Greitojo įkrovimo AC technologijos supratimas

Įvadas

Elektromobiliams (EV) populiarėjant, didėja ir greitos, efektyvios bei plačiai prieinamos įkrovimo infrastruktūros poreikis. Tarp skirtingų EV įkrovimo tipų perspektyvus sprendimas, užtikrinantis įkrovimo greičio ir infrastruktūros sąnaudų pusiausvyrą, yra AC greitasis įkrovimas. Šiame tinklaraštyje bus nagrinėjama AC greitojo įkrovimo technologija, jos privalumai ir privalumai, komponentai, kaina, galimos taikymo sritys ir kt.

Elektromobilių (EV) naudojimas priklauso nuo kelių veiksnių, įskaitant kainą, nuvažiuojamą atstumą ir įkrovimo greitį. Iš jų įkrovimo greitis yra labai svarbus, nes jis turi įtakos EV patogumui ir prieinamumui. Jei įkrovimo laikas per ilgas, vairuotojai bus atgrasomi nuo EV naudojimo ilgoms kelionėms ar kasdienėms kelionėms į darbą ir atgal. Tačiau tobulėjant įkrovimo technologijoms, įkrovimo greitis tapo didesnis, todėl EV tampa tinkamesnės kasdieniam naudojimui. Statant daugiau greitojo įkrovimo stotelių ir trumpėjant įkrovimo laikui, EV naudojimas greičiausiai gerokai išaugs.

Kas yra greitas įkrovimas AC?

Greitasis įkrovimas kintamąja srove (AC) – tai elektromobilių įkrovimo būdas, kai elektromobilio akumuliatorius greitai įkraunamas naudojant AC (kintamosios srovės) energiją. Šio tipo įkrovimui reikalinga specializuota įkrovimo stotelė arba sieninis įkrovimo blokas, kad į transporto priemonės integruotą įkroviklį būtų tiekiama didelė energija. Greitasis įkrovimas kintamąja srove (AC) yra greitesnis nei standartinis įkrovimas kintamąja srove (AC), bet lėtesnis nei greitasis įkrovimas nuolatine srove (DC), kai transporto priemonės akumuliatorius įkraunamas naudojant nuolatinę srovę. Greitojo įkrovimo kintamąja srove (AC) įkrovimo greitis svyruoja nuo 7 iki 22 kW, priklausomai nuo įkrovimo stoties talpos ir transporto priemonės integruoto įkroviklio.

Greito įkrovimo AC techninė apžvalga

Kintamosios srovės įkrovimo technologijos pristatymas

Naudodamiesi šia technologija, elektromobilių savininkai dabar gali įkrauti savo transporto priemones žaibišku greičiu, leisdami jiems įveikti didelius atstumus be ilgų įkrovimo sustojimų. Greitasis įkrovimas kintamąja srove naudoja aukštesnę įtampą ir srovės stiprumą nei įprasti įkrovimo metodai, todėl elektromobiliai gali įkrauti iki 80 % akumuliatoriaus talpos vos per 30 minučių. Ši technologija gali pakeisti mūsų požiūrį į elektrinį transportą ir paversti jį perspektyvesniu ir praktiškesniu pasirinkimu kasdieniam naudojimui.

Kintamosios srovės ir nuolatinės srovės įkrovimas

Yra du pagrindiniai elektromobilių įkrovimo tipai: kintamosios srovės įkrovimas ir nuolatinės srovės įkrovimas. Nuolatinės srovės įkrovimas gali tiekti energiją tiesiai į transporto priemonės akumuliatorių, apeidamas įmontuotą įkroviklį ir įkraudamas iki 350 kW greičiu. Tačiau nuolatinės srovės įkrovimo infrastruktūra yra brangesnė ir sudėtingesnė ją įrengti bei prižiūrėti. Nors kintamosios srovės įkrovimas yra lėtesnis nei nuolatinės srovės įkrovimas, jis yra plačiau prieinamas ir pigesnis.

Kaip veikia įkrovimas kintamąja srove ir kodėl jis greitesnis nei įprastas kintamosios srovės įkroviklis

Kintamosios srovės įkrovimas – tai elektromobilio (EV) akumuliatoriaus įkrovimo procesas naudojant kintamąją srovę (AC). Įkrauti AC galima naudojant įprastą arba greitesnį AC įkroviklį. Įprastas AC įkroviklis naudoja 1 lygio įkrovimo sistemą, kuri paprastai tiekia 120 voltų ir iki 16 amperų galią, todėl įkrovimo greitis yra apie 4–5 mylias per valandą.

Kita vertus, greitesnis kintamosios srovės įkroviklis naudoja 2 lygio įkrovimo sistemą, kuri tiekia 240 voltų ir iki 80 amperų galią, todėl įkrovimo greitis siekia iki 40 kilometrų per valandą. Šis didesnis įkrovimo greitis atsiranda dėl didesnės įtampos ir srovės stiprumo, kurį tiekia 2 lygio įkrovimo sistema, todėl į elektromobilio akumuliatorių per trumpesnį laiką patenka daugiau energijos. Be to, 2 lygio įkrovimo sistemos dažnai turi tokias funkcijas kaip „Wi-Fi“ ryšys ir išmaniųjų telefonų programėlės, skirtos įkrovimo procesui stebėti ir valdyti.

