- Peralatan Bekalan Kenderaan Elektrik (EVSE)
- Stesen Pengecas dan Pengecasan Dalam Talian
- Jenis Stesen Pengecasan EV (EVSE)
- Jenis Penyambung Pengecasan EV
- Stesen Pengecasan AC EVSE - Pengecas Tahap 1 dan Tahap 2
Ketika dunia sedang bersiap untuk melancarkan revolusi EV, masih benar bahawa kadar penyesuaiannya perlahan. Kenderaan Elektrik (EV) walaupun mod pengangkutan yang lebih hijau, lebih lancar dan lebih murah nampaknya belum praktikal. Sebabnya adalah dua perkataan, Kos dan Ekosistem. Harga EV pada masa ini setara dengan mobil Bensin menjadikannya pilihan yang kurang signifikan bagi pembeli, kemajuan dalam teknologi bateri dan skema pemerintah diharapkan dapat menurunkan biaya EV di Masa Depan.
Bahagian kedua adalah, tidak ada ekosistem yang tepat bagi pembeli untuk menggunakan Kenderaan Elektrik tanpa banyak kerumitan. Dengan "Ekosistem" saya merujuk stesen pengisian untuk mengecas EV anda apabila kehabisan bateri. Bayangkan menggunakan kenderaan petrol ketika anda tidak mempunyai stesen minyak di bandar anda dan satu-satunya tempat anda boleh mengisi semula adalah anda di rumah, sambil menambah bahawa anda memerlukan minimum 6-8 jam untuk mengecas EV biasa. Banyak syarikat seperti Tesla, EVgo, charge point dll telah mengakui masalah ini dengan menubuhkan stesen pengecasan di seluruh negara. Dengan negara-negara seperti Netherland, yang berjanji untuk melepaskan enjin petrol pada tahun 2035, pasti jalan-jalan masa depan akan diganti dengan EV daripada enjin pembakaran dalaman dan banyak stesen pengisian EV akan muncul di sekitar kita.
Tetapi, bagaimana stesen pengecasan EV berfungsi ? Bolehkah stesen pengecasan tunggal mengecas semua jenis Kenderaan Elektrik? Apakah jenis pengecas Kenderaan Elektrik ? Protokol apa yang diikuti untuk pengecas EV? Dalam artikel ini kita akan membincangkan jawapan untuk semua pertanyaan ini dan juga memahami apa yang menjadi Stesen Pengisian Kenderaan Elektrik dan subsistem di belakangnya. Sebelum melangkah lebih jauh, anda harus membaca mengenai bateri yang digunakan dalam kenderaan elektrik dan bagaimana sistem pengurusan bateri berfungsi di dalam kenderaan elektrik.
Peralatan Bekalan Kenderaan Elektrik (EVSE)
Peralatan yang merupakan Stesen Pengisian Kenderaan Elektrik secara kolektif disebut sebagai Peralatan Bekalan Kenderaan Elektrik (EVSE). Istilah ini lebih popular, dan tidak merujuk kepada stesen pengisian. Beberapa orang juga menyebutnya sebagai ECS yang bermaksud stesen pengisian elektrik.
EVSE direka dan direkayasa untuk mengisi bateri dengan menggunakan grid untuk Power Delivery; pek bateri ini mungkin terdapat dalam Kenderaan Elektrik (EV) atau Kenderaan Elektrik Plug-in (PEV). Kekuatan, penyambung dan protokol untuk EVSE ini akan berbeza-beza berdasarkan reka bentuknya yang akan kita bincangkan dalam artikel ini.
Stesen Pengecas dan Pengecasan Dalam Talian
Sebelum kita melangkah ke stesen pengecasan, penting untuk memahami apa yang ada di dalam EV dan bahagian mana pengecas akan disambungkan. Kebanyakan EV hari ini dilengkapi dengan Pengecas On-Board (OBC) dan pengeluarnya juga menyediakan Pengecas bersama dengan kenderaan. Pengecas ini bersama dengan pengecas on-board dapat digunakan oleh pelanggan untuk mengecas EVnya dari stopkontak rumahnya sebaik sahaja dia mendapatkannya di rumah. Tetapi pengecas ini sangat asas dan tidak dilengkapi dengan ciri canggih dan oleh itu biasanya memerlukan masa sekitar 8 jam untuk mengecas EV biasa.
Jenis Stesen Pengecasan EV (EVSE)
Stesen Pengisian boleh diklasifikasikan secara luas kepada dua jenis, Stesen pengecasan AC dan Stesen pengecasan DC.
