A’ tasgadh ann an luchdairean dachaigh balla-bhogsa DC: Èifeachdas SiC, seasmhachd V2H, agus seasmhachd

An Leasachadh Teicnigeach Deireannach air Gluasadachd Còmhnaidh: Carson a tha Tasgadh ann an Luchd-cosgais Dachaigh Wallbox DC a’ seachnadh Cuingealachaidhean OBC, a’ comasachadh Ath-fhàs V2H/V2G, agus a’ meudachadh Èifeachdas Lùtha tro Theicneòlas SiC airson Beatha Sheasmhach a tha Dìon san Àm ri Teachd

Geàrr-chunntas

Tha an gluasad cruinneil a dh’ionnsaigh gluasaid dealain a’ dol a-steach do dhàrna ìre, ìre nas sofaistigichte. Ged a bha a’ chiad deich bliadhna ag amas air gabhail ri carbadan agus bun-structar poblach, tha an deich bliadhna làithreach air a mhìneachadh le bhith ag adhartachadh eag-shiostam cosgais còmhnaidheach. Aig cridhe na mean-fhàs seo tha an Wallbox DC Home Charger. Gu traidiseanta, b’ e stèiseanan Sruth Atharrachail (AC) Ìre 2 a bha ann an cosgais còmhnaidheach, a tha an urra ri Charger On-Board (OBC) a-staigh a’ charbaid. Ach, tha crìochan teicnigeach an OBC - air an dearbhadh le cuideam, meud agus cosgais - air bacadh a chruthachadh airson an ath ghinealach de dhachaighean neo-eisimeileach bho lùth.

Tha an t-artaigil seo a’ toirt seachad sgrùdadh domhainn, 6,000 facal, air sàr-mhathas teicnigeach, dealan-cheimigeach agus eaconamach bogsaichean-balla DC. Bidh sinn a’ sgrùdadh mar a bhios na h-innealan sin a’ seachnadh an OBC gus cosgais nas luaithe agus nas èifeachdaiche a thabhann; mar a bhios iad a’ cleachdadh leth-sheoltairean Silicon Carbide (SiC) gus call teirmeach a lughdachadh; agus carson a tha iad mar am bunait riatanach airson tagraidhean Carbad-gu-Dachaigh (V2H) agus Carbad-gu-Grid (V2G). A bharrachd air an sin, bidh sinn a’ sgrùdadh amalachadh luchd-cosgaidh DC ann an Siostaman Riaghlaidh Lùtha Dachaigh (HEMS), an dreuchd ann am branndadh còmhnaidh sòghail, agus an t-slighe cosgais-buannachd fad-ùine mar a bhios cinneasachadh a’ fàs.

Caibideil 1: An t-atharrachadh paradigm ann an cosgais charbadan dealain aig an taigh – bho ghoireas AC gu inntleachd DC

Tha eachdraidh cosgais charbadan dealain (EV) air a bhith na eachdraidh de cho-rèiteachaidhean. Anns na tràth-làithean de linn an EV ùr-nodha, b’ e am prìomh amas dìreach dèanamh cinnteach gum b’ urrainnear carbad ath-lìonadh thar oidhche a’ cleachdadh bun-structar dealain còmhnaidh a bh’ ann mar-thà. Mar thoradh air an seo, thàinig cosgais AC gu bhith na phrìomhachas. Ann an suidheachadh AC, tha am bogsa-balla gu ìre mhòr na suidse sàbhailteachd glòrmhor (EVSE – Electric Vehicle Supply Equipment) a bhios a’ cur cumhachd AC goireis gu dìreach chun chàr. Tha an togail throm - a’ tionndadh na cumhachd AC sin gu cumhachd DC a dh’ fheumas am bataraidh - air a dhèanamh leis an On-Board Charger (OBC) aig a’ charbad.

Ged a tha cosgais-èifeachdach ann a bhith a’ stàladh cosgais AC, tha e gu bunaiteach cuingealaichte. Mar a bhios comasan bataraidh a’ fàs bho 60kWh gu 100kWh agus nas fhaide, bidh an ùine a dh’ fheumar gus cosgais a chuir aig 7kW no 11kW AC na chnap-starra loidsistigeach do dhachaighean le cleachdadh àrd. Nas cudromaiche, tha paradigm AC a’ làimhseachadh an EV mar luchd fulangach - “sinc” airson lùth.

Seo agaibh an Wallbox DC Home Charger. Le bhith a’ gluasad a’ phròiseis tionndaidh AC-gu-DC a-mach às a’ charbad agus a-steach do aonad sònraichte a tha air a chuir air a’ bhalla, bidh sinn a’ fosgladh tomhas ùr de choileanadh. Tha an t-atharrachadh seo a’ riochdachadh gluasad bho “AC Utility” gu “DC Intelligence.” Chan e dìreach charger a th’ ann am bogsa-balla DC; tha e na mheadhan eileagtronaigeach cumhachd sòlaimte. Bidh e a’ conaltradh gu dìreach ris an t-Siostam Riaghlaidh Bataraidh (BMS), a’ toirt seachad smachd mionaideach air bholtaids is sruth a sheachnas crìochan a-staigh a’ charbaid.

Tha an caibideil seo a’ sgrùdadh nan gluasadan mòra a tha a’ brosnachadh an atharrachaidh seo:

1. An tòir air astar:Tha carbadan dealain àrd-inbhe a-nis a’ toirt taic do ailtireachd 800V. Chan urrainn do luchdairean AC brath a ghabhail air na h-astaran sin aig an taigh. Bidh bogsaichean balla DC, eadhon aig ìrean cumhachd còmhnaidh nas ìsle (me, 20kW gu 30kW), a’ tabhann ùrachadh mòr thairis air aonadan AC àbhaisteach 7kW.
2. Uachdranachd Lùtha:Tha àrdachadh ann an stòradh grèine is bataraidhean ann an còmhnaidh a’ cruthachadh “eag-shiostam DC.” Tha iomadh call tionndaidh an lùib tionndadh cumhachd grèine DC gu AC airson an taighe, agus an uairsin air ais gu DC airson a’ chàir. Bidh àrainneachd dachaigh ceangailte ri DC, le bogsa-balla DC aig a chridhe, a’ lughdachadh nan “cìsean tionndaidh” seo.
3. An Griod Inntleachdail:Mar a bhios goireasan a’ gluasad a dh’ionnsaigh prìsean ùine-cleachdaidh agus prògraman freagairt iarrtas, leigidh an smachd mionaideach a tha siostaman DC a’ tabhann le sealbhadairean dachaigh pàirt a ghabhail ann an seasmhachd a’ ghriod nas èifeachdaiche na rèiteachaidhean AC traidiseanta.

Caibideil 2: An Eadar-dhealachadh Teicnigeach – A’ seachnadh amhach-bhotal an luchdaire air bòrd (OBC)

Gus tuigsinn carson a tha cosgais dachaigh DC rèabhlaideach, feumaidh tu an toiseach tuigsinn “Neòch-bhotal OBC”. Tha Charger On-Board anns a h-uile EV le cosgais AC. 'S e inneal-tionndaidh cumhachd a tha seo a bhios a' gabhail 120V no 240V AC agus ga cheartachadh gu bholtadh DC a' phacaid bataraidh.

