўленне аднаўляльных крыніц энергііШмат якія зарадныя сеткі цяпер прапануюць варыянты «зялёнай зарадкі», дзе яны набываюць сертыфікаты аднаўляльнай энергіі (REC), якія пакрываюць 100% энергіі, спажыванай зараднымі прыладамі, гарантуючы, што электрамабіль сапраўды мае «нулявыя выкіды».

Глыбокае апусканне F: Роля штучнага інтэлекту ў зарадных сетках

Штучны інтэлект пачынае аптымізаваць зарадку спосабамі, якія раней лічыліся немагчымымі:

1. Аптымізацыя цэнШтучны інтэлект можа прадказаць, калі цэны на электрасетку будуць самымі нізкімі, і адпаведна планаваць зарадку аўтапарка.
2. Прагназаванне няспраўнасцейАналізуючы тысячы сеансаў зарадкі, штучны інтэлект можа выяўляць памылкі «кіраванні» паміж пэўнымі мадэлямі аўтамабіляў і зараднымі прыладамі, што дазваляе вытворцам усталёўваць праграмныя патчы, перш чым кіроўца апынецца ў бядзе.
3. Кіраванне дарожным рухамНавігацыйныя сістэмы (напрыклад, Google Maps або Tesla Trip Planner) выкарыстоўваюць стан зараднай прылады ў рэжыме рэальнага часу і прагназаваны штучным інтэлектам час чакання, каб накіроўваць кіроўцаў да найбольш эфектыўнага прыпынку, прадухіляючы чэргі на папулярных станцыях.

Глыбокае апусканне G: рэгіянальны аналіз — Еўропа супраць Паўночнай Амерыкі супраць Кітая

Дыскусія «L2 супраць L3» выглядае па-рознаму ў залежнасці ад таго, дзе вы знаходзіцеся.

• ЕўропаВысокая шчыльнасць гарадской забудовы і трохфазнае электразабеспячэнне ў дамах робяць распаўсюджанай з'явай зарадку L2 магутнасцю 22 кВт. Сеткі пастаяннага току, такія як Ionity, высока стандартызаваныя.
• Паўночная АмерыкаАпора на паездкі на вялікія адлегласці па аўтамагістралях аддала перавагу «звышхуткаму» пастаяннаму току (DCFC) магутнасцю 350 кВт. Зарадка дома ў асноўным аднафазная магутнасцю 7,2 кВт.
• КітайСусветны лідэр па аб'ёмах. Кітай мае маштабную сетку зарадных станцый L3 у гарадах для абслугоўвання насельніцтва, дзе мала хто мае прыватныя гаражы. Стандарт GB/T з'яўляецца універсальным.

Глыбокае апусканне H: фактар ​​устойлівасці – V2H і рэзервовае харчаванне

У выпадку стыхійнага бедства зарадная прылада 2-га ўзроўню ў спалучэнні з двухнакіраваным электрамабілем (напрыклад, Nissan LEAF або Ford F-150 Lightning) можа выступаць у якасці хатняга генератара. Гэтая функцыя «ад аўтамабіля да дома» (V2H) можа забяспечваць дом электраэнергіяй на працягу 3-5 дзён. Хоць зарадныя прылады 3-га ўзроўню звычайна занадта вялікія для рэзервовага капіявання ў хатніх умовах, для прымянення «мікрасеткі» распрацоўваюцца спецыялізаваныя ўстаноўкі пастаяннага току, дзе ўвесь кампус можа забяспечвацца электраэнергіяй ад парку электрычных аўтобусаў падчас адключэння сеткі.

Паглыбленае агляданне I: Даступнасць і адпаведнасць ADA

Планаванне будучыні азначае планаванне для ўсіх. Закон аб амерыканцах з інваліднасцю (ADA) і падобныя глабальныя правілы цяпер патрабуюць:

1. Кіёскі, даступныя для фургонаўБольш шырокая прастора для разгортвання пад'ёмнікаў для інвалідных калясак.
2. Дыяпазон дасяжнасціЭкраны і разеткі зарадных прылад павінны быць усталяваны на вышыні, даступнай з сядзячага становішча.
3. Дзеючыя часткіСіла, неабходная для падключэння цяжкага кабеля пастаяннага току, павінна быць кіраванай, часта патрабуючы матарызаваных сістэм кіравання кабелямі.