An AC mengecas Stesen seperti namanya menyediakan AC bentuk kuasa grid untuk EV yang kemudiannya ditukar kepada DC menggunakan pengecas On-board untuk mengecas kenderaan. Pengecas ini juga dipanggil Pengecas Tahap 1 dan Tahap 2 yang digunakan di tempat kediaman dan komersial. Kelebihan stesen pengecasan AC ialah pengecas on-board akan mengatur voltan dan arus seperti yang diperlukan untuk EV, oleh itu stesen pengecas tidak wajib berkomunikasi dengan EV. Kekurangannyaadalah daya keluarannya yang rendah yang meningkatkan masa pengecasan. Sistem pengecasan AC biasa ditunjukkan pada gambar di bawah. Seperti yang dapat kita lihat AC dari grid dibekalkan terus ke OBC melalui EVSE, OBC kemudian menukarnya ke DC dan mengecas bateri melalui BMS. Kawat Pilot digunakan untuk merasakan jenis pengecas yang disambungkan ke EV dan menetapkan arus input yang diperlukan untuk OBC. Kami akan membincangkan lebih lanjut mengenai perkara ini kemudian.
A DC Stesen mengecas mendapat AC bentuk kuasa grid dan saudara kepada DC voltan dan kegunaan ia mengecas pek bateri secara langsung oleh oleh-lulus On-board pengecas (OBS). Pengecas ini biasanya menghasilkan voltan tinggi hingga 600V dan arus hingga 400A yang membolehkan EV dicas dalam masa kurang dari 30 minit berbanding dengan 8-16 jam pada pengecas AC. Ini juga dipanggil Pengecas Tahap 3 dan biasanya dikenali sebagai Pengecas Cepat DC (DCFC) atau Pengecas Super. Kelebihan pengecas jenis ini adalah masa pengecasannya yang cepat sementara kekurangannya adalah kejuruteraannya yang kompleksdi mana ia perlu berkomunikasi dengan EV untuk mengecasnya dengan cekap dan selamat. Sistem pengecasan DC biasa ditunjukkan di bawah, kerana anda dapat melihat EVSE menyediakan DC secara langsung ke pek bateri dengan melewati OBS. EVSE disusun dalam timbunan untuk memberikan arus tinggi satu timbunan tidak akan dapat memberikan arus tinggi kerana had suis kuasa.
Biasanya pengecas Level 1 dimaksudkan untuk kegunaan kediaman, ini adalah pengecas yang disediakan oleh pengeluar bersama dengan EV yang dapat digunakan untuk mengecas EV melalui outlet elektrik rumah standard. Oleh itu, mereka bekerja pada bekalan AC fasa tunggal dan dapat menghasilkan antara 12A hingga 16A dan memerlukan masa sekitar 17 jam untuk mengecas EV 24kWH. A Level 1 pengecas tidak mempunyai banyak peranan dalam stesen mengecas.
The Level 2 pengecas disediakan sebagai kemas kini untuk tahap 1 pengecas sama ada boleh dipasang di rumah, atas permintaan khas yang disediakan rumah mempunyai bekalan kuasa fasa berpecah atau boleh digunakan dalam / stesen pengecasan perdagangan awam juga. Pengecas ini dapat memberikan arus keluaran hingga 80A kerana voltan inputnya yang tinggi dan dapat mengecas EV dalam 8 jam. The Level 3 pengecas atau pengecas Super adalah untuk stesen mengecas awam semata-mata. Mereka memerlukan input AC fasa poli dari grid dan menggunakan lebih dari 240 kW yang hampir 10 kali lebih banyak daripada unit penyaman udara biasa di rumah kita. Oleh itu, pengecas ini memerlukan kebenaran khas dari grid untuk beroperasi.
The Tahap 2 dan Tahap 3 pengecas dianggap lebih cekap daripada pengecas Level 1 sejak AC / DC dan DC / DC penukaran berlaku dalam EVSE itu sendiri. Oleh kerana saiz dan kerumitan pengecas Tahap 2 dan Tingkat 3 sangat besar, mereka tidak dapat dipasang di dalam EV kerana ia akan meningkatkan berat badan dan mengurangkan kecekapan EV.
|
Jenis Stesen Pengecasan |
Tahap Pengecas |
Voltan dan Arus Bekalan AC |
Kuasa Pengecas |
Masa untuk mengecas Pek bateri 24kWH |
|
Stesen pengecasan AC |
Tingkat 1 - Kediaman |
Fasa Tunggal - 120 / 230V dan ~ 12 hingga 16A |
~ 1.44 kW hingga ~ 1.92kW |
~ 17 Jam |
|
Stesen pengecasan AC |
Tahap 2 - Komersial |
Fasa Berpisah - 208 / 240V dan ~ 15 hingga 80A |
~ 3.1 kW hingga ~ 19.2 kW |
~ 8 Jam |
|
Stesen pengecasan DC |
Tahap 3 - Supercharger |
Fasa Tunggal - 300 / 600V dan ~ 400A |
~ 120 kW hingga ~ 240 kW |
~ 30 minit |
Jenis Penyambung Pengecasan EV
Sama seperti orang Eropah beroperasi pada 220V 50Hz dan orang Amerika beroperasi pada 110V 60Hz, EV juga mempunyai pelbagai jenis penyambung pengisian berdasarkan negara ia dihasilkan. Ini telah menimbulkan kekeliruan di antara pengeluar ESVE kerana mereka tidak dapat dibuat universal dengan mudah untuk semua EV. Klasifikasi utama Penyambung untuk pengecas AC dan pengecas DC diberikan di bawah.