Greito įkrovimo AC privalumai ir privalumai

Greitasis įkrovimas AC turi keletą privalumų, dėl kurių jis yra patrauklus sprendimas elektromobilių savininkams ir įkrovimo stotelių operatoriams. Svarbiausias greitojo įkrovimo AC privalumas yra sutrumpintas įkrovimo laikas. Įprastą elektromobilio bateriją galima įkrauti nuo 0 iki 80 % maždaug per 30–45 minutes naudojant greitąjį AC įkroviklį, palyginti su keliomis valandomis naudojant įprastą AC įkroviklį.

Dar vienas greitojo įkrovimo kintamąja srove privalumas yra mažesnės infrastruktūros sąnaudos, palyginti su greituoju įkrovimu nuolatine srove. Greitajam įkrovimui nuolatine srove reikia sudėtingesnės ir brangesnės įrangos, todėl jis yra brangesnis. Arba greitąjį įkrovimą kintamąja srove galima įdiegti naudojant paprastesnę infrastruktūrą, taip sumažinant bendras įrengimo išlaidas.

Paprasta AC greitojo įkrovimo infrastruktūra taip pat suteikia didesnį lankstumą diegimo vietų atžvilgiu. AC greitojo įkrovimo stoteles galima įrengti įvairesnėse vietose, pavyzdžiui, automobilių stovėjimo aikštelėse, prekybos centruose ir viešose vietose, todėl elektromobilių savininkams lengviau įkrauti savo transporto priemones.

Elektromobilių greitojo įkrovimo AC efektyvumas ir veiksmingumas

Kartu su privalumais, greitasis AC įkrovimas taip pat yra efektyvus ir veiksmingas sprendimas elektromobiliams įkrauti. Didesnis greitojo AC įkrovimo galios lygis leidžia per trumpesnį laiką tiekti akumuliatoriui daugiau energijos, todėl sutrumpėja laikas, reikalingas pilnam įkrovimui.

Be to, greitasis įkrovimas kintamąja srove yra efektyvesnis nei įprastas įkrovimas kintamąja srove, nes jis greičiau tiekia energiją akumuliatoriui. Tai reiškia, kad įkrovimo metu prarandama mažiau energijos šilumos pavidalu, todėl mažiau energijos švaistoma ir sumažėja elektromobilio savininko įkrovimo išlaidos.

Greito įkrovimo AC priedai ir komponentai

Greitojo įkrovimo stotelės AC turi keletą komponentų ir priedų, kurie kartu užtikrina greitą ir efektyvų elektromobilių įkrovimo sprendimą.

Greito įkrovimo kintamosios srovės komponentų pristatymas

Pagrindiniai kintamosios srovės greitojo įkrovimo stoties komponentai yra maitinimo modulis, ryšio modulis, įkrovimo laidas ir vartotojo sąsaja. Maitinimo modulis konvertuoja kintamosios srovės maitinimo šaltinį į nuolatinę srovę ir tiekia ją į elektromobilio akumuliatorių. Ryšio modulis valdo įkrovimo procesą, bendrauja su elektromobiliu ir užtikrina saugų įkrovimo procesą. Įkrovimo laidas jungia įkrovimo stotelę prie elektromobilio, o vartotojo sąsaja teikia informaciją elektromobilio savininkui ir leidžia jam pradėti bei sustabdyti įkrovimo procesą.

Kaip šie priedai veikia kartu

Kai elektromobilio savininkas prijungia savo transporto priemonę prie greitojo įkrovimo stotelės su kintamąja srove, įkrovimo stotelė susisiekia su elektromobiliu, kad nustatytų optimalius įkrovimo parametrus konkrečiai transporto priemonei. Nustačius šiuos parametrus, įkrovimo stotelė tiekia energiją elektromobilio akumuliatoriui naudodama didelės galios kintamosios srovės kabelį.

Įkrovimo stotelė taip pat stebi akumuliatoriaus būseną jam kraunantis ir prireikus koreguoja įkrovimo parametrus, kad užtikrintų optimalų akumuliatoriaus įkrovimo greitį. Kai akumuliatorius visiškai įkraunamas, įkrovimo stotelė nustoja tiekti energiją transporto priemonei, užtikrindama, kad akumuliatorius nebūtų perkrautas ir nesutrumpėtų jo bendra tarnavimo trukmė.

Greito įkrovimo AC kaina

Greitojo įkrovimo kintamąja srove kaina gali skirtis priklausomai nuo kelių veiksnių, įskaitant įkrovimo stotelės galią, naudojamos jungties tipą ir įkrovimo stotelės vietą. Apskritai greitojo įkrovimo kintamąja srove kaina yra didesnė nei standartinio įkrovimo kintamąja srove, tačiau jis vis tiek yra žymiai pigesnis nei benzininis.

