Að skilja tæknina á bak við hraðhleðslu með riðstraumi

Inngangur

Þar sem vinsældir rafknúinna ökutækja aukast, eykst einnig þörfin fyrir hleðsluinnviði sem eru hraðvirk, skilvirk og aðgengileg víða. Meðal hinna ýmsu gerða hleðslu rafknúinna ökutækja hefur hraðhleðslu með rafstraumi komið fram sem efnileg lausn sem vegur vel á milli hleðsluhraða og kostnaðar við innviði. Þessi bloggfærsla fjallar um tæknina á bak við hraðhleðslu með rafstraumi, kosti hennar, íhluti, kostnað, möguleg notkunarsvið o.s.frv.

Notkun rafknúinna ökutækja er háð nokkrum þáttum, þar á meðal kostnaði, drægni og hleðsluhraða. Af þessum þáttum er hleðsluhraði mikilvægur því hann hefur áhrif á þægindi og aðgengi að rafknúnum ökutækjum. Ef hleðslutíminn er of hægur munu ökumenn hætta að nota rafknúin ökutæki í langar ferðir eða daglegar ferðir til og frá vinnu. Hins vegar, eftir því sem hleðslutækni batnar hefur hleðsluhraðinn orðið hraðari, sem gerir rafknúin ökutæki hagkvæmari til daglegrar notkunar. Eftir því sem fleiri hraðhleðslustöðvar eru byggðar og hleðslutímarnir halda áfram að stytta, mun notkun rafknúinna ökutækja líklega aukast verulega.

Hvað er AC hraðhleðsla?

Hraðhleðsla með riðstraumi er tegund hleðslu rafbíls sem notar riðstraum (riðstraum) til að hlaða rafhlöðu rafbílsins hratt. Þessi tegund hleðslu krefst sérhæfðrar hleðslustöðvar eða veggboxs til að afhenda háa orku í hleðslutækið í bílnum. Hraðhleðsla með riðstraumi er hraðari en hefðbundin hleðsla með riðstraumi en hægari en hraðhleðsla með jafnstraumi, sem notar jafnstraum til að hlaða rafhlöðu bílsins. Hleðsluhraði hraðhleðslu með riðstraumi er á bilinu 7 til 22 kW, allt eftir afkastagetu hleðslustöðvarinnar og hleðslutækisins í bílnum.

Tæknilegt yfirlit yfir hraðhleðslu fyrir AC

Kynning á AC hleðslutækni

Með þessari tækni geta eigendur rafbíla nú hlaðið ökutæki sín á eldingarhraða, sem gerir þeim kleift að ferðast langar vegalengdir án þess að þurfa að stoppa lengi við hleðslu. Hraðhleðsla með riðstraumi notar hærri spennu og straumstyrk en hefðbundnar hleðsluaðferðir, sem gerir rafbílum kleift að hlaða allt að 80% af rafhlöðugetu sinni á aðeins 30 mínútum. Þessi tækni hefur möguleika á að gjörbylta því hvernig við hugsum um rafknúin samgöngur og gera þær að raunhæfari og hagnýtari valkosti til daglegrar notkunar.

AC VS. DC hleðsla

Það eru tvær megingerðir af hleðslu rafbíla: AC hleðsla og DC (jafnstraums) hleðsla. DC hleðsla getur sent afl beint í rafhlöðu ökutækisins, framhjá hleðslutækinu um borð og hlaðið á allt að 350 kW hraða. Hins vegar er DC hleðsluinnviðir dýrari og flóknari í uppsetningu og viðhaldi. Þó að AC hleðsla sé hægari en DC hleðsla, þá er hún víðtækari og ódýrari í uppsetningu.

Hvernig AC hleðsla virkar og hvað gerir hana hraðari en venjuleg AC hleðslutæki

Rafstraumshleðsla er ferlið við að endurhlaða rafhlöðu rafknúinna ökutækja með riðstraumi. Hægt er að hlaða rafstraum með venjulegum eða hraðari hleðslutæki. Venjulegt hleðslutæki með rafstraumi notar hleðslukerfi af stigi 1, sem venjulega skilar 120 voltum og allt að 16 amperum af afli, sem leiðir til hleðsluhraða upp á um 4-5 mílur á klukkustund.

Hins vegar notar hraðari AC hleðslutæki hleðslukerfi af stigi 2, sem skilar 240 voltum og allt að 80 amperum af afli, sem leiðir til hleðsluhraða allt að 25 mílna drægni á klukkustund. Þessi aukni hleðsluhraði er vegna hærri spennu og straumstyrks sem hleðslukerfið aflar af stigi 2, sem gerir meiri orku kleift að flæða í rafhlöðu rafbílsins á styttri tíma. Þar að auki eru hleðslukerfi af stigi 2 oft með eiginleika eins og WiFi tengingu og snjallsímaforrit til að fylgjast með og stjórna hleðsluferlinu.

