Сармоягузорӣ дар пуркунандаҳои хонагии Wallbox DC: Самаранокии SiC, устувории V2H ва устуворӣ

Таҳаввулоти ниҳоии техникии ҳаракати манзилӣ: Чаро сармоягузорӣ ба пуркунандаҳои хонагии Wallbox DC маҳдудиятҳои OBC-ро убур мекунад, устувории V2H/V2G-ро таъмин мекунад ва самаранокии энергияро тавассути технологияи SiC барои зиндагии устувори оянда баланд мебардорад?

Абстрактӣ

Гузариши ҷаҳонӣ ба ҳаракати барқӣ ба марҳилаи дуюм ва мураккабтар ворид мешавад. Дар ҳоле ки даҳсолаи аввал ба қабули воситаҳои нақлиёт ва инфрасохтори ҷамъиятӣ нигаронида шуда буд, даҳсолаи ҷорӣ бо беҳсозии экосистемаи пуркунии барқ ​​дар манзилҳо муайян карда мешавад. Дар маркази ин таҳаввулот пуркунандаи хонагии Wallbox DC қарор дорад. Анъанавӣ, пуркунии барқ ​​дар манзилҳо соҳаи истгоҳҳои ҷараёни тағйирёбанда (AC) сатҳи 2 буд, ки ба пуркунандаи дохилии мошин (OBC) такя мекунанд. Аммо, маҳдудиятҳои техникии OBC, ки аз рӯи вазн, ҳаҷм ва арзиш муайян карда мешаванд, барои насли ояндаи хонаҳои аз энергия мустақил мушкил эҷод кардаанд.

Ин мақола ба таври муфассал, ки 6000 калимаро дар бар мегирад, ба бартарии техникӣ, электрохимиявӣ ва иқтисодии қуттиҳои девории ҷараёни доимӣ (DC) назар мекунад. Мо меомӯзем, ки чӣ гуна ин дастгоҳҳо OBC-ро убур мекунанд, то пуркунии тезтар ва самараноктарро пешниҳод кунанд; чӣ гуна онҳо нимноқилҳои кремний карбиди (SiC)-ро барои кам кардани талафоти гармӣ истифода мебаранд; ва чаро онҳо асоси муҳим барои барномаҳои аз мошин ба хона (V2H) ва аз мошин ба шабака (V2G) мебошанд. Ғайр аз ин, мо ҳамгироии пуркунандаҳои DC-ро ба Системаҳои Идоракунии Энергияи Хона (HEMS), нақши онҳо дар брендинги манзилҳои боҳашамат ва масири дарозмуддати хароҷот ва фоида ҳамчун миқёси истеҳсолот таҳлил мекунем.

Боби 1: Тағйири парадигма дар пуркунии барқи хонагӣ - Аз утилитаи AC то интеллектуалии DC

Таърихи пуркунии барқи мошинҳои барқӣ (EV) таърихи созишкорӣ буд. Дар рӯзҳои аввали давраи муосири EV, ҳадафи асосӣ танҳо таъмини пуркунии барқи мошин бо истифода аз инфрасохтори мавҷудаи барқӣ дар як шабонарӯз буд. Ин боиси бартарии пуркунии барқи AC гардид. Дар системаи AC, қуттии деворӣ асосан як калиди бехатарии машҳур (EVSE - Таҷҳизоти таъминоти мошинҳои барқӣ) аст, ки қувваи барқи коммуналиро мустақиман ба мошин интиқол медиҳад. Бардоштани қувваи барқи AC ба қувваи барқи доимии зарурӣ, ки батарея талаб мекунад, аз ҷониби пуркунандаи дохили мошин (OBC) анҷом дода мешавад.

Гарчанде ки насби пуркунии барқ ​​дар AC аз ҷиҳати хароҷот самаранок аст, он асосан маҳдуд аст. Бо афзоиши иқтидори батарея аз 60 кВт/соат то 100 кВт/соат ва аз он зиёдтар, вақти зарурӣ барои пуркунии барқ ​​дар AC бо қувваи 7 кВт ё 11 кВт барои хонаводаҳои дорои истифодаи баланд ба як монеаи логистикӣ табдил меёбад. Муҳимтар аз ҳама, парадигмаи AC ба EV ҳамчун як бори ғайрифаъол - "танӯр" барои энергия муносибат мекунад.

Пуркунандаи барқи хонагии Wallbox DC-ро ворид кунед. Бо интиқол додани раванди табдили AC ба DC аз мошин ба дастгоҳи махсуси деворӣ, мо як андозаи нави самаранокиро мекушоям. Ин тағйирот гузаришро аз "AC Utility" ба "DC Intelligence" ифода мекунад. Қуттии девории DC танҳо пуркунанда нест; он як маркази мураккаби электроникаи барқӣ мебошад. Он мустақиман бо Системаи идоракунии батарея (BMS) муошират мекунад ва назорати дақиқи шиддат ва ҷараёнро таъмин мекунад, ки маҳдудиятҳои дохилии мошинро убур мекунад.

Дар ин боб тамоюлҳои макро, ки ин тағйиротро ба вуҷуд меоранд, баррасӣ мешаванд:

1. Ҷустуҷӯи суръат:Ҳоло мошинҳои барқии баландсифат меъмории 800В-ро дастгирӣ мекунанд. Пуркунандаҳои барқии тағйирёбанда наметавонанд аз ин суръатҳо дар хона истифода баранд. Қуттиҳои девории барқии тағйирёбанда, ҳатто дар сатҳҳои пасттари қувваи барқ ​​дар манзилҳо (масалан, аз 20 кВт то 30 кВт), нисбат ба дастгоҳҳои барқии тағйирёбандаи стандартии 7 кВт такмили назаррас пешниҳод мекунанд.
2. Истиқлолияти энергетикӣ:Афзоиши истифодаи энергияи офтобӣ ва нигоҳдории батареяҳо дар манзилҳо "экосистемаи доимии доимӣ"-ро ба вуҷуд меорад. Табдил додани энергияи офтобии доимии доимӣ ба ҷараёни тағйирёбанда барои хона ва сипас баргардонидани ҷараёни тағйирёбанда барои мошин боиси талафоти зиёди табдилдиҳӣ мегардад. Муҳити хонагии пайвастшуда бо ҷараёни тағйирёбанда, ки дар маркази он қуттии девории доимии доимӣ (DC) ҷойгир аст, ин "андозҳои табдилдиҳӣ"-ро ба ҳадди ақалл мерасонад.
3. Шабакаи интеллектуалӣ:Ҳангоме ки ширкатҳои коммуналӣ ба сӯи нархгузории вақти истифода ва барномаҳои вокуниш ба талабот ҳаракат мекунанд, назорати мураккабе, ки системаҳои DC пешниҳод мекунанд, ба соҳибони хона имкон медиҳад, ки дар устуворсозии шабака нисбат ба танзимоти анъанавии AC самараноктар иштирок кунанд.

Боби 2: Тафовути техникӣ - Гузариш аз монеаи пуркунандаи барқгиранда (OBC)

Барои фаҳмидани он, ки чаро пуркунии барқи доимӣ дар хона инқилобӣ аст, аввал бояд "мушкилоти OBC"-ро дарк кард. Ҳар як мошини барқии дорои пуркунандаи барқи дохилӣ (AC) дорои пуркунандаи барқӣ мебошад. Ин қисм як инвертери барқӣ аст, ки 120В ё 240В AC-ро қабул мекунад ва онро ба шиддати доимии батарея ислоҳ мекунад.