Ach, tha an OBC na ìobairt de fiosaig chàraichean. Leis gum feum e siubhal leis a’ charbad, tha e fo smachd chuingealachaidhean teann:

• Tomad agus Meud:Is e cileagram de chuideam a th’ ann an gach cileagram de OBC a lughdaicheas raon a’ charbaid. Mar thoradh air an sin, bidh a’ mhòr-chuid de luchd-saothrachaidh a’ cur crìoch air an OBC aig 7kW no 11kW gus àite agus cuideam a shàbhaladh.
• Riaghladh Teirmeach:Bidh tionndadh 11kW de chumhachd a’ gineadh teas mòr. Feumaidh lùb fuarachaidh a’ charbaid an teas seo a sgaoileadh, a bhios ag ithe barrachd lùtha.
• Cosgais:Tha OBCan àrd-chumhachd (me, 22kW) daor an dèanamh agus gu tric bidh iad air an cur sìos gu modalan sòghail no ùrachaidhean roghainneil.

Nuair a chleachdas tu Charger Dachaigh DC Wallbox, thèid an OBC a sheachnadh gu tur. Bidh am bogsa-balla DC a’ ceangal gu dìreach ri bataraidh a’ charbaid tro na prìnichean DC den cheanglaiche CCS no NACS. Tha grunn bhuaidhean mòra aig seo:

2.1 Dùmhlachd Cumhachd nas Àirde às aonais Cuideam Carbaid

Le bhith a’ cur a’ bhathar-cruaidh tionndaidh air balla a’ gharaids, chan eil innleadairean fo chuingealachadh tuilleadh le crìochan cuideam a’ charbaid. Is urrainn dhuinn luchd-ionductaidh nas motha, comasan nas làidire, agus siostaman fuarachaidh nas fheàrr a chleachdadh. Leigidh seo le astaran cosgais còmhnaidh de 15kW, 20kW, no eadhon 25kW - astaran nach biodh practaigeach gu corporra agus gu h-eaconamach a thoirt a-steach don charbad fhèin.

2.2 Buannachdan Èifeachdais

Mar as trice bidh èifeachdas bogsa-balla OBC timcheall air 85% gu 92%. Tha an call “turas cruinn” cudromach nuair a smaoinicheas tu air mìltean de chuairtean cosgais thairis air deich bliadhna. Faodaidh bogsaichean-balla DC, a’ cleachdadh phàirtean ìre gnìomhachais agus fuarachadh sònraichte, èifeachdas nas àirde na 96% a choileanadh. Le bhith a’ seachnadh ceartaiche a-staigh a’ chàir, thèid an lùth dìreach bhon ghriod (no grèine) a-steach don stòradh cheimigeach sa bhataraidh le glè bheag de sgudal.

2.3 Earbsachd agus Seirbheisealachd

Ma dh’fhailicheas OBC, bidh an carbad air chall gu h-èifeachdach agus feumar càradh cosgail, iom-fhillte a dhèanamh aig neach-reic. Ma dh’fhailicheas bogsa-balla DC, faodar an carbad a ghearradh fhathast aig stèisean poblach no tro charger so-ghiùlain AC cùl-taic, agus faodar am bogsa-balla fhèin a sheirbheiseachadh no a chur na àite le dealanach gun a bhith a’ beantainn ri pàirtean a-staigh àrd-bholtaids a’ charbaid.

Caibideil 3: Buannachdan Dealan-cheimigeach – A’ leasachadh fad-beatha agus èifeachdas bataraidh

Is e mearachd cumanta gu bheil “cosgais DC dona airson bataraidhean.” Ged a dh’ fhaodadh cosgais DC poblach ultra-luath (350kW+) cuideam teirmeach adhbhrachadh,Cosgais DC còmhnaidh(anns an raon 10kW gu 25kW) gu dearbh na “àite milis” electroceimiceach a tha a’ tabhann grunn bhuannachdan thairis air cosgais AC.

3.1 Mion-atharrachadh Leud Pulse (PWM) agus Smachd Ripple

Bidh am pròiseas tionndaidh AC-gu-DC ann an OBC carbaid gu tric a’ toirt a-mach “sruth tonnach” - atharrachaidhean beaga ann an toradh DC a dh’ fhaodadh teasachadh microscopach adhbhrachadh taobh a-staigh ceallan a’ bhataraidh. Bidh bogsaichean balla DC àrd-inbhe a’ cleachdadh pròiseasairean comharran didseatach adhartach (DSPn) gus comharra DC tòrr nas “glaine” a thoirt seachad. Bidh an seasmhachd seo a’ lughdachadh call an aghaidh a-staigh taobh a-staigh nan ceallan Li-ion rè a’ phròiseas cosgais.

3.2 Lùban Cosgais Dhinimigeach

Nuair a bhios e a’ cur cosgais tro AC, feumaidh BMS a’ chàir cumhachd iarraidh bhon OBC, a bhios an uairsin a’ tarraing bhon bhalla. Faodaidh dàil a bhith aig a’ chonaltradh ioma-cheum seo. Bidh bogsa-balla DC a’ conaltradh gu dùthchasach ris a’ BMS tro phròtacal ISO 15118. Leigidh seo le lùb cosgais nas beòthaile agus nas freagairtiche. Ma lorgas am BMS àrdachadh beag ann an teòthachd ann am modúl cealla sònraichte, faodaidh am bogsa-balla DC an sruth-sruth atharrachadh gu mionaideach sa bhad, fada nas mionaidiche na dh’ fhaodadh OBC.

3.3 Lùghdachadh “Teas Tionndaidh”

Rè cosgais AC, bidh an teas a chruthaicheas an OBC gu tric air a ghluasad chun phacaid bataraidh leis gu bheil an aon chuairt fuarachaidh aca agus tha iad faisg air a chèile. Faodaidh an luchd teas àrd-sgoile seo crìonadh an electrolyte a luathachadh. Le bhith a’ gluasad a’ phròiseis tionndaidh a chruthaicheas teas chun bhogsa-balla, bidh bataraidh a’ charbaid a’ fuireach nas fhuaire rè na h-ùine cosgais, a’ gleidheadh ​​slàinte an t-sreath SEI (Solid Electrolyte Interphase) air an anod.

Mar gheàrr-chunntas, bheir cosgais DC còmhnaidheach astar luchdair luath le “caoimhneas” luchdair slaodach, agus aig an aon àm a’ cumail seasmhachd dealan-cheimigeach nas fheàrr airson fad-beatha a’ phacaid bataraidh.

Caibideil 4: Teicneòlas Silicon Carbide (SiC) – Cridhe Tionndaidh Àrd-Èifeachdais

Is e an tàthchuid dhìomhair a tha a’ dèanamh bogsaichean balla DC an latha an-diugh comasach airson an dachaigh an gluasad bho MOSFETan agus IGBTan Silicon (Si) traidiseanta gu leth-sheoltairean Silicon Carbide (SiC). Tha SiC na stuth le beàrn-bann farsaing (WBG) a tha air cruth-tìre eileagtronaigeachd cumhachd atharrachadh gu mòr.

4.1 Feartan Beàrn-chòmhlain nas Fheàrr

Tha beàrn-chòmhlain Silicon Carbide timcheall air trì tursan nas fharsainge na beàrn-chòmhlain silicon àbhaisteach. Leigidh seo le innealan SiC obrachadh aig bholtaids agus teòthachdan mòran nas àirde. Ann am bogsa-balla DC, tha seo a’ ciallachadh gun urrainn don aonad dèiligeadh ri riatanasan 400V no 800V bataraidhean EV an latha an-diugh le bloigh de lorg-coise na co-phàirt.