Kostir og ávinningur af hraðhleðslu með rafstraumi

Hraðhleðsla með riðstraumi hefur nokkra kosti sem gera hana að aðlaðandi lausn fyrir eigendur rafbíla og rekstraraðila hleðslustöðva. Mikilvægasti kosturinn við hraðhleðslu með riðstraumi er styttri hleðslutími. Hægt er að hlaða dæmigerða rafbílarafhlöðu úr 0 í 80% á um 30-45 mínútum með hraðhleðslutæki með riðstraumi, samanborið við nokkrar klukkustundir með venjulegu hleðslutæki með riðstraumi.

Annar kostur við hraðhleðslu með riðstraumi er lægri kostnaður við uppbyggingu en við hraðhleðslu með jafnstraumi. Hraðhleðsla með jafnstraumi krefst flóknari og dýrari búnaðar, sem gerir hana kostnaðarsamari. Einnig er hægt að útfæra hraðhleðslu með riðstraumi með einfaldari uppbyggingu, sem lækkar heildarkostnað við uppsetningu.

Einfaldleiki hraðhleðslukerfis fyrir riðstraum býður einnig upp á meiri sveigjanleika varðandi uppsetningarstaði. Hægt er að setja upp hraðhleðslustöðvar fyrir riðstraum á fjölbreyttari stöðum, svo sem bílastæðum, verslunarmiðstöðvum og almenningssvæðum, sem gerir það aðgengilegra fyrir eigendur rafknúinna ökutækja að hlaða ökutæki sín.

Skilvirkni og árangur hraðhleðslu AC fyrir rafbíla

Samhliða kostum sínum er AC hraðhleðsla einnig skilvirk og áhrifarík lausn fyrir hleðslu rafbíla. Meiri afköst AC hraðhleðslu gera kleift að afhenda meiri orku til rafhlöðunnar á styttri tíma, sem dregur úr þeim tíma sem þarf til að hlaða hana að fullu.

Þar að auki er hraðhleðsla með riðstraumi skilvirkari en venjuleg hleðsla með riðstraumi, þar sem hún afhendir rafhlöðunni orku hraðar. Þetta þýðir að minni orka tapast sem hiti við hleðsluferlið, sem leiðir til minni orkusóunar og lægri hleðslukostnaðar fyrir eiganda rafbílsins.

Aukahlutir og íhlutir fyrir hraðhleðslu á AC

Hraðhleðslustöðvar fyrir rafmagnsbíla eru með nokkra íhluti og fylgihluti sem vinna saman að því að veita hraða og skilvirka hleðslulausn fyrir rafbíla.

Kynning á hraðhleðsluíhlutum fyrir AC

Helstu íhlutir hraðhleðslustöðvar fyrir riðstraum eru aflgjafaeining, samskiptaeining, hleðslusnúra og notendaviðmót. Aflgjafaeiningin breytir riðstraumi í jafnstraum og sendir hann til rafhlöðu rafbílsins. Samskiptaeiningin stýrir hleðsluferlinu, á samskipti við rafbílinn og tryggir öryggi hleðsluferlisins. Hleðslusnúran tengir hleðslustöðina við rafbílinn og notendaviðmótið veitir eiganda rafbílsins upplýsingar og gerir honum kleift að hefja og stöðva hleðsluferlið.

Hvernig þessir fylgihlutir virka saman

Þegar eigandi rafbíls tengir ökutæki sitt við hraðhleðslustöð með riðstraumi, þá hefur hleðslustöðin samskipti við rafbílinn til að ákvarða bestu hleðslustillingarnar fyrir viðkomandi ökutæki. Þegar þessum stillingum hefur verið komið á, sendir hleðslustöðin rafmagn til rafhlöðu rafbílsins með öflugri riðstraumsnúru.

Hleðslustöðin fylgist einnig með stöðu rafhlöðunnar á meðan hún hleðst og aðlagar hleðslustillingarnar eftir þörfum til að tryggja að hún hleðst á besta hraða. Þegar rafhlaðan hefur náð fullri hleðslu hættir hleðslustöðin að veita ökutækinu rafmagn, sem tryggir að rafhlaðan ofhlaðist ekki og að heildarlíftími hennar skerðist ekki.

Kostnaður við hraðhleðslu með AC

Kostnaður við hraðhleðslu með riðstraumi getur verið breytilegur eftir nokkrum þáttum, þar á meðal afköstum hleðslustöðvarinnar, gerð tengisins sem notaður er og staðsetningu hleðslustöðvarinnar. Almennt séð er kostnaður við hraðhleðslu með riðstraumi hærri en hefðbundna hleðslu með riðstraumi, en hún er samt töluvert ódýrari en bensínhleðslu.