Аммо, OBC қурбонии физикаи автомобилӣ аст. Азбаски он бояд бо мошин сафар кунад, он ба маҳдудиятҳои қатъӣ дучор мешавад:

• Масса ва ҳаҷм:Ҳар як килограмм OBC як килограмм вазн аст, ки масофаи тай кардани воситаи нақлиётро кам мекунад. Дар натиҷа, аксари истеҳсолкунандагон OBC-ро дар 7 кВт ё 11 кВт маҳдуд мекунанд, то фазо ва вазнро сарфа кунанд.
• Идоракунии гармӣ:Табдил додани 11 кВт қувваи барқ ​​гармии назаррасро ба вуҷуд меорад. Ҳалқаи хунуккунии воситаи нақлиёт бояд ин гармиро пароканда кунад, ки энергияи иловагиро сарф мекунад.
• Арзиш:Истеҳсоли OBC-ҳои пуриқтидор (масалан, 22 кВт) гарон аст ва аксар вақт ба моделҳои боҳашамат ё навсозии ихтиёрӣ вобаста карда мешаванд.

Вақте ки шумо пуркунандаи барқи хонагии Wallbox DC-ро истифода мебаред, OBC пурра аз кор мемонад. Қуттии девории DC мустақиман ба батареяи мошин тавассути пинҳои DC-и пайвасткунаки CCS ё NACS пайваст мешавад. Ин якчанд оқибатҳои амиқ дорад:

2.1 Зичии баланди қудрат бидуни вазни воситаи нақлиёт

Бо ҷойгир кардани таҷҳизоти табдилдиҳӣ дар девори гараж, муҳандисон дигар бо маҳдудиятҳои вазни мошин маҳдуд намешаванд. Мо метавонем индукторҳои калонтар, конденсаторҳои мустаҳкамтар ва системаҳои аълосифати хунуккуниро истифода барем. Ин имкон медиҳад, ки суръати пуркунии барқ ​​дар манзилҳо 15 кВт, 20 кВт ё ҳатто 25 кВт бошад — суръатҳое, ки ҳамгироии онҳо ба худи мошин аз ҷиҳати ҷисмонӣ ва иқтисодӣ ғайриимкон аст.

2.2 Афзоиши самаранокӣ

Самаранокии OBC одатан аз 85% то 92% аст. Зарари "рафтуомад" ҳангоми ба назар гирифтани ҳазорҳо давраҳои пуркунӣ дар тӯли даҳсола назаррас аст. Қуттиҳои девории DC, ки аз ҷузъҳои саноатӣ ва хунуккунии махсус истифода мебаранд, метавонанд самаранокии беш аз 96% -ро ба даст оранд. Бо убур аз росткунаки дохилии мошин, энергия мустақиман аз шабака (ё офтобӣ) ба анбори кимиёвии батарея бо партовҳои ҳадди ақал интиқол дода мешавад.

2.3 Эътимоднокӣ ва хидматрасонӣ

Агар OBC вайрон шавад, мошин дар асл дармонда мемонад ва таъмири гаронбаҳо ва мураккабро дар дилерӣ талаб мекунад. Агар қуттии девории DC вайрон шавад, мошинро метавон дар истгоҳи ҷамъиятӣ ё тавассути пуркунандаи сайёри эҳтиётии AC пур кард ва худи қуттии девориро метавон аз ҷониби электрик бе ламс кардани ҷузъҳои дохилии баландшиддати мошин хидматрасонӣ ё иваз кард.

Боби 3: Бартариятҳои электрохимиявӣ - Беҳтар кардани мӯҳлати хизмати батарея ва самаранокӣ

Тасаввуроти нодурусти маъмул ин аст, ки "пуркунии доимӣ барои батареяҳо зараровар аст." Дар ҳоле ки пуркунии доимии ултра-суръати ҷамъиятӣ (350 кВт+) метавонад стресси гармиро ба вуҷуд орад,Пуркунии DC-и манзилӣ(дар диапазони аз 10 кВт то 25 кВт) дар асл як "нуқтаи ширин"-и электрохимиявӣ аст, ки нисбат ба пуркунии AC якчанд бартариҳо пешниҳод мекунад.

3.1 Модуляцияи дақиқи паҳнои импулс (PWM) ва назорати риштаҳо

Раванди табдили AC ба DC дар OBC-и воситаи нақлиёт аксар вақт "ҷараёни мавҷнок"-ро ба вуҷуд меорад - ноустувории ночиз дар баромади DC, ки метавонад боиси гармшавии микроскопӣ дар дохили батареяҳои батарея гардад. Қуттиҳои девории DC-и баландсифат барои таъмини сигнали DC-и хеле "тозатар" аз протсессорҳои пешрафтаи сигнали рақамӣ (DSP) истифода мебаранд. Ин устуворӣ талафоти муқовимати дохилиро дар дохили батареяҳои Li-ion ҳангоми раванди пуркунӣ коҳиш медиҳад.

3.2 Хатҳои пуркунии динамикӣ

Ҳангоми пуркунӣ тавассути AC, BMS-и мошин бояд аз OBC барқ ​​талаб кунад, ки сипас аз девор кашида мешавад. Ин муоширати бисёрқадам метавонад таъхир дошта бошад. Қуттии девории DC бо BMS тавассути протоколи ISO 15118 мустақиман муошират мекунад. Ин имкон медиҳад, ки каҷи пуркунии динамикӣ ва вокунишӣ ба вуҷуд ояд. Агар BMS афзоиши ночизи ҳароратро дар модули мушаххаси ҳуҷайра муайян кунад, қуттии девории DC метавонад фавран ҷараёни ҷараёнро микротанзим кунад, ки хеле дақиқтар аз OBC аст.

3.3 Кам кардани таъсири «гармии табдилдиҳӣ»

Ҳангоми пуркунии барқ, гармии аз ҷониби OBC тавлидшуда аксар вақт ба батарея интиқол дода мешавад, зеро онҳо як схемаи хунуккуниро истифода мебаранд ва дар наздикии якдигар ҷойгиранд. Ин бори дуюмдараҷаи гармӣ метавонад вайроншавии электролитро суръат бахшад. Бо интиқол додани раванди табдили гармӣ ба қуттии деворӣ, батареяи воситаи нақлиёт ҳангоми сессия хунуктар мемонад ва саломатии қабати SEI (Интерфазаи Электролити Сахт)-ро дар анод нигоҳ медорад.

Хулоса, пуркунии доимии манзилӣ суръати пуркунандаи зудро бо "нармӣ"-и пуркунандаи суст таъмин мекунад ва дар айни замон устувории электрохимиявии аълоро барои мӯҳлати хизмати батарея нигоҳ медорад.

Боби 4: Технологияи карбиди кремний (SiC) – қалби табдили ултра-баландсамаранок

Ҷузъи махфие, ки қуттиҳои девории муосири ҷараёни доимиро барои хона мувофиқ мегардонад, гузариш аз MOSFET ва IGBT-ҳои анъанавии силикон (Si) ба нимноқилҳои силикон карбид (SiC) мебошад. SiC як маводи дорои банди васеъ (WBG) аст, ки манзараи электроникаи барқро ба куллӣ тағйир додааст.

4.1 Хусусиятҳои банди бандӣ

Фосилаи банди бандии Silicon Carbide тақрибан се маротиба васеътар аз силикони анъанавӣ аст. Ин ба дастгоҳҳои SiC имкон медиҳад, ки дар шиддат ва ҳарорати хеле баландтар кор кунанд. Дар қуттии девории ҷараёни доимӣ, ин маънои онро дорад, ки дастгоҳ метавонад талаботи 400V ё 800V-и батареяҳои муосири EV-ро бо қисми ками масоҳати ҷузъҳо иҷро кунад.