4.2 Callan Suidsidh Lùghdaichte

Is e a’ bhuannachd as cudromaiche a tha aig SiC ann an charger dachaigh an lùghdachadh ann an call suidsidh. Bidh suidsichean silicon traidiseanta a’ call lùth a h-uile uair a thionndaidheas iad air agus dheth, gu h-àraidh air sgàth an amannan freagairt nas slaodaiche agus comas nas àirde. Faodaidh suidsichean SiC obrachadh aig triceadan mòran nas àirde (gu tric 10x nas àirde na silicon). Leigidh an suidseadh àrd-tricead seo le:

• Magnetics nas lugha:Leis gu bheil an tricead suidsidh nas àirde, faodaidh na h-ionductoran agus na cruth-atharraichean taobh a-staigh a’ bhogsa-balla a bhith tòrr nas lugha agus nas aotroime. Is e seo a leigeas le charger DC 20kW a bhith beag gu leòr airson a chrochadh air balla garaids seach a bhith na chaibineat meud frids.
• Èifeachdas nas àirde:Bidh SiC a’ lughdachadh call lùtha suas ri 80% an taca ri tionndadh stèidhichte air silicon. Dha sealbhadair an taighe, tha seo ag eadar-theangachadh gu bilean dealain nas ìsle agus nas lugha de theas sgudail.

4.3 Riaghladh Teirmeach agus Earbsachd

Leis gu bheil SiC nas èifeachdaiche, bidh e a’ gineadh nas lugha de theas. Tha nas lugha de theas a’ ciallachadh nach fheum am bogsa-balla luchd-leantainn fuarachaidh fuaimneach, àrd-chumail suas. Faodaidh mòran bhogsaichean-balla DC stèidhichte air SiC fuarachadh leaghaidh fulangach no dealbhadh sinc-teas adhartach a chleachdadh. Bidh seo a’ meudachadh fad-beatha an eileagtronaig, leis gur e cearcall teirmeach am prìomh adhbhar airson fàilligeadh phàirtean ann an siostaman cumhachd.

4.4 Mion-sgrùdadh Coimeasach: Si an aghaidh SiC ann an Tagraidhean Còmhnaidh

Gus fìor luach a chur air SiC, feumaidh neach sùil a thoirt air na leasachaidhean cainneachdail. Ann an inneal-tionndaidh àbhaisteach 20kW:

• Lùghdachadh Lorg-coise:Dh’fhaodadh gum bi feum aig siostam stèidhichte air silicon air cèis 15-liotair gus na luchd-leantainn fuarachaidh agus na h-ionductoran mòra a chumail. Faodar siostam stèidhichte air SiC a chur a-steach do chèis 4-liotair, lùghdachadh 73% ann an tomhas-lìonaidh.
• Tricead Atharrachaidh:Mar as trice, bidh IGBTan sileaconach cuibhrichte gu 20kHz gu 30kHz air sgàth cuingealachaidhean teirmeach. Bidh MOSFETan SiC ag obrachadh gu comhfhurtail aig 100kHz gu 300kHz. Chan e dìreach meatair teicnigeach vanity a tha seo; tha e dìreach co-cheangailte ri cuideam nan lùban copair anns na claochladairean, a tha a’ dèanamh suas pàirt mhòr den bhile stuthan (BOM).
• Èifeachdas aig Luchd Pàirteach:Bidh a’ mhòr-chuid de luchdairean dachaigh ag obair aig luchd pàirteach (me, 5kW an àite 20kW) airson mòran den bheatha aca. Bidh SiC a’ cumail èifeachdas àrd (94%+) eadhon aig luchd 20%, ach bidh èifeachdas silicon gu tric a’ tuiteam gu h-obann gu na 80an ìosal no na 70an àrda aig ìrean cumhachd ìosal.

4.5 Buaidh Cearcall Teirmeach air Fad-beatha

Bidh luchd-cosgais còmhnaidh fo ùmhlachd àrainneachdan cruaidh—garaidsean fuar sa gheamhradh agus garaidsean teth as t-samhradh. Tha leth-sheoltairean silicon gu math mothachail air atharrachaidhean ann an teòthachd an snaim. A h-uile uair a thòisicheas luchd-cosgais silicon, bidh na pàirtean a-staigh a’ leudachadh agus a’ crìonadh. Thar mìltean de chuairtean, bidh seo ag adhbhrachadh sgìths tàthaidh agus fàilligeadh ceangail uèir. Tha beàrn-bann farsaing SiC agus giùlan teirmeach àrd a’ ciallachadh gu bheil an teòthachd a-staigh fhathast tòrr nas seasmhaiche, ag àrdachadh gu mòr MTBF (Ùine Chuibheasach Eadar Fàilligidhean) an inneil bho chuibheasachd gnìomhachais de 5 bliadhna gu còrr air 12 bliadhna.

Caibideil 5: Luchd-cosgais DC Wallbox mar an Geata gu V2H (Carbad-gu-Dachaigh) agus V2G (Carbad-gu-Grid)

’S dòcha gur e an adhbhar as cudromaiche airson tasgadh a dhèanamh ann am bogsa-balla DC a dhreuchd mar chomasaiche sruthadh lùtha dà-shligheach. Ged a tha cuid de shiostaman dà-shligheach AC ann, tha iad air an cuingealachadh gu nàdarrach le bathar-cruaidh a-staigh a’ charbaid. ’S e cosgais dà-shligheach ceangailte ri DC an ìre òir airson seasmhachd lùtha.

5.1 An Carbad mar Bhataraidh Còmhnaidh (V2H)

Mar as trice bidh bataraidh EV an latha an-diugh a’ cumail eadar 60kWh agus 100kWh de lùth. Tha seo gu leòr airson cumhachd a thoirt do thaigh chuibheasach airson trì gu còig latha. Ach, gus an lùth seo a chleachdadh gus cumhachd a thoirt don dachaigh agad aig àm briseadh cumhachd, feumaidh tu dòigh air cumhachd DC a tharraing a-mach às a’ bhataraidh agus a thionndadh air ais gu AC airson cuairtean an dachaigh agad. Bidh bogsa-balla DC ag obair mar an geata seo. Leis gu bheil e a’ seachnadh an OBC, faodaidh e cumhachd a tharraing gu dìreach bhon phacaid bataraidh, a thionndadh gu 240V AC, agus a bhiadhadh a-steach do phannal dealain an dachaigh (tro suidse gluasaid). Bidh seo a’ tionndadh an EV gu bhith na “Balla-Powerwall” mòr, gluasadach, a’ toirt seachad tòrr a bharrachd comas na bataraidh dachaigh stèidhichte aig cosgais imeallach nas ìsle.

5.2 Seasmhachd agus Teachd-a-steach a’ Ghriod (V2G)

Tha Carbad-gu-Grid (V2G) a’ toirt seo ceum nas fhaide. Ann an suidheachadh V2G, bidh am bogsa-balla DC a’ conaltradh ris an t-solaraiche goireis. Rè amannan iarrtas as àirde, faodaidh an griod suimean beaga de lùth a “fhaighinn air iasad” bho mhìltean de charbadan dealain pàirceichte. Mar as trice gheibh sealbhadair an taighe dìoladh airson na seirbheis seo, a’ lughdachadh a’ chosgais iomlan seilbh aca gu h-èifeachdach. Tha bogsaichean-balla DC nas fheàrr airson V2G oir tha iad a’ tabhann amannan freagairt nas luaithe agus toradh cumhachd nas àirde. Ma tha feum aig a’ griod air stealladh obann de 20kW gus casg a chuir air briseadh cumhachd, faodaidh bogsa-balla DC a thoirt seachad sa bhad, ach is dòcha gu bheil OBC AC àbhaisteach cuibhrichte gu 7kW agus is dòcha nach toir e taic do shruth dà-shligheach eadhon.