Kostnaður við hraðhleðslu með riðstraumi er venjulega reiknaður út frá orkunotkun rafbílsins. Þetta er mælt í kílóvattstundum (kWh). Rafmagnskostnaðurinn er breytilegur eftir staðsetningu en er yfirleitt á bilinu 0,10 til 0,20 Bandaríkjadalir á kWh. Þess vegna myndi það kosta um 6 til 12 Bandaríkjadali að hlaða rafbíl með 60 kWh rafhlöðu frá tómri í fulla.

Auk rafmagnskostnaðar kunna sumar hleðslustöðvar að innheimta gjald fyrir notkun aðstöðu sinnar. Þessi gjöld geta verið mjög mismunandi eftir staðsetningu og gerð hleðslustöðvarinnar. Sumar stöðvar bjóða upp á ókeypis hleðslu en aðrar innheimta fast gjald eða mínútugjald.

Hraðhleðsla AC og heilsa rafhlöðunnar

Önnur áhyggjuefni sem margir eigendur rafbíla hafa varðandi hraðhleðslu eru hugsanleg áhrif á heilbrigði rafhlöðunnar. Þó að það sé rétt að hraðhleðsla geti valdið meira sliti á rafhlöðunni en hægari hleðsla, eru áhrifin almennt lítil.

Margir framleiðendur rafbíla hafa hannað ökutæki sín til að vera samhæf hraðhleðslu og hafa innleitt ýmsa tækni til að draga úr áhrifum þess á heilsu rafhlöðunnar. Til dæmis nota sumir rafbílar vökvakælikerfi til að hjálpa til við að stjórna hitastigi rafhlöðunnar við hraðhleðslu, sem dregur úr líkum á skemmdum.

Notkun hraðhleðslu rafbíla

Hraðhleðsla með riðstraumi hefur marga mismunandi notkunarmöguleika, allt frá einkanota til almenningsinnviða. Til einkanota gerir hraðhleðsla með riðstraumi kleift að hlaða bíla sína fljótt á ferðinni, sem auðveldar þeim að ferðast lengri vegalengdir án þess að hafa áhyggjur af því að klárast rafmagnið.

Fyrir almenna innviði getur hraðhleðsla með riðstraumi stuðlað að vexti rafbílamarkaðarins með því að bjóða upp á áreiðanlegar og þægilegar hleðslumöguleika fyrir eigendur rafbíla. Hægt er að koma þessum innviðum fyrir á mörgum mismunandi stöðum, svo sem á bílastæðum, áningarstöðum og öðrum almenningssvæðum.

Áskoranir og framtíð hraðhleðslu á AC

Ein af stærstu áskorununum er innviðirnir sem þarf til að styðja við hraðhleðslu með riðstraumi. Ólíkt hefðbundnum hleðslustöðvum krefst hraðhleðsla með riðstraumi mun meiri rafmagnsgetu, þannig að uppfærsla á raforkukerfinu og uppsetning á háafkastaspennum og öðrum búnaði getur verið dýr og tímafrek. Að auki getur hraðhleðsla með riðstraumi valdið verulegu álagi á rafhlöðuna og hleðslukerfi ökutækisins, hugsanlega stytt líftíma hennar og aukið hættuna á ofhitnun og öðrum öryggismálum. Það er nauðsynlegt að þróa nýja tækni og staðla sem tryggja öryggi og áreiðanleika hraðhleðslu með riðstraumi og gera hana jafnframt aðgengilegri og hagkvæmari fyrir alla.

Framtíð hraðhleðslu með riðstraumi lofar góðu þar sem rafknúin ökutæki verða vinsælli og útbreiddari. Á sama tíma eru margir faglegir framleiðendur hleðslustöðva fyrir rafknúin ökutæki á markaðnum (t.d. Mida), þannig að það er frekar auðvelt að finna bestu hraðhleðslustöðina með riðstraumi. Ennfremur gætu framfarir í rafhlöðutækni leitt til endingarbetri rafhlöðu og hraðari hleðslutíma. Þannig að framtíð hraðhleðslu með riðstraumi er björt og mun gegna lykilhlutverki í útbreiddri notkun rafknúinna ökutækja.

Yfirlit

Að lokum má segja að hraðhleðsla með riðstraumi sé nauðsynleg tækni fyrir vöxt markaðarins fyrir rafbíla. Hins vegar, þar sem fjöldi rafbíla heldur áfram að aukast, þarf enn að taka á sumum vandamálum eins fljótt og auðið er. Með því að innleiða öflugar aðgerðir getum við einnig tryggt að hraðhleðsla með riðstraumi verði áfram áreiðanleg og umhverfisvæn aðferð til að knýja rafbíla framtíðarinnar.