4.2 Кам кардани талафот ҳангоми гузариш

Бартарии муҳимтарини SiC дар пуркунандаи хонагӣ кам кардани талафоти гузариш мебошад. Калидҳои анъанавии силикон ҳар дафъае, ки фурӯзон ва хомӯш мешаванд, энергияро аз даст медиҳанд, ки ин асосан аз сабаби суръати сусти посух ва иқтидори баландтари онҳост. Калидҳои SiC метавонанд дар басомадҳои хеле баландтар (аксар вақт 10 маротиба баландтар аз силикон) кор кунанд. Ин гузариши басомади баланд имкон медиҳад, ки:

• Магнитҳои хурдтар:Азбаски басомади гузариш баландтар аст, индукторҳо ва трансформаторҳои дохили қуттии деворӣ метавонанд хеле хурдтар ва сабуктар бошанд. Ин чизест, ки ба пуркунандаи ҷараёни доимии 20 кВт имкон медиҳад, ки ба қадри кофӣ хурд бошад, то дар девори гараж овезон карда шавад, на ин ки як ҷевони андозаи яхдон бошад.
• Самаранокии баландтар:SiC дар муқоиса бо табдилдиҳии кремний талафоти энергияро то 80% кам мекунад. Барои соҳиби хона, ин ба кам шудани хароҷоти барқ ​​ва кам шудани исрофи гармӣ оварда мерасонад.

4.3 Идоракунии гармӣ ва эътимоднокӣ

Азбаски SiC самараноктар аст, он гармии камтар ба вуҷуд меорад. Гармии камтар маънои онро дорад, ки қуттии деворӣ шояд ба вентиляторҳои хунуккунии пурғавғо ва нигоҳдории баланд ниёз надошта бошад. Бисёре аз қуттиҳои девории DC, ки дар асоси SiC сохта шудаанд, метавонанд аз хунуккунии моеъи ғайрифаъол ё тарҳҳои пешрафтаи гармкунак истифода баранд. Ин мӯҳлати кори электроникаро зиёд мекунад, зеро даври гармӣ сабаби асосии вайроншавии ҷузъҳо дар системаҳои барқӣ мебошад.

4.4 Таҳлили муқоисавӣ: Si ва SiC дар барномаҳои истиқоматӣ

Барои он ки воқеан SiC-ро қадр кунед, бояд ба беҳбудиҳои миқдорӣ назар кард. Дар табдилдиҳандаи маъмулии 20 кВт:

• Кам кардани изи пой:Системаи дар асоси кремний буда метавонад барои ҷойгир кардани вентиляторҳои хунуккунӣ ва индукторҳои калон ба корпуси 15-литрӣ ниёз дошта бошад. Системаи дар асоси SiC буда метавонад ба корпуси 4-литрӣ мувофиқат кунад, ки ин 73% кам кардани ҳаҷмро таъмин мекунад.
• Басомади гузариш:IGBT-ҳои кремний одатан аз 20 кГц то 30 кГц аз сабаби маҳдудиятҳои ҳароратӣ маҳдуданд. MOSFET-ҳои SiC бо бароҳатӣ дар басомади 100 кГц то 300 кГц кор мекунанд. Ин танҳо як метрикаи техникии беэътиноӣ нест; он мустақиман бо вазни печҳои мис дар трансформаторҳо алоқаманд аст, ки қисми назарраси рӯйхати маводҳоро (BOM) ташкил медиҳад.
• Самаранокӣ ҳангоми боркунии қисман:Аксари пуркунандаҳои хонагӣ дар тӯли қисми зиёди мӯҳлати хизмати худ бо сарбории қисман (масалан, 5 кВт ба ҷои 20 кВт) кор мекунанд. SiC ҳатто дар 20% сарборӣ самаранокии баландро (94%+) нигоҳ медорад, дар ҳоле ки самаранокии кремний аксар вақт дар сатҳҳои пасти қудрат ба 80 ё 70 дараҷа паст мешавад.

4.5 Таъсири даврзании гармӣ ба давомнокии умр

Пуркунандаҳои манзилӣ дар муҳити сахт қарор доранд - дар зимистон гаражҳои хунук ва дар тобистон гарм. Нимноқилҳои силикон ба тағйирёбии "ҳарорати пайвастшавӣ" хеле ҳассосанд. Ҳар дафъае, ки пуркунандаи силикон ба кор медарояд, ҷузъҳои дохилӣ васеъ ва фишурда мешаванд. Дар тӯли ҳазорҳо давра, ин боиси хастагии кафшер ва вайроншавии пайванди сим мегардад. Фосилаи васеи банди SiC ва гузариши баланди гармӣ маънои онро дорад, ки ҳарорати дохилӣ хеле устувортар боқӣ мемонад ва MTBF (вақти миёнаи байни нокомиҳо)-и дастгоҳро аз 5 сол ба ҳисоби миёнаи саноатӣ то беш аз 12 сол ба таври назаррас афзоиш медиҳад.

Боби 5: Пуркунандаҳои DC Wallbox ҳамчун дарвоза ба V2H (воситаи нақлиёт ба хона) ва V2G (воситаи нақлиёт ба шабака)

Шояд сабаби аз ҳама ҷолиб барои сармоягузорӣ дар қуттии девори DC нақши он ҳамчун имкондиҳандаи ҷараёни энергияи дуҷониба бошад. Дар ҳоле ки баъзе системаҳои дуҷонибаи AC мавҷуданд, онҳо аз ҷиҳати табиӣ аз ҷониби сахтафзори дохилии мошин маҳдуданд. Пуркунии дуҷонибаи пайвастшуда бо DC стандарти тиллоӣ барои устувории энергия мебошад.

5.1 Воситаи нақлиёт ҳамчун батареяи манзилӣ (V2H)

Батареяи муосири мошини барқӣ одатан аз 60 кВт/соат то 100 кВт/соат энергияро нигоҳ медорад. Ин барои таъмини нерӯи барқи як хонаводаи миёна барои се то панҷ рӯз кофӣ аст. Аммо, барои истифодаи ин энергия барои таъмини барқ ​​дар хонаи худ ҳангоми қатъи барқ, ба шумо роҳе лозим аст, ки қувваи барқи DC-ро аз батарея ҷудо кунед ва онро ба ҷараёни тағйирёбанда барои схемаҳои хонаи худ баргардонед. Қуттии девории DC ҳамчун ин дарвоза амал мекунад. Азбаски он OBC-ро убур мекунад, он метавонад барқро мустақиман аз батарея гирад, онро ба ҷараёни тағйирёбандаи 240 В табдил диҳад ва онро ба панели барқии хона (тавассути гузариши интиқол) диҳад. Ин мошини барқиро ба як "Powerwall"-и бузург ва мобилӣ табдил медиҳад, ки иқтидори хеле бештар аз батареяи статсионарии махсуси хонагӣ бо арзиши камтари ҳадди ақал таъмин мекунад.

5.2 Устуворгардонӣ ва даромади шабака (V2G)

Системаи пайвастшавӣ ба шабака (V2G) ин корро як қадами дигар мегузорад. Дар сенарияи V2G, қуттии девори DC бо провайдери коммуналӣ муошират мекунад. Дар давраҳои авҷи талабот, шабака метавонад миқдори ками энергияро аз ҳазорҳо мошинҳои EV-и таваққуфшуда "қарз" гирад. Соҳиби хона одатан барои ин хидмат ҷуброн карда мешавад, ки арзиши умумии моликияти онҳоро коҳиш медиҳад. Қуттиҳои девори DC барои V2G бартарӣ доранд, зеро онҳо вақти вокуниши зудтар ва интиқоли барқи баландтарро пешниҳод мекунанд. Агар барои пешгирӣ аз қатъ шудани барқ ​​шабака ба воридшавии ногаҳонии 20 кВт ниёз дошта бошад, қуттии девори DC метавонад онро фавран таъмин кунад, дар ҳоле ки OBC-и стандартии AC метавонад то 7 кВт маҳдуд бошад ва ҳатто ҷараёни дуҷонибаро дастгирӣ накунад.