5.3 Ionadan Cumhachd Brìgheil (VPP)

Leigidh luchd-cosgais DC le sealbhadairean dachaigh a dhol a-steach do Ionadan Cumhachd Brìgheil. Le bhith a’ cur ceudan de dhachaighean ceangailte ri DC ri chèile, faodaidh manaidsear Ionadan Cumhachd Brìgheil comas mòr a thabhann don mhargaidh lùtha mòr-reic. Cruthaichidh seo “eaconamaidh lùtha” ùr airson roinn nan còmhnaidh, far a bheil an carbad dealain na mhaoin ghnìomhach seach cosgais fulangach.

5.4 Ro-innleachd Glèidhteachais “Staid Cosgais” (SoC)

Is e aon de na feartan iom-fhillte a tha aig siostaman DC V2G an comas slàinte a’ bhataraidh a riaghladh fhad ’s a tha iad a’ toirt taic don lìonra. Eu-coltach ri siostaman stèidhichte air AC a dh’ fhaodadh a’ bhataraidh a “bhualadh” le cuairtean eu-domhainn, neo-èifeachdach, faodaidh bogsa-balla DC “sgaoileadh mionaideach” a dhèanamh. Faodaidh e an ìre lùtha a tha a dhìth air a’ lìonra a thoirt a-mach gu dìreach agus dèanamh cinnteach nach tuit am bataraidh fo stairsneach a tha air a mhìneachadh leis an neach-cleachdaidh (me, 20% SoC), agus nì e sin aig ìre sgaoilidh as fheàrr a lughdaicheas teasachadh strì an aghaidh a-staigh.

Caibideil 6: Amalachadh domhainn le Siostaman Riaghlaidh Lùtha Dachaigh (HEMS) agus Lùth Ath-nuadhachail

Chan e inneal leis fhèin a th’ ann an charger Wallbox DC; tha e na nód deatamach ann an “Dachaigh Spaideil 2030.” Nuair a thèid a thoirt a-steach le Siostam Riaghlaidh Lùtha Dachaigh (HEMS), bidh am bogsa-balla DC mar am prìomh rianadair air cothromachadh lùtha an taighe.

6.1 Bun-bheachd “Bus DC”

Tha dachaighean a tha deiseil airson an ama ri teachd a’ gluasad a dh’ionnsaigh ailtireachd prìomh-DC. Bidh pannalan grèine a’ gineadh DC. Bidh bataraidhean dachaigh a’ stòradh DC. Bidh carbadan dealain a’ cleachdadh DC. Ann an dachaigh AC traidiseanta, thèid lùth a thionndadh air ais is air adhart (DC -> AC -> DC -> AC), le call 3-5% aig gach ceum. Leigidh bogsa-balla DC le ceangal dìreach. Faodar cumhachd DC a ghineas an grèine a stiùireadh gu dìreach chun bataraidh EV gun a dhol tro inverter AC a-riamh. Is e an cosgais grèine “Direct-to-EV” seo an ìre as àirde de èifeachdas, a’ dèanamh cinnteach gu bheilear a’ cleachdadh gach foton a ghlacas am mullach airson gluasaid.

6.2 Cothromachadh Luchdan Tuigseach

Faodaidh bathar-bog HEMS am bogsa-balla DC a chleachdadh gus cothromachadh a dhèanamh eadar luchd iomlan an taighe. Mar eisimpleir, ma thòisicheas an siostam HVAC agus ma tha e ann an cunnart a dhol thairis air crìoch iarrtas as àirde an taighe, faodaidh an HEMS am bogsa-balla DC a lughdachadh sa bhad bho 20kW gu 10kW. Leis gu bheil cosgais DC fo smachd didseatach agus a’ seachnadh dàil a-staigh a’ charbaid, bidh na h-atharrachaidhean sin a’ tachairt ann am mìle-diogan, a’ dèanamh cinnteach nach tèid prìomh bhriseadh an taighe a-mach a-riamh.

6.3 Mion-sgrùdadh Ro-innseach agus Giùlan Luchd-cleachdaidh

Faodaidh HEMS amalaichte ro-aithrisean sìde, prìsean ghoireasan, agus mìosachan an neach-cleachdaidh a sgrùdadh. Ma tha fios aig an t-siostam gu bheil turas fada agad a-màireach agus gum bi a’ ghrian a’ deàrrsadh an-diugh, bheir e prìomhachas do chìsean grèine DC tron ​​fheasgar. Ma chì e prìsean àrda ghoireasan san fheasgar, cleachdaidh e am bogsa-balla DC gus lùth a tharraing bhon chàr gus an inneal-nigheadaireachd agus na solais (V2H) a ruith, agus an uairsin ath-lìonadh e an càr aig 3:00m nuair a tha na reataichean as ìsle.

6.4 Buaidhean Cabhlach Co-chruinnichte ann an Aonadan Ioma-theaghlaich

Ann an togalaichean àros no condominiums sòghail, faodar bogsaichean balla DC a cheangal ri lìonra gus “micro-ghriod” a chruthachadh. An àite ceangal griod sònraichte a bhith aig gach àros a tha 90% neo-ghnìomhach, faodaidh bus DC meadhanaichte cumhachd a cho-roinn eadar càraichean. Ma tha aon chàr làn-chosgais, thèid a chuibhreann den chomas DC a stiùireadh sa bhad gu càr a tha dìreach air ruighinn. Chan eil an “roinneadh comas fiùghantach” seo comasach ach leis a’ chonaltradh agus an smachd àrd-astar a tha an lùib siostaman DC.

Caibideil 7: Innleadaireachd Fhisigeach – Stàladh, Leasachadh Àite, agus Riaghladh Teirmeach

Bha feum air sàr-obair innleadaireachd corporra airson gluasad luchdan DC àrd-chumhachd bho stòran gnìomhachais gu garaidsean còmhnaidh. Ged a bhios luchdan DC luath poblach gu tric cho mòr ri inneal reic mòr, feumaidh bogsa-balla DC còmhnaidh a bhith teann, taitneach don t-sùil, agus sàmhach. Bha feum air innleachdan ann an grunn raointean cudromach gus seo a choileanadh.

7.1 Topo-eòlas Tionndaidh Cumhachd: An Tionndaidh Ath-shondach

Gus dùmhlachd cumhachd àrd a choileanadh, bidh bogsaichean balla DC còmhnaidheach gu tric a’ cleachdadh innealan-tionndaidh ath-shondach LLC no topologaidhean Drochaid Làn-ghluasadach Ìre-ghluasadach (PSFB). Leigidh na cuairtean sin le “Soft Switching,” far am bi na leth-chonnsairean a’ tionndadh air agus dheth aig bholtadh neoni (ZVS) no sruth neoni (ZCS). Bidh seo a’ lughdachadh EMI (Electromagnetic Interference) gu mòr - deatamach airson àrainneachdan dachaigh far a bheil innealan Wi-Fi agus dachaigh snasail mothachail an làthair - agus a’ lughdachadh meud nan criathragan a-staigh agus nan sincichean teas.