Deep Dive J: Кібербяспека ў экасістэме электрамабіляў

Па меры таго, як зарадныя прылады становяцца падлучанымі канцавымі кропкамі, яны становяцца мішэнямі для кібератак.

• Канфідэнцыяльнасць дадзеныхАбарона плацежнай інфармацыі і дадзеных аб месцазнаходжанні карыстальнікаў.
• Бяспека сеткіПрадухіленне масавай атакі «ботнета», пры якой тысячы зарадных прылад уключаюцца адначасова для дэстабілізацыі электрасеткі.
• Цэласнасць прашыўкіЗабеспячэнне таго, каб на зараднай прыладзе працавала толькі аўтарызаванае праграмнае забеспячэнне, каб прадухіліць «скімінг» або фізічнае пашкоджанне акумулятара аўтамабіля.

Найсучаснейшыя сеткі выкарыстоўваюць шыфраванне TLS 1.2+ і модулі бяспекі апаратнага ўзроўню (HSM) для абароны сеансу зарадкі.

Раздзел 13: Тэматычныя даследаванні: стратэгіі ўкаранення ў рэальным свеце

Каб абгрунтаваць тэхнічныя параўнанні ў рэальнасці, мы разгледзім тры розныя сцэнарыі рэалізацыі, якія ілюструюць паспяховую інтэграцыю інфраструктуры L2 і L3.

Тэматычнае даследаванне 1: Карпаратыўны кампус «Зялёнае працоўнае месца»

Буйной тэхналагічнай кампаніі ў Сіліконавай даліне трэба было забяспечыць зарадку для 500 супрацоўнікаў.

• ВыклікАбмежаваная магутнасць электрасеткі ў кампусе. Мадэрнізацыя галоўнага трансфарматара будзе каштаваць 1,2 мільёна долараў і зойме 18 месяцаў.
• Рашэнне:
• Усталявана 100 партоў узроўню 2 (50 двухпартовых станцый).
• Выкарыстоўвалася дынамічная балансіроўка нагрузкі на аснове штучнага інтэлекту, каб абмежаваць агульную магутнасць да 300 кВт (існуючая рэзервовая магутнасць).
• Для кіроўцаў, якія прыбываюць з крытычна нізкім узроўнем зараду акумулятараў або якім патрэбна хуткая падзарадка перад сустрэчай па-за межамі офіса, на паркоўцы для супрацоўнікаў устаноўлена 8 хуткіх зарадных станцый пастаяннага току 3-га ўзроўню (па 60 кВт кожная).
• ВынікПаказчыкі задаволенасці супрацоўнікаў «зручнасцю зарадкі» выраслі з 61% да 94% на працягу аднаго квартала. Блокі L3 задавальнялі «аварыйны» попыт, у той час як сетка L2 выконвала штодзённую зарадку. Агульная магутнасць падключэння да сеткі засталася ў межах існуючага ліміту ў 300 кВт, што дазволіла цалкам пазбегнуць мадэрнізацыі трансфарматара коштам 1,2 мільёна долараў.

Ключавы ўрокШматслаёвая стратэгія L2/L3 дазваляе сайту абслугоўваць 90% «звычайных» выпадкаў з дапамогай таннага, павольнага абсталявання і рэзерваваць дарагую ёмістасць хуткай зарадкі для 10% «экстраных» выпадкаў, максімізуючы задавальненне пры мінімізацыі выдаткаў на інфраструктуру.

Тэматычнае даследаванне 2: The Highway Travel Plaza

Праект пераўтварэння паліўнай запраўкі на Сярэднім Захадзе патрабаваў абслугоўвання часовага руху па аўтамагістралях з жорсткім абмежаваннем: плошча дызельных калонак не магла быць ахвяравана шматгадзіннымі сесіямі зарадкі.

• ВыклікКіроўцы шашы разлічваюць вярнуцца на дарогу праз 15-25 хвілін. Зарадка L2 тут бескарысная; для пляцоўкі патрэбна была сапраўдная хуткасная зарадная магутнасць.
• РашэннеУсталявалі 4 хуткія зарадныя прылады пастаяннага току магутнасцю 180 кВт з вадкасным астуджэннем, кабелямі CCS1 і NACS, падмацаваныя сістэмай акумулявання энергіі акумулятараў (BESS) магутнасцю 250 кВт/500 кВтг. BESS дазволіла зарадным прыладам развіваць сумарную магутнасць да 360 кВт падчас пікавай нагрузкі, спажываючы пры гэтым з сеткі толькі 150 кВт, што адклала мадэрнізацыю трансфарматара на пяць гадоў.
• ВынікСярэдні час сеансу скараціўся да 22 хвілін, і цяпер пляцоўка зарабляе $0,35/кВт·г па прэміяльнай «хуткай паласе». Прапускная здольнасць на адну зарадную станцыю павялічылася ўтрая ў параўнанні з папярэднімі зараднымі прыладамі магутнасцю 50 кВт, а BESS дазваляе скараціць штомесячныя выдаткі на зарадку на $1800.