5.3 Нерӯгоҳҳои барқии виртуалӣ (VPP)

Пуркунандаҳои ҷараёни доимӣ ба соҳибони хонаҳо имкон медиҳанд, ки ба нерӯгоҳҳои барқии виртуалӣ пайваст шаванд. Бо муттаҳид кардани садҳо хонаҳои пайвастшуда ба ҷараёни доимӣ, менеҷери VPP метавонад ба бозори яклухти энергия иқтидори назаррас пешниҳод кунад. Ин барои бахши манзилӣ як "иқтисоди энергетикӣ"-и нав эҷод мекунад, ки дар он мошини барқӣ дороии фаъол аст, на хароҷоти ғайрифаъол.

5.4 Стратегияи ҳифзи «Давлати масъул» (SoC)

Яке аз хусусиятҳои мураккаби системаҳои DC V2G қобилияти идоракунии саломатии батарея ҳангоми дастгирии шабака мебошад. Бар хилофи системаҳои AC, ки метавонанд батареяро бо давраҳои сатҳӣ ва бесамар "зарба" зананд, қуттии девории DC метавонад "холӣ кардани дақиқ"-ро иҷро кунад. Он метавонад миқдори энергияи дархостшударо аз ҷониби шабака дақиқ истихроҷ кунад ва дар айни замон кафолат диҳад, ки батарея ҳеҷ гоҳ аз ҳадди муайянкардаи корбар (масалан, 20% SoC) поён намеафтад ва ин корро бо суръати оптималии холӣ кардан анҷом медиҳад, ки гармкунии муқовимати дохилиро ба ҳадди ақал мерасонад.

Боби 6: Ҳамгироии амиқ бо системаҳои идоракунии энергияи хонагӣ (HEMS) ва манбаъҳои барқароршаванда

Пуркунандаи барқи доимии Wallbox дастгоҳи мустақил нест; он як гиреҳи муҳим дар "Хонаи интеллектуалии соли 2030" мебошад. Ҳангоми ҳамгироӣ бо Системаи идоракунии энергияи хона (HEMS), қуттии девории DC ба танзимгари асосии тавозуни энергияи хонавода табдил меёбад.

6.1 Консепсияи «Шинаи доимии ҷараён»

Хонаҳои барои оянда мувофиқ ба самти меъмории асосии DC ҳаракат мекунанд. Панелҳои офтобӣ DC истеҳсол мекунанд. Батареяҳои хонагӣ DC-ро нигоҳ медоранд. Мошинҳои барқӣ DC-ро истифода мебаранд. Дар хонаи анъанавии AC, энергия ба пеш ва баъд табдил дода мешавад (DC -> AC -> DC -> AC), ки дар ҳар қадам 3-5% талафот дорад. Қуттии девории DC имкон медиҳад, ки пайвасткунии мустақим анҷом дода шавад. Қувваи DC-и аз офтоб тавлидшударо метавон мустақиман ба батареяи EV бидуни гузаштан аз инвертери AC равона кард. Ин пуркунии офтобии "Мустақим ба EV" авҷи самаранокӣ аст, ки кафолат медиҳад, ки ҳар як фотоне, ки аз бом гирифта шудааст, барои ҳаракат истифода мешавад.

6.2 Мувозинати интеллектуалии бор

Нармафзори HEMS метавонад аз қуттии девори DC барои мувозинат кардани бори умумии хона истифода барад. Масалан, агар системаи HVAC ба кор дарояд ва таҳдид кунад, ки аз ҳадди ниҳоии талаботи хона зиёдтар мешавад, HEMS метавонад фавран қуттии девори DC-ро аз 20 кВт то 10 кВт кам кунад. Азбаски пуркунии DC ба таври рақамӣ идора карда мешавад ва таъхирҳои дохилии мошинро аз байн мебарад, ин танзимот дар миллисонияҳо сурат мегиранд ва кафолат медиҳанд, ки автомати асосии хона ҳеҷ гоҳ кор намекунад.

6.3 Таҳлили пешгӯикунанда ва рафтори корбар

Системаи ҳамгирошудаи HEMS метавонад пешгӯии обу ҳаво, нархҳои хизматрасонии коммуналӣ ва тақвими корбарро таҳлил кунад. Агар система бидонад, ки шумо фардо сафари тӯлонӣ доред ва имрӯз офтоб медурахшад, он ба пуркунии барқи офтобии DC дар нисфирӯзӣ афзалият медиҳад. Агар он шомгоҳон нархҳои баланди хизматрасонии коммуналиро мушоҳида кунад, он аз қуттии девории DC барои кашидани энергия аз мошин барои кор кардани мошини зарфшӯйӣ ва чароғҳо (V2H) истифода мебарад ва сипас мошинро соати 3:00-и субҳ, вақте ки нархҳо пасттаринанд, пур мекунад.

6.4 Таъсири муттаҳидшудаи флот дар воҳидҳои бисёрхонавода

Дар маҷмааҳои истиқоматӣ ё кондоминиумҳои боҳашамат, қуттиҳои девории DC метавонанд барои эҷоди "микро-шабака" ба шабака пайваст карда шаванд. Ба ҷои он ки ҳар як хона дорои пайвасти махсуси шабакавӣ бошад, ки 90% бекор аст, як автобуси марказии DC метавонад барқро байни мошинҳо тақсим кунад. Агар як мошин пурра пур карда шавад, ҳиссаи он аз иқтидори DC фавран ба мошине, ки нав омадааст, равона карда мешавад. Ин "мубодилаи иқтидори динамикӣ" танҳо бо муошират ва идоракунии баландсуръати хоси системаҳои DC имконпазир аст.

Боби 7: Муҳандисии физикӣ - Насб, Беҳсозии фазо ва Идоракунии Гармӣ

Гузариши пуркунии барқи доимии пуриқтидор аз анборҳои саноатӣ ба гаражҳои истиқоматӣ шоҳасари муҳандисии физикиро талаб мекард. Дар ҳоле ки пуркунандаи барқи доимии зуд аксар вақт андозаи автомати калони фурӯш аст, қуттии девори доимии истиқоматӣ бояд фишурда, аз ҷиҳати эстетикӣ писандида ва ором бошад. Ноил шудан ба ин навовариҳоро дар якчанд самтҳои калидӣ талаб мекард.

7.1 Топологияи табдили қувва: Табдилдиҳандаи резонансӣ

Барои ба даст овардани зичии баланди қувва, қуттиҳои девории DC-и истиқоматӣ аксар вақт табдилдиҳандаҳои резонансии LLC ё топологияҳои пуриқтидори фазавӣ-гузаранда (PSFB)-ро истифода мебаранд. Ин схемаҳо имкон медиҳанд, ки "Гузариши нарм" анҷом дода шавад, ки дар он нимноқилҳо дар шиддати сифр (ZVS) ё ҷараёни сифр (ZCS) фурӯзон ва хомӯш мешаванд. Ин EMI (интерференсияи электромагнитӣ)-ро ба таври назаррас коҳиш медиҳад - ки барои муҳитҳои хонагӣ, ки дар он дастгоҳҳои ҳассоси Wi-Fi ва хонаи интеллектуалӣ мавҷуданд, муҳим аст - ва андозаи филтрҳо ва гармкунакҳои дохилиро ба ҳадди ақалл мерасонад.

