Жаңа энергетикалық көліктерге арналған тұрақты ток зарядтау қадаларының жұмыс принципі

1. Зарядтау қадаларының классификациясы

TheАйнымалы ток зарядтау үйіндісіайнымалы ток қуатын электр желісінен таратадызарядтау модулікөлік құралымен ақпараттық өзара әрекеттесу арқылы көлік құралын жәнезарядтау модулікөліктегі қуат батареясын айнымалы токтан тұрақты токқа зарядтау үшін қуатты басқарады.

TheАйнымалы ток зарядтау тапаншасы (1 тип, 2 тип, ГБ/Т) үшінАйнымалы ток зарядтау станциялары7 терминалдық саңылаулары бар, 7 саңылауларда үш фазаны қолдау үшін металл терминалдар барАйнымалы ток электр машиналарын зарядтау станциялары(380 В), 7 саңылаудың тек 5 тесігі бар, металл терминалдары бір фазалы болып табыладыАйнымалы ток зарядтағыш(220В), айнымалы ток зарядтау пистолеттері кішірекТұрақты ток зарядтау тапаншалары (CCS1, CCS2, GB/T, Chademo).

TheТұрақты ток зарядтау үйіндісікөлік құралымен ақпаратпен әрекеттесу арқылы көліктің қуат аккумуляторын зарядтау үшін электр желісінің айнымалы ток қуатын тұрақты токқа түрлендіреді және көліктегі аккумулятор менеджеріне сәйкес зарядтау үйіндісінің шығыс қуатын басқарады.

Тұрақты токтың зарядтау пистолетінде 9 терминал тесігі барТұрақты ток зарядтау станциялары, ал тұрақты ток зарядтау пистолеті айнымалы ток зарядтау пистолетінен үлкенірек.

2. Тұрақты токтың зарядтау қадаларының негізгі жұмыс принципі

Ұлттық энергетика басқармасы шығарған «NB/T 33001-2010: Электрлік көліктерге арналған борттық емес зарядтағыштарға арналған техникалық шарттар» салалық стандартында негізгі құрамы көрсетілген.Тұрақты ток зарядтағышмыналарды қамтиды: қуат блогы, басқару блогы, өлшеу блогы, зарядтау интерфейсі, қоректендіру интерфейсі және адам мен компьютердің өзара әрекеттесу интерфейсі. Қуат блогы тұрақты токтың зарядтау модуліне, ал басқару блогы зарядтау қадасының контроллеріне сілтеме жасайды. Жүйе интеграциясының өнімі ретінде екі компоненттен басқа «Тұрақты ток зарядтау модулі» және «зарядтау қада контроллері” техникалық өзегін құрайтын құрылымдық дизайн да тұтас қаданың сенімділігін жобалаудың негізгі нүктелерінің бірі болып табылады.“Зарядтау қадасының реттегіші” енгізілген аппараттық және бағдарламалық технология санатына жатады, ал “тұрақты токты зарядтау модулі” айнымалы ток/тұрақты ток саласындағы энергетикалық электроника технологиясының ең жоғары жетістігін білдіреді.

Зарядтаудың негізгі процесі: аккумулятордың екі ұшына тұрақты кернеуді жүктеңіз, аккумуляторды тұрақты жоғары токпен зарядтаңыз, аккумулятордың кернеуі бірте-бірте және баяу көтеріледі, белгілі бір дәрежеге дейін көтеріледі, батарея кернеуі номиналды мәнге жетеді, SoC 95% жетеді (әртүрлі батареялар үшін, әртүрлі) және батареяны тұрақты кернеумен және шағын токпен зарядтауды жалғастырады. «Кернеу жоғарылайды, бірақ батарея толық емес, яғни ол толық емес, егер уақыт болса, оны байыту үшін шағын токқа ауысуға болады». Бұл зарядтау процесін жүзеге асыру үшін зарядтау үйіндісінде функция бойынша тұрақты ток қуатын қамтамасыз ету үшін «тұрақты токтың зарядтау модулі» болуы керек; Зарядтау модулінің «қосуды, өшіруді, шығыс кернеуін және шығыс тогын» басқару үшін «зарядтау қадасының контроллері» болуы қажет; Нұсқауларды шығару үшін адам-машина интерфейсі ретінде «сенсорлық экран» болуы қажет, ал контроллер зарядтау модуліне «қосу, өшіру, шығыс кернеуі, шығыс тогы» сияқты нұсқауларды және басқа нұсқауларды береді. Ең қарапайым электр көлігін зарядтау үйіндісіэлектрлік деңгейден түсіну тек зарядтау модулі, басқару тақтасы және сенсорлық экран болуы керек; Егер қуат қосу, өшіру және шығыс кернеуі] шығыс тогы сияқты пәрмендер зарядтау модуліндегі бірнеше пернетақтада жасалса, зарядтау модулі батареяны зарядтай алады.