7.2 Riaghladh Teirmeach: Nas fhaide na an Fan

Ann an suidheachadh còmhnaidh, tha fuaim na phrìomh adhbhar dragh. Chan eil charger 20kW le fan gnìomhachais àrd iomchaidh airson garaids ceangailte ri seòmar-cadail. Tha innleadairean air grunn ro-innleachdan a chleachdadh gus teas a riaghladh gu sàmhach:

• Magnetachd air a còmhdach:Tha co-phàirtean mar inductors air am poit ann an roisinn giùlain teirmeach a bhios a’ tarraing teas air falbh chun a’ chòmhdach a-muigh.
• Iomlaidearan Teas Leaghan-gu-Adhair:Bidh cuid de bhogsaichean-balla DC àrd-inbhe a’ cleachdadh lùb leaghaidh beag, sàmhach (coltach ri PC cluichidh) gus teas a ghluasad bho na modalan SiC gu chassis alùmanaim le farsaingeachd uachdar mhòr a bhios ag obair mar rèididheator fulangach.
• Stuthan Atharrachaidh Ìre (PCM):Bidh aonadan adhartach a’ cleachdadh PCMan gus teas a ghabhail a-steach rè spreadhaidhean goirid, àrd-chumhachd agus a leigeil ma sgaoil mean air mhean thar ùine, a’ leigeil le cumhachd as àirde a bhith ann gun fhuarachadh gnìomhach.

7.3 Ailtireachd Stàlaidh: An Siostam “Roinnte”

Gus faighinn thairis air cuideam corporra bathar-cruaidh tionndaidh 20kW+, tha cuid de luchd-saothrachaidh a’ gluasad a dh’ionnsaigh ailtireachd roinnte. Tha am modúl cumhachd trom air a stàladh ann an seòmar-àrd no clòsaid goireis, agus tha “aonad cinn” caol, càirdeil do dhealbhadairean (anns a bheil an scrion agus a’ chàball) air a chuir a-steach sa gharaids. Tha seo a’ sìmpleachadh an stàladh, leis gu bheil an obair dealain air a dhèanamh faisg air a’ phrìomh phannal, agus chan fheumar ach càbaill DC àrd-bholtaids a stiùireadh chun àite pàircidh.

7.4 Riatanasan Ceangail ris a’ Ghriod

Tha stàladh bogsa-balla DC nas iom-fhillte na aonad AC àbhaisteach. Mar as trice bidh feum air ceangal 3-ìrean sònraichte (san Roinn Eòrpa) no cuairt ìre roinnte 240V àrd-amperage (ann an Ameireaga a Tuath).

• Cothromachadh Luchdan aig a’ Phannal:Tha “clampaichean CT” (Claochladairean Gnàthach) ann am mòran aonadan a-nis a bhios a’ cumail sùil air caitheamh iomlan an taighe. Ma chuireas sealbhadair an taighe sauna no àmhainn dealain air, bidh am bogsa-balla DC ga thachdadh fhèin sa bhad gus casg a chuir air a’ phrìomh fhiùs bho bhith a’ sèideadh.
• Claochladairean Iomallach:Feumaidh luchd-luchd-cosgais DC dealachadh galvanach a thoirt seachad eadar an lìonra agus bataraidh a’ charbaid airson sàbhailteachd. Tha claochladairean àrd-tricead an latha an-diugh air claochladairean troma 50/60Hz a chur nan àite, a’ lughdachadh a’ chuideam bho 50kg gu nas lugha na 5kg.

7.5 Innleadaireachd Càbaill agus Eirgonomiachd

Tha càbaill DC gu math nas tiugh agus nas truime na càbaill AC oir feumaidh iad sruth mòran nas àirde a ghiùlan (gu tric suas ri 80A no 100A). Tha seo a’ cur dùbhlan ergonomic air. Tha innleadairean air “càbaill fhuarachaidh leaghan” a leasachadh (eadhon airson cleachdadh còmhnaidh) a bhios a’ cleachdadh sreath tana de lionn fuarachaidh gus leigeil le earrann-tarsainn copair mòran nas lugha. Tha seo a’ dèanamh a’ chàball cho sùbailte agus cho aotrom ri càball AC àbhaisteach, a’ leasachadh eòlas an neach-cleachdaidh gu mòr do dhaoine nas sine no dhaibhsan aig a bheil gluasaid cuibhrichte.

Caibideil 8: Mion-sgrùdadh Eaconamach – An Lùb Cosgais-Buannachd agus Cosgais Iomlan Seilbh (TCO)

Gu h-eachdraidheil, is e am “Prìs Stiogair” am prìomh bhacadh a thaobh gabhail ri cosgais dachaigh DC. Cosgaidh bogsa balla AC àrd-inbhe $500–$1,000, agus faodaidh bogsa balla DC cosg $4,000–$10,000. Ach, ma chuireas tu fòcas cumhang air a’ phrìs ceannach, cha tèid buannachdan mòra Cosgais Iomlan Seilbhe (TCO) a sheachnadh.

8.1 “Cosgais Sheachnaichte” Stòraidh Stèisein

Ma tha sealbhadair dachaigh a’ beachdachadh air carbad dealain agus bataraidh dachaigh (leithid Tesla Powerwall), bidh am matamataig eaconamach ag atharrachadh. Cosgaidh Powerwall 13.5kWh timcheall air $10,000. Le bhith a’ taghadh bogsa-balla DC dà-shligheach, faodaidh sealbhadair an dachaigh am bataraidh 80kWh a tha mar-thà na shuidhe san EV aca a chleachdadh. Tha “Cosgais gach kWh” stòraidh tro bhogsa-balla DC cha mhòr neoni (leis gun do cheannaich thu an càr mu thràth), an taca ri $700/kWh airson stòradh stèidhichte. Airson dachaigh a dh’ fheumas comas cùl-taic mòr, is e am bogsa-balla DC an rud as fheàrr.nas saoirean t-slighe gu neo-eisimeileachd lùtha.

8.2 Sàbhalaidhean Èifeachdais Lùtha

Tha a’ bhuannachd èifeachdais 5% gu 8% a tha an lùib cosgais DC-gu-DC (bho charbadan grèine gu carbadan dealain) a’ cur ris. Thar 100,000 mìle de dhràibheadh, cleachdaidh carbad dealain timcheall air 33,000 kWh de lùth. Sàbhalaidh buannachd èifeachdais 5% 1,650 kWh. Aig $0.25/kWh, tha sin a’ ciallachadh $412 ann an sàbhalaidhean dìreach. Thar beatha 15 bliadhna a’ charger, faodaidh na buannachdan èifeachdais leotha fhèin pàigheadh ​​airson a’ phrìs as àirde an taca ri aonad AC saor.

8.3 Gineadh Teachd-a-steach tro V2G

Ann an uachdranasan far a bheil prògraman V2G gnìomhach, faodaidh bogsa-balla DC teachd-a-steach a ghineadh. Tha California agus grunn dhùthchannan Eòrpach a’ dèanamh deuchainnean le prògraman a phàigheas luchd-cleachdaidh $0.50 gu $1.00 gach kWh airson taic griod “èiginn”. Ma bheir draibhear 10kWh de thaic 50 uair sa bhliadhna, dh’ fhaodadh iad $500/bliadhna a chosnadh. Còmhla ri brosnachaidhean freagairt-iarrtas, bidh bogsa-balla DC ag atharrachadh bho ionad cosgais gu so-mhaoin a ghineas teachd-a-steach.