7.2 Идоракунии гармӣ: Ғайр аз вентилятор

Дар муҳити истиқоматӣ, садо як нигаронии асосӣ аст. Пуркунандаи 20 кВт бо вентилятори саноатии баланд барои гараже, ки ба хонаи хоб пайваст аст, қобили қабул нест. Муҳандисон якчанд стратегияро барои идоракунии бесимонаи гармӣ истифода кардаанд:

• Магнетикҳои дар капсула ҷойгиршуда:Қисмҳо ба монанди индукторҳо дар қатронҳои гармигузарон ҷойгир карда мешаванд, ки гармиро ба корпуси берунӣ ҷалб мекунанд.
• Мубодилаи гармии моеъ ба ҳаво:Баъзе қуттиҳои девории DC-и баландсифат аз ҳалқаи хурди моеъи хомӯш (монанд ба компютери бозӣ) барои интиқоли гармӣ аз модулҳои SiC ба шасси алюминийи дорои масоҳати калон, ки ҳамчун радиатори ғайрифаъол амал мекунад, истифода мебаранд.
• Маводҳои тағйирдиҳандаи фаза (PCM):Дастгоҳҳои пешрафта PCM-ҳоро барои ҷабби гармӣ ҳангоми таркишҳои кӯтоҳ ва пуриқтидор истифода мебаранд ва онро бо мурури замон оҳиста раҳо мекунанд, ки имкон медиҳад, ки қувваи баландтар бидуни хунуккунии фаъол ба даст оварда шавад.

7.3 Меъмории насб: Системаи "ҷудошуда"

Барои бартараф кардани вазни ҷисмонии сахтафзори табдилдиҳандаи 20 кВт+, баъзе истеҳсолкунандагон ба сӯи меъмории тақсимшуда ҳаракат мекунанд. Модули вазнини барқ ​​дар болохона ё ҷевони коммуналӣ насб карда мешавад, дар ҳоле ки "блоки асосӣ"-и борик ва барои дизайнер мувофиқ (ки дорои экран ва кабел аст) дар гараж насб карда шудааст. Ин насбро содда мекунад, зеро корҳои барқӣ дар наздикии панели асосӣ анҷом дода мешаванд ва танҳо кабелҳои DC-и баландшиддат ба таваққуфгоҳ бояд интиқол дода шаванд.

7.4 Талабот ба пайвастшавӣ ба шабака

Насби қуттии девории ҷараёни доимӣ нисбат ба дастгоҳи стандартии тағйирёбанда мураккабтар аст. Он одатан пайвасти сефазаи махсусро (дар Аврупо) ё схемаи фазаи тақсимшудаи 240В бо ампери баланд (дар Амрикои Шимолӣ) талаб мекунад.

• Мувозинати бор дар панел:Ҳоло бисёр дастгоҳҳо дорои "қисми CT" (Трансформаторҳои ҷараён) мебошанд, ки истеъмоли умумии хонаро назорат мекунанд. Агар соҳиби хона сауна ё танӯри барқиро фаъол кунад, қуттии девории ҷараёни доимӣ фавран худро дроссел мекунад, то аз сӯхтани фишанги асосӣ пешгирӣ кунад.
• Трансформаторҳои изолятсия:Пуркунандаҳои ҷараёни доимӣ бояд изолятсияи галваниро байни шабака ва аккумулятори воситаи нақлиёт барои бехатарӣ таъмин кунанд. Трансформаторҳои муосири баландбасомад трансформаторҳои вазнини 50/60 Гц-ро иваз кардаанд ва вазнро аз 50 кг то камтар аз 5 кг кам кардаанд.

7.5 Муҳандисии кабелӣ ва эргономика

Кабелҳои ҷараёни доимӣ нисбат ба кабелҳои AC хеле ғафстар ва вазнинтаранд, зеро онҳо бояд ҷараёни хеле баландтарро (аксар вақт то 80А ё 100А) интиқол диҳанд. Ин як мушкили эргономикӣ аст. Муҳандисон "кабелҳои бо моеъ хунукшаванда"-ро (ҳатто барои истифодаи манзилӣ) таҳия кардаанд, ки қабати тунуки моеъи хунуккунандаро истифода мебаранд, то буриши хеле хурдтари мисро таъмин кунанд. Ин кабелро мисли кабели стандартии AC чандир ва сабук мегардонад ва таҷрибаи корбариро барои шахсони калонсол ё онҳое, ки ҳаракати маҳдуд доранд, ба таври назаррас беҳтар мекунад.

Боби 8: Таҳлили иқтисодӣ - Каҷхати хароҷот ва фоида ва арзиши умумии моликият (TCO)

Монеаи асосӣ дар роҳи қабули пуркунии барқи DC дар хона аз таърихан "Нархи стикер" буд. Қуттии девории AC-и баландсифат аз 500 то 1000 доллар арзиш дорад, дар ҳоле ки қуттии девории DC метавонад аз 4000 то 10000 доллар арзиш дошта бошад. Аммо, таваҷҷӯҳи маҳдуд ба нархи харид бартариҳои амиқи Арзиши умумии моликият (TCO)-ро нодида мегирад.

8.1 «Хароҷоти пешгирӣшуда»-и нигоҳдории статсионарӣ

Агар соҳиби хона ҳам мошини барқӣ ва ҳам батареяи хонагӣ (масалан, Tesla Powerwall)-ро баррасӣ кунад, ҳисобҳои иқтисодӣ тағйир меёбанд. Powerwall-и 13,5 кВт/соат тақрибан 10,000 доллар арзиш дорад. Бо интихоби қуттии девори DC-и дуҷониба, соҳиби хона метавонад батареяи 80 кВт/соатро, ки аллакай дар мошини барқии худ ҷойгир аст, истифода барад. "Арзиши як кВт/соат"-и нигоҳдорӣ тавассути қуттии девори DC дар муқоиса бо 700 доллар/кВт/соат барои нигоҳдории статсионарӣ, асосан сифр аст (зеро шумо аллакай мошинро харидаед). Барои хонае, ки ба иқтидори назарраси захиравӣ ниёз дорад, қуттии девори DC дар асл...арзонтарроҳ ба сӯи истиқлолияти энергетикӣ

8.2 Сарфаи самаранокии энергия

Бартарии самаранокии аз 5% то 8% пуркунии барқ ​​аз DC ба DC (аз энергияи офтобӣ ба EV) ҷамъбаст мешавад. Дар тӯли беш аз 100,000 мил рондан, як EV тақрибан 33,000 кВт/соат энергия сарф мекунад. Афзоиши самаранокии 5% 1650 кВт/соатро сарфа мекунад. Бо нархи $0.25/кВт/соат, ин 412 доллар сарфаи мустақим аст. Дар тӯли 15 соли мӯҳлати пуркунандаи барқ, танҳо афзоиши самаранокӣ метавонад нархи иловагиро нисбат ба як дастгоҳи арзони AC пардохт кунад.

8.3 Ба даст овардани даромад тавассути V2G

Дар қаламравҳое, ки барномаҳои фаъоли V2G доранд, қуттии девори DC метавонад даромад ба даст орад. Калифорния ва якчанд кишварҳои Аврупо бо барномаҳое озмоиш мекунанд, ки ба корбарон аз 0,50 то 1,00 доллар барои як кВт/соат барои дастгирии шабакаи "фавқулодда" пардохт мекунанд. Агар ронанда 50 маротиба дар як сол 10 кВт/соат дастгирӣ расонад, онҳо метавонанд дар як сол 500 доллар ба даст оранд. Дар якҷоягӣ бо ҳавасмандгардонии вокуниш ба талабот, қуттии девори DC аз маркази хароҷот ба дороии даромадовар мегузарад.

8.4 Таҳлили ҳассосият: Таъсири нархи нерӯи барқ

ROI-и қуттии девории DC ба паҳншавии байни нархҳои авҷ ва ғайриавҷии нерӯи барқ ​​хеле ҳассос аст. Дар бозорҳое, ки меъёрҳои "Вақти истифода" (ToU) доранд, ки дар онҳо паҳншавӣ $0.30/кВт/соат ё бештар аз он аст, мӯҳлати бозпардохти қуттии девории DC $5,000 (аз ҷумла насб) метавонад бо назардошти сарфаи V2H ва беҳсозии офтобӣ аз 4 то 6 сол кӯтоҳ бошад. Дар бозорҳои меъёри муқарраршуда, мӯҳлати бозпардохт дароз мешавад, ки ин дастгоҳро бештар ба хариди "боҳашамат ва устуворӣ" табдил медиҳад, на ба хариди танҳо молиявӣ.

