Yeni Enerji Araçları için DC Şarj Pillerinin Çalışma Prensibi

1. Şarj yığınlarının sınıflandırılması

TheAC şarj yığınıAC gücünü elektrik şebekesinden dağıtım şebekesine dağıtırşarj modülüaraçla bilgi etkileşimi yoluyla aracın veşarj modülüAraçta güç aküsünün AC'den DC'ye şarj edilmesi için güç kontrolü yapılır.

TheAC şarjlı tabanca (Tip1, Tip2, GB/T) içinAC şarj istasyonları7 terminal deliği vardır, 7 delikte üç fazı desteklemek için metal terminaller bulunurAC elektrikli araç şarj istasyonları(380V), 7 delikli, sadece 5 delikli, metal terminalli, tek fazlıdırAC ev şarj cihazı(220V), AC şarj tabancaları daha küçüktürDC şarjlı tabancalar (CCS1, CCS2, GB/T, Chademo).

TheDC şarj yığınıElektrik şebekesinin AC gücünü, araçla bilgi alışverişinde bulunarak aracın güç aküsünü şarj etmek için DC güce dönüştürür ve araç üzerindeki akü yöneticisine göre şarj yığınının çıkış gücünü kontrol eder.

DC şarj tabancasında 9 terminal deliği vardırDC şarj istasyonlarıve DC şarj tabancası AC şarj tabancasından daha büyüktür.

2. DC şarj pillerinin temel çalışma prensibi

Ulusal Enerji İdaresi tarafından yayınlanan “NB/T 33001-2010: Elektrikli Araçlar için Araç Dışı İletken Şarj Cihazları için Teknik Koşullar” endüstri standardında, temel bileşimin,DC ev şarj cihazışunları içerir: güç ünitesi, kontrol ünitesi, ölçüm ünitesi, şarj arayüzü, güç kaynağı arayüzü ve insan-bilgisayar etkileşim arayüzü. Güç ünitesi, DC şarj modülünü, kontrol ünitesi ise şarj yığını kontrol cihazını ifade eder. Bir sistem entegrasyon ürünü olarak, "DC şarj modülü" Ve "şarj yığını kontrolörüTeknik çekirdeği oluşturan yapısal tasarım, aynı zamanda tüm yığının güvenilirlik tasarımının temel noktalarından biridir. "Şarj yığını kontrolörü" gömülü donanım ve yazılım teknolojisi kategorisine girerken, "DC şarj modülü" AC/DC alanında güç elektroniği teknolojisinin en yüksek başarısını temsil eder.

Şarj işleminin temel süreci şöyledir: Akünün her iki ucuna DC voltajı yükleyin, aküyü sabit yüksek bir akımla şarj edin, akünün voltajı kademeli ve yavaş bir şekilde yükselir, belirli bir seviyeye kadar yükselir, akü voltajı nominal değere ulaşır, SoC %95'e ulaşır (farklı aküler için farklı) ve aküyü sabit voltaj ve düşük akımla şarj etmeye devam eder. "Voltaj yükseliyor, ancak akü dolu değil, yani dolu değil, zaman varsa, zenginleştirmek için düşük bir akıma geçebilirsiniz." Bu şarj işlemini gerçekleştirmek için, şarj ünitesinin işlevsel olarak DC güç sağlamak için bir "DC şarj modülüne" sahip olması gerekir; Şarj modülünün "açma, kapatma, çıkış voltajı ve çıkış akımını" kontrol etmek için bir "şarj ünitesi denetleyicisine" sahip olmak gerekir; Talimatları vermek için insan-makine arayüzü olarak bir "dokunmatik ekrana" sahip olmak gerekir ve denetleyici, şarj modülüne "açma, kapatma, çıkış voltajı, çıkış akımı" ve diğer talimatlar gibi talimatlar verecektir. En basit elektrikli araç şarj yığınıElektriksel seviyeden anlaşılacağı üzere, sadece bir şarj modülü, kontrol panosu ve dokunmatik ekrana ihtiyaç duyulmaktadır; şarj modülü üzerindeki çeşitli klavyelere güç açma, kapatma ve çıkış voltajı] çıkış akımı gibi komutlar işlenirse, şarj modülü bataryayı şarj edebilmektedir.