8.4 Mion-sgrùdadh Mothachaidh: Buaidh Phrìsean Dealain

Tha ROI bogsa-balla DC gu math mothachail air an sgaoileadh eadar prìsean dealain aig àm as àirde agus aig àm neo-phrìomh. Ann am margaidhean le ìrean “Ùine-Cleachdaidh” (ToU) far a bheil an sgaoileadh $0.30/kWh no barrachd, faodaidh an ùine pàighidh air ais airson bogsa-balla DC $5,000 (a’ gabhail a-steach stàladh) a bhith cho goirid ri 4 gu 6 bliadhna nuair a thathar a’ toirt a-steach sàbhalaidhean V2H agus leasachadh grèine. Ann am margaidhean aig ìre rèidh, bidh an ùine pàighidh air ais a’ leudachadh, ga dhèanamh na cheannach “sòghail agus seasmhach” na ceannach ionmhais a-mhàin.

8.5 Cumail suas agus Luach Fuigheallach

Bithear tric a’ làimhseachadh bogsaichean balla AC traidiseanta mar innealan cuidhteasach. An coimeas ri sin, tha bogsaichean balla DC air an togail a rèir inbhean gnìomhachais. Tha coltas ann gum fuirich an luach fuigheallach aca air a’ mhargaidh àrd-sgoile, coltach ri inverters grèine àrd-ìre. A bharrachd air an sin, leis gu bheil dachaighean air am measadh barrachd is barrachd stèidhichte air an “Energy IQ”, faodaidh bogsa balla DC ro-stàlaichte cur ri prìs ath-reic seilbh de 2% gu 5%.

Caibideil 9: Sòghalachd agus Luach Branda – Carson a tha Margaidhean Còmhnaidh Àrd-ìre a’ taghadh DC

Anns na roinnean thogalaichean sòghail agus chàraichean àrd-inbhe, tha am “Wallbox DC” air a thighinn gu bhith na shamhla inbhe, glè choltach ri cidsin proifeasanta no taigh-dhealbh dachaigh. Tha e a’ riochdachadh dealas do theicneòlas, coileanadh, agus stiùbhardachd na h-àrainneachd.

9.1 An t-Argamaid “Is e an t-àm an aon sòghalachd”

Dha neach aig a bheil carbad dealain àrd-choileanaidh mar Porsche Taycan no Lucid Air, tha e mì-ghoireasach feitheamh 10 uairean a thìde airson làn chosgais. Tha bogsa-balla DC as urrainn “ath-lìonadh” a thoirt seachad ann an 1.5 uairean a’ freagairt air dòigh-beatha neach le luach lom àrd. Tha goireasachd a bhith comasach air tilleadh dhachaigh bho thuras goilf sa mhadainn agus càr làn chosgais a bhith agad deiseil airson coinneamh feasgair na mholadh luachmhor a tha a’ dol thairis air matamataigs dealain sìmplidh.

9.2 Amalachadh agus Dealbhadh Bòidhchead

Tha bogsaichean-balla DC sòghail (bho bhrandan mar Wallbox, Delta, no ABB) air an dealbhadh gus ailtireachd àrd-inbhe a neartachadh. Tha na feartan a’ gabhail a-steach:

• Stuthan Àrd-inbhe:Alùmanum bruisichte, glainne tempered, agus stràcan snàithleach gualain.
• Riaghladh Càball Falaichte:Innealan-tarraing càball motair no siostaman “plug-in-and-discard” a chumas làr a’ gharaids glan.
• Solais Bith-eòlasach agus Smart:Luchd-cosgais a dh’aithnicheas an neach-cleachdaidh tron ​​fhòn no lorgan-meòir aca agus a bheir seachad solas mun cuairt a sheallas staid a’ chosgais sa bhad.

9.3 Luach-mheas Thogalaichean

Tha luchd-leasachaidh adhartach a’ comharrachadh dhachaighean mar “Net Zero Luxury”. Tha taigh a tha uidheamaichte ro-làimh le charger DC dà-shligheach 20kW air a mhargaidheachd mar “V2H Ready.” Ann am margaidh a tha a’ sìor fhàs draghail mu neo-sheasmhachd a’ ghriod agus atharrachadh clìomaid, tha an fheart seo a’ toirt buannachd farpaiseach ann an luach ath-reic, a’ tàladh luchd-ceannach teicneòlais-sgileil a tha a’ faicinn charger AC àbhaisteach mar “theicneòlas dìleab.”

9.4 An t-Eòlas “Prìomh” do Luchd-dèanaidh Chàraichean

Tha luchd-dèanaidh chàraichean àrd-inbhe a’ com-pàirteachadh le luchd-dèanaidh luchd-cosgais DC gus fuasglaidhean cosgais dachaigh le suaicheantas a thabhann. Nuair a cheannaicheas neach-ceannach carbad dealain $150,000, tha an neach-dèanaidh chàraichean airson dèanamh cinnteach gu bheil an t-eòlas cosgais a’ freagairt ris an eòlas dràibhidh. Bidh bogsa balla DC le suaicheantas a’ toirt seachad “eag-shiostam” co-leanailteach a bhios a’ togail dìlseachd branda agus a’ lughdachadh “iomagain astar” le bhith a’ toirt faochadh do “iomagain astair”.

9.5 Luach Saidhgeòlach “Gun Fheitheamh”

A bharrachd air an astar corporra, tha atharrachadh mòr saidhgeòlach ann am mar a tha sealbhadair dachaigh a’ faicinn an càr aca nuair a tha bogsa-balla DC aca. Le charger AC àbhaisteach, thathas gu tric a’ faicinn a’ chàir mar “bhog” - inneal a dh’ fheumas a bhith air a chumail suas gu cunbhalach, slaodach. Le charger DC 25kW, thathas a’ faicinn a’ chàir mar “ri fhaighinn.” Tha seo a’ lughdachadh an eallach inntinneil a tha an lùib seilbh EV, a’ toirt air falbh an fheum air dealbhadh mionaideach air gnothaichean agus thursan. Don neach-cleachdaidh sòghail, is e an soilleireachd inntinn seo gu tric am feart as luachmhoire den t-siostam gu lèir.

Caibideil 10: Cruth-tìre Riaghlaidh agus Àm ri Teachd Inbhean Cosgais Smart

Mar a bhios an teicneòlas airson cosgais DC còmhnaidheach a’ fàs nas aibidh, tha an àrainneachd riaghlaidh a’ strì ri cumail suas ris. Tha an gluasad bho chosgais “amaideach” gu eadar-obrachadh DC dà-shligheach ag iarraidh seata riaghailtean co-chòrdaichte anns a bheil inbhean chàraichean, còdan dealain, agus protocolaidhean conaltraidh goireis.

10.1 Inbhe ISO 15118-20: A’ Chànan Uile-choitcheann

Is e an leasachadh as cudromaiche ann an raon nan cosgaisean an inbhe ISO 15118-20, ris an canar gu tric “Plug & Charge” le taic dà-shligheach. Leigidh am pròtacal seo le:

• Dearbhadh fèin-ghluasadach:Bidh an càr ga aithneachadh fhèin don bhogsa-balla DC cho luath ‘s a thèid a phlugadh a-steach, agus mar sin chan eil feum air aplacaidean no cairtean RFID.
• Riaghladh Luchdan Fiùghantach:Conaltradh mionaideach mu staid, teòthachd agus feumalachdan cosgais a’ bhataraidh.
• Taic dà-shligheach:Tha an inbhe a’ còdachadh gu h-oifigeil an crathadh-làimhe a tha a dhìth airson V2H agus V2G, a’ dèanamh cinnteach gum faod Ford EV bruidhinn ri charger Wallbox agus eadar-aghaidh griod Siemens gun chùisean co-chòrdalachd.

10.2 Leasachadh Còd Dealain: NEC agus IEC

Tha còdan dealain nàiseanta is eadar-nàiseanta gan ùrachadh gus “Microgrids DC” a ghabhail a-steach.