8.5 Арзиши нигоҳдорӣ ва боқимонда

Қуттиҳои девории анъанавии AC аксар вақт ҳамчун таҷҳизоти якдафъаина баррасӣ мешаванд. Баръакс, қуттиҳои девории DC мувофиқи стандартҳои саноатӣ сохта мешаванд. Арзиши боқимондаи онҳо дар бозори дуюмдараҷа эҳтимолан баланд боқӣ мемонад, ба монанди инверторҳои офтобии баландсифат. Ғайр аз ин, азбаски хонаҳо дар асоси "Energy IQ"-и онҳо бештар баҳо дода мешаванд, қуттии девории DC-и пешакӣ насбшуда метавонад ба арзиши фурӯши дубораи амвол аз 2% то 5% иловапулӣ диҳад.

Боби 9: Боҳашамат ва арзиши бренд - Чаро бозорҳои манзилии сатҳи баланд DC-ро интихоб мекунанд

Дар бахшҳои амволи ғайриманқули боҳашамат ва автомобилсозии премиум, "Wallbox DC" ба рамзи мақом табдил ёфтааст, ба монанди ошхонаи сатҳи касбӣ ё кинотеатри хонагӣ. Он садоқат ба технология, самаранокӣ ва ҳифзи муҳити зистро нишон медиҳад.

9.1 Баҳси «Вақт ягона боҳашамат аст»

Барои соҳиби мошини барқии баландсифат ба монанди Porsche Taycan ё Lucid Air, интизории 10 соат барои пур кардани барқ ​​як нороҳатӣ аст. Қуттии девории DC, ки метавонад дар тӯли 1,5 соат "пур кардани барқ"-ро таъмин кунад, ба тарзи ҳаёти шахси дорои сарвати зиёд мувофиқат мекунад. Бароҳатии имконияти бозгашт ба хона аз сафари голфи субҳ ва омода кардани мошини пур кардани барқ ​​барои ҷаласаи нисфирӯзӣ як пешниҳоди арзишманд аст, ки аз математикаи оддии электрикӣ фаротар меравад.

9.2 Ҳамгироии эстетикӣ ва тарроҳӣ

Қуттиҳои девории боҳашамати DC (аз брендҳо ба монанди Wallbox, Delta ё ABB) барои пурра кардани меъмории сатҳи баланд тарҳрезӣ шудаанд. Хусусиятҳо инҳоянд:

• Маводҳои олӣ:Алюминийи сайқалёфта, шишаи оҳанин ва ороишоти нахи карбон.
• Идоракунии кабелҳои пинҳонӣ:Ретраекторҳои кабелии мотордор ё системаҳои "васлкунӣ ва партофтан", ки фарши гаражро тоза нигоҳ медоранд.
• Равшании биометрӣ ва интеллектуалӣ:Пуркунандаҳое, ки корбарро тавассути телефон ё изи ангушт мешиносанд ва равшании атрофро таъмин мекунанд, ки ҳолати зарядро дар як нигоҳ нишон медиҳад.

9.3 Арзёбии амволи ғайриманқул

Таҳиягарони пешрафта хонаҳои "Net Zero Luxury"-ро бренд мекунанд. Хонае, ки бо пуркунандаи барқи DC-и дуҷонибаи 20 кВт пешакӣ муҷаҳҳаз шудааст, ҳамчун "V2H Ready" ба бозор бароварда мешавад. Дар бозоре, ки бо ноустувории шабака ва тағирёбии иқлим бештар нигарон аст, ин хусусият бартарии рақобатиро дар арзиши фурӯши дубора фароҳам меорад ва харидорони ботаҷрибаи технологӣ, ки пуркунандаи барқи стандартии AC-ро ҳамчун "технологияи кӯҳна" мешуморанд, ҷалб мекунад.

9.4 Таҷрибаи "Пешқадам" барои истеҳсолкунандагони автомобил

Истеҳсолкунандагони автомобилҳои босифат бо истеҳсолкунандагони пуркунандаи барқи доимӣ (DC) ҳамкорӣ мекунанд, то роҳҳои ҳалли пуркунии барқи хонагии брендиро пешниҳод кунанд. Вақте ки муштарӣ мошини барқии 150,000 долларӣ мехарад, истеҳсолкунандаи автомобил мехоҳад боварӣ ҳосил кунад, ки таҷрибаи пуркунӣ бо таҷрибаи ронандагӣ мувофиқат мекунад. Қуттии девории DC-и брендӣ "экосистема"-и муттаҳидро фароҳам меорад, ки садоқати брендро афзоиш медиҳад ва "изтироби масофа"-ро тавассути рафъи изтироби "суръат" коҳиш медиҳад.

9.5 Арзиши равонии «Интизории беохир»

Илова бар суръати ҷисмонӣ, тағйироти амиқи равонӣ дар тарзи дарки мошини соҳиби хона ҳангоми доштани қуттии девории DC ба амал меояд. Бо пуркунандаи стандартии AC, мошин аксар вақт ҳамчун "шикаста" - дастгоҳе ба назар гирифта мешавад, ки нигоҳубини доимӣ ва сустро талаб мекунад. Бо пуркунандаи 25 кВт DC, мошин ҳамчун "дастрас" ба назар гирифта мешавад. Ин бори маърифатии соҳиби мошинҳои барқиро кам мекунад ва ниёз ба банақшагирии дақиқи корҳо ва сафарҳоро аз байн мебарад. Барои истеъмолкунандаи боҳашамат, ин равшании зеҳнӣ аксар вақт хусусияти арзишмандтарини тамоми система аст.

Боби 10: Манзараи танзимкунанда ва ояндаи стандартҳои пуркунии интеллектуалӣ

Бо пешрафти технологияи пуркунии ҷараёни доимии манзилӣ, муҳити танзимкунанда барои мутобиқ шудан ба ин суръат мубориза мебарад. Гузариш аз пуркунии "беақл" ба таъсири мутақобилаи DC-и дуҷониба маҷмӯи қоидаҳои ҳамоҳангшударо талаб мекунад, ки стандартҳои автомобилӣ, рамзҳои барқӣ ва протоколҳои муоширати коммуналиро дар бар мегиранд.

10.1 Стандарти ISO 15118-20: Забони универсалӣ

Муҳимтарин таҳаввулот дар соҳаи пуркунӣ стандарти ISO 15118-20 мебошад, ки аксар вақт бо номи "Plug & Charge" бо дастгирии дуҷониба маъруф аст. Ин протокол имкон медиҳад, ки:

• Тасдиқи худкор:Мошин худро ба қуттии девори DC баробар ба васл шуданаш муаррифӣ мекунад ва ниёз ба барномаҳо ё кортҳои RFID-ро аз байн мебарад.
• Идоракунии бори динамикӣ:Муоширати муфассал дар бораи ҳолат, ҳарорат ва ниёзҳои пуркунии батарея.
• Дастгирии дуҷониба:Ин стандарт расман дастфишории заруриро барои V2H ва V2G рамзгузорӣ мекунад ва кафолат медиҳад, ки Ford EV метавонад бо пуркунандаи Wallbox ва интерфейси шабакавии Siemens бидуни мушкилоти мутобиқат сӯҳбат кунад.

10.2 Таҳаввулоти рамзи барқӣ: NEC ва IEC

Кодексҳои барқии миллӣ ва байналмилалӣ барои дохил кардани "Шабакаҳои хурди DC" навсозӣ мешаванд.