TheDC şarj cihazının elektriksel kısmıBirincil devre ve ikincil devreden oluşur. Ana devrenin girişi, giriş devre kesicisi ve AC akıllı enerji sayacından sonra şarj modülü (doğrultucu modül) tarafından kabul edilebilir doğru akıma dönüştürülen üç fazlı alternatif akımdır ve ardından sigorta veev şarj cihazı tabancasıElektrikli aracı şarj etmek için. İkincil devre, birelektrikli araba şarj yığınıkontrolör, kart okuyucu, ekran, DC ölçer vb. İkincil devre ayrıca “başlat-durdur” kontrolü ve “acil durdurma” işlemini sağlar; sinyal ışığı “bekleme”, “şarj” ve “dolu” durum göstergelerini sağlar; ekran, insan-bilgisayar etkileşimi aygıtı olarak kart okutma, şarj modu ayarı ve başlat-durdur kontrol işlemlerini sağlar.

DC şarj pillerinin elektriksel prensibi aşağıdaki şekilde özetlenebilir:

• Şu anda tek bir şarj modülü yalnızca 15 kW'tır, bu da güç gereksinimlerini karşılayamaz ve birden fazla şarj modülünün paralel olarak birlikte çalışmasını gerektirir ve birden fazla modülün akım paylaşımını sağlamak için bir CAN veri yoluna ihtiyaç duyar;
• Şarj modülünün girişi, yüksek güçlü bir güç kaynağı olan güç şebekesinden gelir, güç şebekesini ve kişisel güvenliği, özellikle kişisel güvenliği ilgilendiren, giriş ucuna bir hava şalteri (bilimsel adı “plastik kabuk devre kesici”), yıldırım koruma şalteri veya hatta bir kaçak şalteri takılması gerekir;
• Şarj pilinin çıkışı yüksek voltaj ve yüksek akımdır, pil elektrokimyasaldır, patlamaya müsaittir, hatalı çalıştırma güvenliğini önlemek için çıkışta sigorta bulunmalıdır;
• Güvenlik konuları en yüksek önceliğe sahiptir, giriş ucundaki önlemlere ek olarak mekanik kilitler ve elektronik kilitler mevcut olmalı, izolasyon testi mevcut olmalı ve deşarj direnci mevcut olmalıdır;
• Akünün şarjı kabul edip etmediği, şarj yığını tarafından değil, akünün beyni olan BMS tarafından belirlenir. BMS, kontrol cihazına "şarja izin verilip verilmeyeceği, şarjın sonlandırılıp sonlandırılmayacağı, ne kadar voltaj ve akımın kabul edilebileceği" talimatlarını gönderir ve kontrol cihazı da bu talimatları şarj modülüne iletir. Bu nedenle, kontrol cihazı ile BMS arasında ve kontrol cihazı ile şarj modülü arasında CAN iletişimi kurulması gerekir;
• Şarj yığınının da izlenmesi ve yönetilmesi gerekiyor ve kontrol cihazının WiFi veya 3G/4G ve diğer ağ iletişim modülleri aracılığıyla arka plana bağlanması gerekiyor;
• Şarj için elektrik faturası bedava olmayıp, faturalama fonksiyonunun gerçekleşmesi için sayaç takılması, kart okuyucuya ihtiyaç duyulmaktadır;
• Şarj yığınının kabuğunda, genellikle şarjı, hatayı ve güç kaynağını gösteren üç gösterge ışığı olmak üzere net bir gösterge ışığı bulunmalıdır;
• DC şarj yığınlarının hava kanalı tasarımı çok önemlidir. Yapısal bilgiye ek olarak, hava kanalı tasarımı, her şarj modülünün içinde bir fan bulunmasına rağmen, şarj yığınına bir fan takılmasını gerektirir.