Soket Pengecasan AC untuk Kenderaan Elektrik:
Antara tiga jenis soket pengecasan AC yang paling biasa ialah soket JSAE1772 dengan popular di Amerika Utara. Seperti yang anda lihat Plug / penyambung mempunyai banyak sambungan, tiga pin lebar adalah untuk Fasa, Neutral dan Ground sementara dua pin kecil digunakan untuk komunikasi antara Pengecas dan EV (Pilot Interface), kami akan membincangkan lebih lanjut mengenai ini kemudian. Mennekes atau VDE-AR-E digunakan di Eropah untuk sistem pengisian AC tiga fasa dan dengan itu dapat menghasilkan daya tinggi hingga 44kW. Le-Grand juga merupakan soket yang serupa dengan pengaman keselamatan untuk mengelakkan serpihan memasuki soket pengecasan. Menurut piawaian teknikal, hanya soket HSAE 1772 dan VDE-AR-E yang disarankan untuk digunakan pada semua pengecas AC pada masa akan datang.
Soket Pengecasan DC untuk Kenderaan Elektrik:
Di bahagian pengecas DC kami mempunyai soket pengecas CHAdeMO yang merupakan jenis soket yang paling popular. Ia diperkenalkan oleh Jepun dan segera diadaptasi oleh Perancis dan Korea. Hari ini kebanyakan EV seperti Daun Nissan, Kia dll mempunyai soket jenis ini. Soket mempunyai dua pin lebar untuk rel kuasa DC dan pin komunikasi untuk protokol CAN. Seperti yang kita ketahui Pengecas DC Tahap 3 tidak menggunakan pengecas on-board dan oleh itu perlu menyediakan voltan dan arus yang diperlukan untuk pek bateri EV dengan sendirinya. Ini dilakukan dengan mewujudkan pautan komunikasi (Pilot link) walaupun protokol Control Area Network (CAN) dengan BMS pek bateri. BMS kemudian memerintahkan Pengecas untuk memulakan proses pengecasan, memantau dan kemudian meminta pengecas berhenti mengecas.
Kereta Tesla mempunyai jenis pengecas tersendiri yang disebut pengecas super dan oleh itu mempunyai jenis penyambung mereka sendiri seperti yang ditunjukkan di atas. Tetapi mereka menjual penyesuai yang dapat menukar port mereka untuk dicas dengan pengecas CHAdeMO atau CSS. Pengecas CDD adalah soket pengecas popular yang menggabungkan kedua-dua jenis pengecas AC dan DC. Seperti yang anda lihat dalam gambar, pengecasnya terbahagi kepada dua segmen untuk menyokong DC dan AC. Ia dapat menyokong CAN dan Power Line Communication (PLC) dan digunakan secara meluas dalam Kereta Eropah seperti Audi, BMW, Ford, GM, Porsche dll. Ia dapat menyokong output DC hingga 400kW dan output AC 43kW.
Stesen Pengecasan AC EVSE - Pengecas Tahap 1 dan Tahap 2
Stesen Pengisian Tahap 1 dan Tingkat 2 hanya perlu membekalkan kuasa AC kepada pengecas on-board dalam Kenderaan Elektrik yang kemudiannya akan menguruskan proses pengecasan; ini mungkin kelihatan pada pandangan pertama. Tetapi mereka memikul tanggungjawab untuk membuktikan jumlah Kuasa yang betul dari Grid seperti yang dikehendaki oleh bateri EV dengan menyampaikannya melalui Pilot wire. Subsistem yang terdapat di stesen pengisian AC khas yang ditunjukkan dalam dokumen Latihan TI ditunjukkan di bawah.
The Level 1 pengecas mempunyai arus keluaran maksimum 16A kerana batasan soket kuasa rumah, manakala Level 2 pengecas boleh menguruskan hamper 80A apabila dikendalikan dalam bekalan tiga fasa. Kedua-dua pengecas AC Tahap 1 dan Tahap 2 biasanya menggunakan penyambung palam standard SAEJ1772.
Seperti yang anda lihat AC Power Line (L1 dan L2) disambungkan ke penyambung J1772 melalui Relay. Relay ini akan ditutup untuk memulakan proses pengisian dan dibuka semasa pengisian selesai. Komunikasi Pilot Signal digunakan untuk mengesan status bateri dan sistem pemprosesan hos memutuskan berapa banyak kuasa yang harus dibekalkan ke pengecas on-board. Kami akan membincangkan