• Моддаи 706-и NEC (Системаҳои нигоҳдории энергия):Дар Иёлоти Муттаҳида, Кодекси миллии барқӣ ҳоло дастурҳои равшантарро дар бораи чӣ гуна муносибат кардан бо мошини барқӣ ҳамчун системаи нигоҳдорӣ пешниҳод мекунад. Ин талаботро барои хомӯш кардани зуд ва ба замин пайваст кардан дар бар мегирад, ки барои системаҳои ҷараёни доимӣ нисбат ба системаҳои ҷараёни тағйирёбанда сахтгиртаранд.
• Қулфҳои бехатарӣ:Қуттиҳои девории ҷараёни доимӣ ба муайянкунии мураккаби ихроҷи замин ва муҳофизати дурахши камон ниёз доранд. Азбаски камонҳои ҷараёни доимӣ ба монанди ҷараёни доимӣ "гузариши сифрӣ" надоранд, хомӯш кардани онҳо душвортар аст. Пуркунандаҳои ҷараёни доимии муосир дорои ҷудокунакҳои эҳтиётии электронӣ ва механикӣ мебошанд, то бехатарии манзилро таъмин кунанд.

10.3 Пайвасти байнишабакавии коммуналӣ ва андозагирии шабака

Ширкатҳои коммуналӣ дарвозабони ниҳоӣ мебошанд. Барои истифодаи V2G аз ҷониби соҳиби хона, ширкат бояд "шартномаи пайвастшавӣ"-ро тасдиқ кунад.

• IEEE 1547:Ин стандарт тарзи пайваст шудани захираҳои тақсимшудаи энергетикӣ (ба монанди мошини барқии пайвастшуда ба ҷараёни доимӣ)-ро ба шабака танзим мекунад. Он кафолат медиҳад, ки агар шабака қатъ шавад, мошини барқӣ интиқоли барқро ба хатҳо бозмедорад, то кормандони коммуналиро муҳофизат кунад (зидди ҷазирагардӣ).
• Навовариҳои ҳисоббаробаркунӣ:Мо шоҳиди болоравии "нархгузории вақти воқеӣ" (RTP) ҳастем. Дар ин модел, қуттии девори DC як абзори молиявӣ аст, ки энергияро бо нархҳои манфӣ мехарад (одатан дар минтақаҳои шамоли зиёд) ва дар давраи авҷи стресс онро бармегардонад.

Боби 11: Сенарияҳои татбиқ - Таҳқиқоти ҳолатҳои воқеӣ

Барои асоснок кардани ин консепсияҳои техникӣ дар воқеият, биёед се сенарияи амалисозии гуногунро баррасӣ кунем, ки дар онҳо қуттиҳои девори DC арзиши табдилдиҳанда медиҳанд.

Таҳқиқоти парвандаи А: Хонаи биёбонии худкифоя бо энергияи офтобӣ (Аризона, ИМА)

Танзимот:Хонаи 4000 метри мураббаъ бо иқтидори 15 кВт энергияи офтобӣ дар бом, қуттии девории DC бо иқтидори 20 кВт ва муҳаррики барқии 100 кВт/соат.Масъала:Ширкати коммуналии маҳаллӣ дорои "пардохтҳои талабот"-и баланд ва қарзи содиротии энергияи офтобӣ паст аст.Ҳалли DC:Соҳиби хона аз қуттии девории DC барои пур кардани EV мустақиман аз панелҳои офтобӣ бо иқтидори 15 кВт DC истифода мебарад. Бо пешгирӣ аз талафоти табдили AC-DC ва "миёнарав"-и коммуналӣ, хона 95% истеъмоли худии офтобро ба даст меорад. Дар авҷи шом (аз соати 16:00 то 20:00), қуттии девории DC 8 кВт дастгирии V2H-ро таъмин мекунад ва насосҳои AC ва ҳавзро фаъол мекунад. Ин ниёз ба системаи статсионарии батареяи 20,000 долларро аз байн мебарад ва сармояи назарраси соҳиби хонаро сарфа мекунад ва дар айни замон кафолат медиҳад, ки мошини онҳо барои сафари субҳ омода аст.

Таҳқиқоти парвандаи B: Манзили бисёрҳуҷрагии боҳашамат (Лондон, Британияи Кабир)

Танзимот:Маҷмааи истиқоматии боҳашамат бо 10 ҷойи таваққуфгоҳ, ки ҳар кадоми онҳо бо шкафи барқии доимии 50 кВт ва "блокҳои асосӣ"-и инфиродӣ муҷаҳҳаз шудаанд.Масъала:Таъминоти умумии барқи бино маҳдуд аст. Насб кардани 10 пуркунандаи барқи AC бо ҳаҷми 22 кВт навсозии бузурги зеристгоҳро бо арзиши чандмиллион фунт стерлинг талаб мекунад.Ҳалли DC:Бино аз ҳавзи марказии барқи DC истифода мебарад. Ба ҷои 10 агрегати алоҳидаи AC, система иқтидори 50 кВт-и DC-ро ба таври динамикӣ ба мошинҳое, ки бештар ба он ниёз доранд, тақсим мекунад. Азбаски пуркунии DC ба таври рақамӣ идора карда мешавад ва хеле самаранок аст, бино метавонад 10 мошини EV-ро дар барқи мавҷудаи коммуналӣ дастгирӣ кунад. Сокинон аз таҷрибаи "консьерж"-и суръати пуркунии 25 кВт баҳра мебаранд, ки бо инфрасохтори стандартии бинои AC ғайриимкон аст.

Таҳқиқоти парвандаи C: "Фирор"-и дурдасти берун аз шабака (Кӯҳҳои Шотландия)

Танзимот:Як манзили дурдаст, ки бо турбинаи хурди гидроэнергетикӣ ва генератори хурди бодӣ кор мекунад.Масъала:Шабакаи хурд нозук аст ва наметавонад "ҷараёни вурудӣ"-и системаҳои анъанавии пуркунии барқи тағйирёбандаро идора кунад.Ҳалли DC:Қуттии девории DC ҳамчун буфери мураккаб амал мекунад. Он ҷараёни доимии камҷараёнро аз системаи гидроэнергетика/шамол ба батареяи хурди буферӣ мекашад ва сипас дар ҳолати зарурӣ ин энергияро ба EV бо қувваи 20 кВт DC "мефиристад". Идоракунии дақиқи пуркунандаи DC аз фурӯпошии микрошабака пешгирӣ мекунад ва имкон медиҳад, ки EV дар дурдасттарин гӯшаҳои сайёра истифода шавад.

Боби 12: Мушкилоти техникӣ ва стратегияҳои коҳишдиҳӣ

Гарчанде ки манфиатҳо хеле зиёданд, роҳ ба сӯи пуркунии барқи доимии универсалӣ барои манзилҳо бе монеа нест. Ҳалли ин мушкилот дар маркази диққати тадқиқот ва рушди кунунӣ дар ин бахш қарор дорад.

12.1 Садои баландбасомад ва мутобиқати электромагнитӣ (EMC)

Истифодаи табдилдиҳандаи SiC бо иқтидори 20 кВт бо басомади 200 кГц дар гаражи истиқоматӣ метавонад садои назарраси электромагнитиро ба вуҷуд орад. Агар ин садо дуруст муҳофизат карда нашавад, он метавонад ба Wi-Fi-и хонагӣ, сигналҳои мобилӣ ва ҳатто маҷмӯи сенсорҳои худи мошин халал расонад.Сабуккунӣ:Истеҳсолкунандагони пешсаф филтрҳои бисёрмарҳилавии EMI ва коммутатсияи "спектрҳои паҳншуда"-ро истифода мебаранд. Бо каме тағир додани басомади коммутатсионӣ ба ҷои он ки дар як қуллаи муқарраршуда боқӣ монанд, "садо" дар як банди васеътар паҳн мешавад ва халалёбии қулларо то сатҳҳое, ки бо стандартҳои қатъии FCC ва CE-и манзилӣ мувофиқанд, коҳиш медиҳад.