Ключавы ўрокДля часовай зарадкі зарадная сістэма L3 з падтрымкай BESS — гэта не раскоша, бо гэта адзіная канфігурацыя, якая забяспечвае камерцыйную прапускную здольнасць пры існуючым падключэнні да сеткі.

Тэматычнае даследаванне 3: Рознічны цэнтр змешанага выкарыстання

Гандлёвы цэнтр хацеў прыцягнуць сем'і, якія карыстаюцца электрамабілямі, дадаўшы зручнасць «зараджаць электромобили падчас пакупак».

• Рашэнне40 партоў L2 (7,2 кВт) на дзвюх парковачных пляцоўках для тых, хто прыязджае на 2-3 гадзіны, плюс 6 хуткіх зарадных станцый пастаяннага току (120 кВт) каля ўваходу ў фудкорт для наведвальнікаў, якія абмежаваныя ў часе.
• ВынікДадзеныя аб часе знаходжання ў гандлёвым цэнтры паказалі, што карыстальнікі L2 трацілі ў ім на 38% больш, чым пакупнікі, якія не зараджалі карты, у той час як гандлёвыя кропкі ў кіёсках пастаяннага цэнтра ператвараліся ў 14 разоў на дзень. Зарадная станцыя стала цэнтрам чыстага даходу на працягу 18 месяцаў.

Ключавы ўрокПравільнае суадносіны L2 і L3 залежыць ад часу знаходжання ў сетцы. Рознічныя гандлёвыя кропкі манетызуюць L2 за кошт часу знаходжання ў сетцы; транзітныя калідоры манетызуюць L3 за кошт прапускной здольнасці. Паспяховая інфраструктура спалучае абодва гэтыя паказчыкі.

Выснова: Падбор тэхналогіі ў адпаведнасці з выпадкам выкарыстання

Гэтыя тэматычныя даследаванні маюць адну выснову: плата 2-га і 3-га ўзроўняў не канкуруе, а ўзаемадапаўняе адзін аднаго. Правільнае спалучэнне вызначаецца часам знаходжання ў сетцы, прапускной здольнасцю сеткі і мадэллю даходу. Сайты, якія разглядаюць іх як адзіную шматслаёвую сістэму, дасягаюць больш высокага ўзроўню выкарыстання, меншых выдаткаў на інфраструктуру і хутчэйшай акупнасці, чым сайты, якія выкарыстоўваюць выключна адну тэхналогію.

Асноўныя высновы

• Спалучыце L2 для звычайнай, працяглай зарадкі і L3 для экстранай або высокай прапускной здольнасці.
• Выкарыстоўвайце дынамічнае балансаванне нагрузкі і BESS, каб пазбегнуць дарагой мадэрнізацыі трансфарматараў.
• Вымярайце поспех па выкарыстанні, прапускной здольнасці на стойку і колькасці кліентаў, а не па колькасці ўсталяваных партоў.
• Падбярыце суадносіны L2/L3 у адпаведнасці з вашым профілем часу знаходжання ў аўтамабілі і штогод пераглядайце яго па меры росту выкарыстання электрамабіляў.

Звяжыцеся з MIDA Power

Ад слупоў пераменнага току 2-га ўзроўню да хуткіх зарадных станцый пастаяннага току з вадкасным астуджэннем магутнасцю 180 кВт і сілавых канцэнтратараў з падтрымкай BESS, MIDA Power прапануе поўны комплекс паслуг — абсталяванне, праграмнае забеспячэнне для кіравання нагрузкай і падтрымку ўводу ў эксплуатацыю. Звяжыцеся з намі для бясплатнай ацэнкі аб'екта і прапановы па змешаных тэхналогіях, распрацаванай з улікам вашых характарыстык трафіку і абмежаванняў сеткі.