• Artaigil 706 NEC (Siostaman Stòraidh Lùtha):Anns na Stàitean Aonaichte, tha an Còd Dealain Nàiseanta a-nis a’ toirt seachad stiùiridhean nas soilleire air mar a làimhsicheas tu carbad dealain mar shiostam stòraidh. Tha seo a’ gabhail a-steach riatanasan airson dùnadh sìos luath agus talamh, a tha nas cruaidhe airson siostaman DC na airson siostaman AC.
• Glasan-ceangail Sàbhailteachd:Feumaidh bogsaichean balla DC lorg aodion talmhainn iom-fhillte agus dìon bho bhogha-fraoich. Leis nach eil “crois-neoni” aig boghachan DC mar a tha aig AC, tha iad nas duilghe an cuir às. Tha dì-cheanglaichean dealanach is meacanaigeach ath-aithriseach aig luchdairean DC an latha an-diugh gus sàbhailteachd còmhnaidh a dhèanamh cinnteach.

10.3 Eadar-cheangal Seirbheisean agus Meataireachd Glan

’S iad na goireasan na geataichean mu dheireadh. Gus am bi sealbhadair-taighe comasach air V2G a chleachdadh, feumaidh an goireas aontachadh ris an “aonta eadar-cheangail”.

• IEEE 1547:Tha an inbhe seo a’ riaghladh mar as urrainn do ghoireasan lùtha sgaoilte (leithid carbad dealain ceangailte ri DC) ceangal ris a’ ghriod. Tha e a’ dèanamh cinnteach ma thèid an griod sìos, gun stad an carbad dealain a’ toirt cumhachd air ais dha na loidhnichean gus luchd-obrach goireis a dhìon (an-aghaidh eileanachadh).
• Nuadh-eòlasan Bileachaidh:Tha sinn a’ faicinn àrdachadh ann am “Prìsean Fìor-Ùine” (RTP). Anns a’ mhodail seo, ’s e inneal ionmhais a th’ anns a’ bhogsa-balla DC, a’ ceannach lùth aig prìsean àicheil (cumanta ann an roinnean le gaoth làidir) agus ga reic air ais aig àm cuideam as àirde.

Caibideil 11: Suidheachaidhean Buileachaidh – Sgrùdaidhean Cùise san t-Saoghal Fìor

Gus na bun-bheachdan teicnigeach seo a stèidheachadh ann am fìrinn, leig dhuinn sgrùdadh a dhèanamh air trì suidheachaidhean cur an gnìomh eadar-dhealaichte far a bheil bogsaichean-balla DC a’ toirt seachad luach cruth-atharrachail.

Sgrùdadh Cùise A: An Dachaigh Fàsach Fèin-sheasmhach le Cumhachd na Grèine (Arizona, Na Stàitean Aonaichte)

An Suidheachadh:Taigh 4,000 troigh cheàrnagach le 15kW de sholar grèine air mullach an taighe, bogsa-balla DC 20kW, agus carbad dealain 100kWh.An Duilgheadas:Tha “cosgaisean iarrtas” àrda aig a’ ghoireas ionadail agus creideas às-mhalairt grèine ìosal.Fuasgladh DC:Bidh sealbhadair an taighe a’ cleachdadh bogsa-balla DC gus an carbad dealain a ghearradh gu dìreach bho na pannalan grèine aig 15kW DC. Le bhith a’ seachnadh call tionndaidh AC-DC agus an “eadar-mheadhanair” goireis, bidh an dachaigh a’ coileanadh fèin-chaitheamh grèine 95%. Rè prìomh àm an fheasgair (4f – 8f), bidh bogsa-balla DC a’ toirt seachad 8kW de thaic V2H, a’ toirt cumhachd don AC agus pumpaichean an amar. Tha seo a’ cur às don fheum air siostam bataraidh stèidhichte $20,000, a’ sàbhaladh calpa mòr don t-sealbhadair taighe agus a’ dèanamh cinnteach gu bheil an càr aca deiseil airson siubhal sa mhadainn.

Sgrùdadh Cùise B: An Taigh-còmhnaidh Sòghail Ioma-Aonad (Lunnainn, RA)

An Suidheachadh:Togalach àros àrd-inbhe le 10 àiteachan pàircidh, gach fear uidheamaichte le caibineat cumhachd DC 50kW co-roinnte agus “aonadan cinn” fa leth.An Duilgheadas:Tha solar dealain iomlan na togalaich cuibhrichte. Bhiodh feum air ùrachadh mòr, luach milleanan not, air fo-stèisean ma stàlaicheas tu 10 luchdairean AC 22kW.Fuasgladh DC:Tha an togalach a’ cleachdadh amar cumhachd DC meadhanaichte. An àite 10 aonadan AC fa leth, bidh an siostam gu dinamach a’ riarachadh comas DC 50kW gu ge bith dè na càraichean a dh’ fheumas e as motha. Leis gu bheil cosgais DC air a riaghladh gu didseatach agus gu bheil e gu math èifeachdach, faodaidh an togalach taic a thoirt do 10 carbadan dealain air an t-solar goireis a th’ ann mar-thà. Bidh luchd-còmhnaidh a’ faighinn tlachd às an eòlas “concierge” de astar cosgais 25kW, rud nach gabh a dhèanamh le bun-structar àbhaisteach togalach AC.

Sgrùdadh Cùise C: An “Teicheadh” Iomallach Far a’ Ghriod (Gàidhealtachd na h-Alba)

An Suidheachadh:Taigh-òsta iomallach air a chumhachdachadh le meanbh-ruinn-uisge agus gineadair gaoithe beag.An Duilgheadas:Tha am micro-griod cugallach agus chan urrainn dha dèiligeadh ri “sruth inrush” siostaman cosgais AC traidiseanta.Fuasgladh DC:Bidh am bogsa-balla DC ag obair mar inneal-cumhachd iom-fhillte. Bidh e a’ tarraing sruth DC seasmhach, ìosal-shruthach bhon t-siostam uisge/gaoithe a-steach do bhataraidh bheag, agus an uairsin ga “spreadhadh” a-steach don EV aig 20kW DC nuair a bhios feum air. Tha smachd mionaideach an luchdair DC a’ cur casg air a’ mhicro-ghriod bho bhith a’ tuiteam às a chèile, a’ comasachadh seilbh EV anns na h-oiseanan as iomallaiche den phlanaid.

Caibideil 12: Dùbhlain Theicnigeach agus Ro-innleachdan Lùghdachaidh

Ged a tha na buannachdan mòra, chan eil an rathad gu cosgais DC uile-choitcheann airson còmhnaidh gun bhacaidhean. Is e dèiligeadh ris na dùbhlain sin prìomh fhòcas R&D an-dràsta san roinn.

12.1 Fuaim Àrd-tricead agus Co-chòrdalachd Electromagnetic (EMC)

Faodaidh obrachadh inneal-tionndaidh SiC 20kW aig 200kHz ann an garaids còmhnaidh fuaim electromagnetic mòr a chruthachadh. Mura tèid a dhìon gu ceart, faodaidh an fhuaim seo bacadh a chur air Wi-Fi dachaigh, comharran cealla, agus eadhon sreath mothachairean a’ chàir fhèin.Lùghdachadh:Bidh prìomh luchd-saothrachaidh a’ cleachdadh sìoltachain EMI ioma-ìre agus suidseadh “speactram-sgaoilte”. Le bhith ag atharrachadh tricead an suidseadh beagan seach fuireach aig aon mhullach stèidhichte, tha an “fuaim” air a sgaoileadh thairis air còmhlan nas fharsainge, a’ lughdachadh bacadh na mullaich gu ìrean a tha a rèir inbhean teann FCC agus CE còmhnaidh.