12.2 Гармоникҳои шабакавӣ ва сифати барқ

Пуркунандаҳои калони DC метавонанд "гармонияҳо"-ро ба панели барқӣ баргардонанд. Ин таҳрифҳои мавҷи синуси холис мебошанд, ки ин барнома таъмин мекунад. Таҳрифи баланди гармоник метавонад боиси гармтар шудани дигар муҳаррикҳо (ба монанди онҳое, ки дар яхдонҳо ё мошинҳои ҷомашӯӣ ҷойгиранд) ва бармаҳал аз кор мондани онҳо гардад.Сабуккунӣ:Қуттиҳои девории DC аз схемаҳои ислоҳи омили фаъоли қувва (APFC) истифода мебаранд. Ин схемаҳо кафолат медиҳанд, ки ҷараёни аз шабака гирифташуда бо шиддат комилан дар фаза аст ва "Омили қувва"-ро >0.99 нигоҳ медорад ва таҳрифи умумии гармоникии хонаро (TTHD) дар зери маҳдудиятҳое, ки аз ҷониби IEEE 519 ва IEC 61000-3-2 муайян шудаанд, нигоҳ медорад. Бо омили қувва аз 0.99 боло ва THD одатан камтар аз 5% ҳангоми пурборӣ, қуттии девории муосири SiC дар асл беҳбудии софи сифати қувва дар хона аст: қисми пеши APFC ҷараёни ҷараёнро чунон дақиқ танзим мекунад, ки дастгоҳҳои пайвастшуда шакли мавҷи тозатарро нисбат ба бисёр электроникаи хонагӣ мебинанд.

12.3 Идоракунии гармӣ дар бинои истиқоматӣ

Қуттии девории 20 кВт DC миқдори зиёди гармиро дар шакли шакле, ки барои зиндагӣ дар гараж тарҳрезӣ шудааст, ҷамъ мекунад. Бартарии самаранокии SiC дар ин ҷо ҳалкунанда аст. Бо самаранокии 97-98%, дастгоҳи 20 кВт тақрибан 400-600 Вт гармиро пароканда мекунад - дар муқоиса бо 1000 Вт ё бештар аз он барои тарҳи монанд дар асоси кремний. Ин фарқият ба қуттии деворӣ имкон медиҳад, ки дар аксари иқлимҳо хунуккунии конвексияи табиии мӯҳршуда ва бе вентиляторро истифода барад ва нуқтаи маъмултарини нокомӣ дар сахтафзори пуркунӣ: вентиляторҳои пур аз чанг ва садои марбут ба онҳоро бартараф кунад.

Барои насб дар гаражҳои бекондитсионер, лифофаи гармидиҳӣ муҳим аст. Сатҳи қувваи пуркунандаи барқ ​​ба таври возеҳ коҳиш меёбад: вақте ки ҳарорати муҳит аз 40°C (104°F) боло меравад, дастгоҳ ба таври худкор қувваи баромадро бо қадамҳои ҳамвор кам мекунад ва ҷузъҳои дохилиро муҳофизат мекунад ва ҳамзамон пуркунии мошинро бо суръати паст идома медиҳад. Ронанда ҳамеша ҳолати ҷориро тавассути барномаи ҳамроҳ медонад, ки ҳам қувваи пуркунӣ ва ҳам фазои гармидиҳиро гузориш медиҳад.

12.4 Бехатарӣ, сертификатсия ва манзараи тамоми хона

Пуркунии барқи доимии манзилӣ ҳамон талаботи бехатариро ба монанди таҷҳизоти дар миқёси коммуналӣ талаб мекунад. Қуттии деворӣ дорои муҳофизат аз ноқисии замин, ошкоркунии ноқисии камон ва RCD-и "Навъи B" (дастгоҳи ҷараёни боқимонда) мебошад, ки қодир аст ҷараёнҳои ихроҷи доимиро, ки RCD-ҳои танҳо AC аз даст медиҳанд, муайян кунад. Хомӯшкунӣ аз ҳарорати аз ҳад зиёд, муҳофизат аз қутбияти баръакс ва контакторҳои изофӣ кафолат медиҳанд, ки ҳолати нокомии бадтарин ҳолати қатъи бехатар ва идорашаванда аст - ҳеҷ гоҳ камони беназорат.

Муҳимтар аз ҳама, қуттии деворӣ тавассути OCPP бо системаи идоракунии энергияи соҳиби хона муошират мекунад. Ҳангоми ҷуфт кардан бо энергияи офтобии бом ва батареяи хона, он метавонад мошинро танҳо аз энергияи офтобии изофӣ пур кунад, дар вақти авҷи нархҳои коммуналӣ ба хона нерӯи барқ ​​​​(V2H) содир кунад ва дар ҳолатҳои фавқулоддаи шабака борро кам кунад. Натиҷа як дастгоҳи ягонаи ҳамоҳангшудаи энергетикӣ ба ҷои маҷмӯи дастгоҳҳои мустақил ва хонаест, ки чароғҳои худро вақте ки шабака кор намекунад, фурӯзон нигоҳ медорад.

Соддагии насб низ ба ҳамин андоза муҳим аст.Қуттии девории махсуси 20 кВт DC ба панели мавҷудаи хона тавассути як автомати сефазавӣ ё тақсимкунандаи фаза пайваст мешавад ва ҳисобкунаки энергияи дарунсохти пуркунандаи барқ ​​ниёз ба насби алоҳидаи CT-қисми ченкуниро дар аксари конфигуратсияҳо аз байн мебарад. Новобаста аз он ки он дар гаражи тайёр таъмир шудааст ё барои сохтмони нав пешбинӣ шудааст, шакли борики деворӣ ва васлкунии ихтиёрии поя ба соҳибони хонаҳо ва барқчиён чандирӣ медиҳад ва ҳар як насб аз ҷониби CE, UL ва сертификатсияҳои маҳаллӣ дастгирӣ карда мешавад, ки иҷозатномадиҳиро содда мегардонанд.

Хулосаҳои асосӣ

• Қисмҳои пеши APFC коэффисиенти қувваро аз 0.99 боло ва таҳрифи гармоникӣ дар ҳудуди IEEE 519 нигоҳ медоранд ва асбобҳои рӯзгорро муҳофизат мекунанд.
• Самаранокии баланди SiC имкон медиҳад, ки тарҳҳои истиқоматии бидуни вентилятор ва бо хунуккунии конвексия бо деградатсияи гармии зебо сохта шаванд.
• RCD-ҳои навъи B, муайянкунии хатогиҳои камон ва идоракунии энергия дар асоси OCPP, қуттии деворро ба як дастгоҳи хонагии бехатар ва мувофиқ барои шабака табдил медиҳанд.
• Қобилияти V2H мошинро ба манбаи эҳтиётии нерӯи барқ ​​табдил медиҳад ва дар вақти қатъи барқ ​​устувории воқеиро таъмин мекунад.

Бо MIDA Power тамос гиред

Пуркунандаҳои DC-и девории MIDA Power — аз 20 кВт то 60 кВт — барои бозорҳои истиқоматӣ ва хурди тиҷоратӣ бо марҳилаҳои барқии SiC, омодагии Plug & Charge ISO 15118 ва мутобиқати пурраи OCPP 1.6J/2.0.1 тарҳрезӣ шудаанд. Барои гирифтани варақаҳои маълумот, дастурҳои насб ё нархнома барои лоиҳаи худ, бо дастаи фурӯши мо тамос гиред. Муҳандисони мо ба шумо дар интихоби андозаи мувофиқи девори қуттии шумо барои иқтидори панел, массиви офтобӣ ва конфигуратсияи батареяи хона кӯмак мерасонанд.