Greitojo įkrovimo kintamąja srove kaina paprastai apskaičiuojama pagal elektromobilio suvartojamos energijos kiekį. Tai matuojama kilovatvalandėmis (kWh). Elektros energijos kaina priklauso nuo vietos, tačiau paprastai ji yra apie 0,10–0,20 USD už kWh. Todėl elektromobilio su 60 kWh baterija įkrovimas iš tuščios į pilną kainuotų apie 6–12 USD.

Be elektros energijos kainos, kai kurios įkrovimo stotelės gali imti mokestį už savo įrenginių naudojimą. Šie mokesčiai gali labai skirtis priklausomai nuo vietos ir įkrovimo stotelės tipo. Kai kurios stotelės siūlo nemokamą įkrovimą, o kitos ima fiksuotą mokestį arba minutės tarifą.

Greitas įkrovimas kintamąja srove ir akumuliatoriaus būklė

Kitas daugelio elektromobilių savininkų rūpestis dėl greito įkrovimo yra galimas poveikis akumuliatoriaus būklei. Nors tiesa, kad greitas įkrovimas gali labiau susidėvėti akumuliatorių nei lėtesnis įkrovimas, poveikis paprastai yra minimalus.

Daugelis elektromobilių gamintojų suprojektavo savo transporto priemones taip, kad jos būtų suderinamos su greituoju įkrovimu, ir įdiegė įvairias technologijas, kurios padeda sumažinti poveikį akumuliatoriaus būklei. Pavyzdžiui, kai kurie elektromobiliai naudoja skysčio aušinimo sistemas, kurios padeda reguliuoti akumuliatoriaus temperatūrą greitojo įkrovimo metu, taip sumažindamos žalos tikimybę.

EV greito įkrovimo taikymas

Greitasis įkrovimas AC turi keletą skirtingų pritaikymų – nuo ​​asmeninio naudojimo iki viešosios infrastruktūros. Asmeniniam naudojimui greitasis įkrovimas AC leidžia elektromobilių savininkams greitai įkrauti savo transporto priemones kelyje, todėl jiems lengviau įveikti ilgesnius atstumus, nesijaudinant dėl ​​​​įkrovimo.

Kalbant apie viešąją infrastruktūrą, kintamosios srovės greitasis įkrovimas gali padėti palaikyti elektromobilių rinkos augimą, suteikdamas patikimas ir patogias įkrovimo galimybes elektromobilių savininkams. Ši infrastruktūra gali būti diegiama įvairiose vietose, pavyzdžiui, automobilių stovėjimo aikštelėse, poilsio aikštelėse ir kitose viešose vietose.

Greito įkrovimo AC iššūkiai ir ateitis

Vienas didžiausių iššūkių yra infrastruktūra, reikalinga greitajam AC įkrovimui palaikyti. Skirtingai nuo tradicinių įkrovimo stotelių, greitajam AC įkrovimui reikalinga daug didesnė elektros galia, todėl elektros tinklo atnaujinimas ir didelės talpos transformatorių bei kitos įrangos įrengimas gali būti brangus ir užima daug laiko. Be to, greitasis AC įkrovimas gali gerokai apkrauti transporto priemonės akumuliatorių ir įkrovimo sistemą, o tai gali sutrumpinti jos tarnavimo laiką ir padidinti perkaitimo bei kitų saugos problemų riziką. Būtina kurti naujas technologijas ir standartus, kurie užtikrintų greitojo AC įkrovimo saugumą ir patikimumą, kartu padarydami jį prieinamesnį ir įperkamesnį visiems.

Elektrinėms transporto priemonėms tampant vis populiaresnėms ir plačiau paplitusioms, AC greitojo įkrovimo ateitis atrodo daug žadanti. Tuo tarpu rinkoje yra daug profesionalių elektromobilių įkrovimo stotelių gamintojų (pvz., „Mida“), todėl rasti geriausią AC greitojo įkrovimo stotelę yra gana lengva. Be to, akumuliatorių technologijų pažanga gali lemti ilgesnę akumuliatorių tarnavimo laiką ir greitesnį įkrovimo laiką. Taigi, AC greitojo įkrovimo ateitis yra šviesi ir atliks lemiamą vaidmenį plačiai paplitus elektromobilių naudojimui.

Santrauka

Apibendrinant galima teigti, kad greitasis įkrovimas kintamąja srove yra esminė technologija elektromobilių rinkos augimui. Tačiau, kadangi elektromobilių skaičius nuolat auga, kai kurias problemas reikia spręsti kuo greičiau. Įgyvendindami tvirtas priemones, taip pat galime užtikrinti, kad greitasis įkrovimas kintamąja srove ir toliau išliks patikimu ir ekologišku būdu papildyti rytojaus elektromobilius.