Theтұрақты ток зарядтағыштың электрлік бөлігібіріншілік және екіншілік тізбектен тұрады. Негізгі контурдың кірісі үш фазалы айнымалы ток болып табылады, ол кіріс ажыратқышы мен айнымалы ток смарт энергия есептегішінен кейін зарядтау модулімен (түзеткіш модуль) қолайлы тұрақты токқа айналады, содан кейін сақтандырғышты қосады жәнезарядтағыш тапаншаэлектр көлігін зарядтау үшін. Екінші реттік тізбек а-дан тұрадыэлектромобильді зарядтау үйіндісіконтроллер, картаны оқу құрылғысы, дисплей экраны, тұрақты ток өлшегіш және т.б. Екінші тізбек сонымен қатар «старт-тоқтату» басқаруын және «авариялық тоқтату» жұмысын қамтамасыз етеді; Сигнал шамы «күту режимі», «зарядтау» және «толық» күй көрсеткіштерін береді; Адам мен компьютердің өзара әрекеттесу құрылғысы ретінде дисплей картаны айналдыруды, зарядтау режимін орнатуды және іске қосу-тоқтатуды басқару әрекеттерін қамтамасыз етеді.

Тұрақты токтың зарядтау қадаларының электрлік принципі келесідей жинақталған:

• Жалғыз зарядтау модулі қазіргі уақытта тек 15 кВт құрайды, ол қуат талаптарын қанағаттандыра алмайды және параллельді бірге жұмыс істеу үшін бірнеше зарядтау модульдерін қажет етеді және бірнеше модульдердің ағымдағы бөлісуіне қол жеткізу үшін CAN шинасы болуы керек;
• Зарядтау модулінің кірісі электр желісін және жеке қауіпсіздікті, әсіресе жеке қауіпсіздікті қамтитын жоғары қуатты қуат көзі болып табылатын электр желісінен келеді, ауа қосқышын (ғылыми атауы - «пластикалық сөндіргіш»), найзағайдан қорғайтын қосқышты немесе тіпті кіріс соңында ағып кетуді ажыратқышты орнату қажет;
• Зарядтау қадасының шығысы жоғары кернеу және жоғары ток, аккумулятор электрохимиялық, жарылуы оңай, дұрыс жұмыс істемеу қауіпсіздігін болдырмау үшін шығыста сақтандырғыш болуы керек;
• Қауіпсіздік мәселелері ең жоғары басымдық болып табылады, кіріс ұшында шаралардан басқа, механикалық құлыптар мен электронды құлыптар болуы керек, оқшаулау сынағы болуы керек және разрядқа төзімділік болуы керек;
• Батарея зарядтауды қабылдайды ма, оны зарядтау үйіндісі емес, батареяның миы, BMS анықтайды. BMS контроллерге «зарядтауға рұқсат беру керек пе, зарядтауды тоқтату керек пе, қанша кернеу мен токты қабылдауға болады» нұсқауларын береді, содан кейін контроллер оны зарядтау модуліне береді. Сондықтан контроллер мен BMS арасындағы CAN байланысын, ал контроллер мен зарядтау модулі арасындағы CAN байланысын жүзеге асыру қажет;
• Сондай-ақ зарядтау үйіндісін бақылау және басқару қажет, ал контроллерді WiFi немесе 3G/4G және басқа желілік байланыс модульдері арқылы фондық режимге қосу керек;
• Зарядтау үшін электр энергиясының шоттары тегін емес, есептегіш орнату қажет, ал төлем функциясын жүзеге асыру үшін картаны оқу құрылғысы қажет;
• Зарядтау қадасының қабығында анық индикатор шамы болуы керек, әдетте зарядтауды, ақаулықты және қуат көзін көрсететін үш индикатор шамы;
• Тұрақты ток зарядтау қадаларының ауа түтігінің дизайны маңызды болып табылады. Құрылымдық білімнен басқа, ауа құбырының дизайны әр зарядтау модулінің ішінде желдеткіш болса да, зарядтау қадасында желдеткішті орнатуды талап етеді.