12.2 Co-sheirm a’ Ghriod agus Càileachd Cumhachd

Faodaidh luchd-cosgais DC mòra “harmonics” a thoirt air ais don phannal dealain. Is iad sin saobhadh den tonn sine fìor-ghlan a bheir an goireas seachad. Faodaidh saobhadh harmonic àrd adhbhrachadh gum bi motaran eile (leithid an fheadhainn ann an fridsichean no innealan-nigheadaireachd) a’ ruith nas teotha agus a’ fàiligeadh ro-luath.Lùghdachadh:Bidh bogsaichean-balla DC a’ cleachdadh chuairtean Ceartachaidh Factar Cumhachd Gnìomhach (APFC). Bidh na cuairtean seo a’ dèanamh cinnteach gu bheil an sruth a thèid a tharraing bhon ghriod gu tur ann an co-rèir ris a’ bholtadh, a’ cumail suas “Factar Cumhachd” de >0.99 agus a’ cumail saobhadh co-sheirmeach iomlan an taighe (TTHD) fo na crìochan a tha air am mìneachadh le IEEE 519 agus IEC 61000-3-2. Le factar cumhachd os cionn 0.99 agus THD mar as trice fo 5% aig làn luchd, tha bogsa-balla SiC ùr-nodha na leasachadh lom air càileachd cumhachd an taighe: bidh aghaidh APFC a’ suidheachadh an t-sruth a thèid a tharraing cho mionaideach is gu bheil innealan ceangailte a’ faicinn cruth-tonn nas glaine na bhiodh iad bho mhòran dealanan taighe.

12.3 Riaghladh Teirmeach ann an Còmhdach Còmhnaidh

Bidh bogsa-balla DC 20kW a’ cruinneachadh tòrr teas ann an cruth a chaidh a dhealbhadh airson a bhith ann an garaids. Tha buannachd èifeachdais SiC cinnteach an seo. Aig èifeachdas 97-98%, bidh aonad 20kW a’ sgaoileadh timcheall air 400-600W de theas - an taca ri 1,000W no barrachd airson dealbhadh stèidhichte air silicon coimeasach. Leigidh an diofar sin leis a’ bhogsa-balla fuarachadh convection nàdarrach ròinichte, gun luchd-leantainn a chleachdadh anns a’ mhòr-chuid de ghnàth-shìde, a’ cur às don phuing fàilligeadh as cumanta ann an bathar-cruaidh cosgais: luchd-leantainn dùinte le duslach agus an fhuaim co-cheangailte riutha.

Airson stàlaidhean ann an garaidsean gun chumhachd, tha an còmhdach teirmeach cudromach. Bidh ìre cumhachd an luchdaire a’ lughdachadh gu grinn: mar a dh’èireas teòthachd an àrainneachd os cionn 40°C (104°F), bidh an aonad gu fèin-ghluasadach a’ lughdachadh cumhachd toraidh ann an ìrean rèidh, a’ dìon phàirtean a-staigh fhad ‘s a chumas e a’ cur cosgais air a’ charbad aig ìre nas ìsle. ​​Bidh fios aig an draibhear an-còmhnaidh air an staid làithreach tron ​​​​app co-cheangailte, a bhios ag aithris cumhachd cosgais agus àite-cinn teirmeach.

12.4 Sàbhailteachd, Teisteanas, agus an Sealladh air an Dachaigh Gu Lèir

Tha cosgais DC còmhnaidheach ag iarraidh an aon teannachadh sàbhailteachd ri uidheamachd air sgèile goireis. Tha dìon locht-talmhainn, lorg locht-arc, agus RCD “Seòrsa B” (inneal sruth fuigheallach) anns a’ bhogsa-balla comasach air na sruthan aodion DC a lorg nach eil RCDan AC a-mhàin a’ mothachadh. Bidh dùnadh sìos cus teòthachd, dìon polarity cùil, agus luchd-conaltraidh ath-aithriseach a’ dèanamh cinnteach gur e dì-cheangal sàbhailte, fo smachd am modh fàilligeadh as miosa - gun a bhith a-riamh na arc gun smachd.

Gu deatamach, bidh am bogsa-balla a’ conaltradh thairis air OCPP le siostam riaghlaidh lùtha sealbhadair an taighe. Nuair a thèid a chur còmhla ri cumhachd grèine air mullach an taighe agus bataraidh an taighe, chan urrainn dha ach an carbad a ghearradh bho lùth na grèine a bharrachd, cumhachd às-mhalairt don taigh (V2H) aig ìrean prìomh sheirbheisean, agus luchd a chall aig àm èiginn leis a’ ghriod. Is e an toradh aon inneal lùtha co-òrdanaichte seach cruinneachadh de dh’ innealan neo-eisimeileach - agus taigh a chumas na solais aige air nuair nach eil an griod a’ dèanamh sin.

Tha sìmplidheachd an stàlaidh dìreach cho cudromach.Bidh bogsa-balla DC 20kW sònraichte a’ ceangal ris a’ phannal a th’ ann mar-thà san taigh tro aon bhriseadh trì-ìrean no ìre roinnte, agus tha meatair lùtha togte an charger a’ cur às don fheum air stàladh CT-clamp air leth anns a’ mhòr-chuid de rèiteachaidhean. Ge bith an tèid a chuir a-steach do gharaids chrìochnaichte no a shònrachadh airson togail ùr, tha am factar cruth caol air a chuir air balla agus an suidheachadh pedestal roghainneil a’ toirt sùbailteachd do luchd-seilbh dachaigh agus luchd-dealain - agus tha teisteanasan CE, UL, agus ionadail a’ toirt taic do gach stàladh a tha ga dhèanamh furasta ceadachadh.

Prìomh Phuingean

• Bidh aghaidhean APFC a’ cumail factar cumhachd os cionn 0.99 agus saobhadh co-sheirmeach taobh a-staigh crìochan IEEE 519, a’ dìon innealan taighe.
• Tha èifeachdas àrd SiC a’ comasachadh dealbhadh còmhnaidh gun luchd-leantainn, air fhuarachadh le convection le lughdachadh teirmeach grinn.
• Bidh RCDn seòrsa B, lorg locht-arc, agus riaghladh lùtha stèidhichte air OCPP a’ dèanamh a’ bhogsa-balla na inneal dachaigh sàbhailte agus càirdeil don ghriod.
• Bidh comas V2H ag atharrachadh a’ chàir gu bhith na stòr cumhachd cùl-taic, a’ lìbhrigeadh fìor ath-sheasmhachd rè briseadh cumhachd.

Cuir fios gu MIDA Power

Tha luchd-cosgais DC bogsa-balla MIDA Power — bho 20kW gu 60kW — air an innleachadh airson margaidhean còmhnaidh is malairteach beaga le ìrean cumhachd SiC, deiseileachd Plug & Charge ISO 15118, agus làn cho-chòrdalachd OCPP 1.6J/2.0.1. Gus duilleagan-dàta, stiùiridhean stàlaidh, no luachan fhaighinn airson do phròiseict, cuir fios chun sgioba reic againn. Cuidichidh na h-innleadairean againn thu gus meud a’ bhogsa-balla cheart a thaghadh airson comas do phannail, sreath grèine, agus rèiteachadh bataraidh dachaigh.