1. Introduction à la pile de chargement CC
Ces dernières années, la croissance rapide des véhicules électriques (VE) a stimulé la demande de solutions de recharge plus efficaces et intelligentes. Les piles de recharge CC, connues pour leurs capacités de recharge rapide, sont à l’avant-garde de cette transformation. Grâce aux progrès technologiques, les chargeurs CC efficaces sont désormais conçus pour optimiser le temps de charge, améliorer l’utilisation de l’énergie et offrir une intégration transparente avec les réseaux intelligents.
Avec l'augmentation continue du volume du marché, la mise en œuvre d'OBC (chargeurs embarqués) bidirectionnels contribue non seulement à atténuer les inquiétudes des consommateurs concernant l'autonomie et l'anxiété de charge en permettant une recharge rapide, mais permet également aux véhicules électriques de fonctionner comme des stations de stockage d'énergie distribuées. Ces véhicules peuvent restituer l’électricité au réseau, contribuant ainsi à l’écrêtage des pointes et au remplissage des vallées. La recharge efficace des véhicules électriques via des chargeurs rapides DC (DCFC) est une tendance majeure dans la promotion des transitions vers les énergies renouvelables. Les bornes de recharge ultra-rapides intègrent divers composants tels que des alimentations auxiliaires, des capteurs, des dispositifs de gestion de l'énergie et de communication. Dans le même temps, des méthodes de fabrication flexibles sont nécessaires pour répondre à l’évolution des demandes de recharge des différents véhicules électriques, ce qui ajoute de la complexité à la conception des DCFC et des bornes de recharge ultra-rapides.
La différence entre la charge CA et la charge CC, pour la charge CA (côté gauche de la figure 2), branchez l'OBC dans une prise CA standard, et l'OBC convertit le CA en CC approprié pour charger la batterie. Pour le chargement CC (côté droit de la figure 2), la borne de chargement charge directement la batterie.
2. Composition du système de pile de chargement CC
(1) Composants complets de la machine
(2) Composants du système
(3) Schéma fonctionnel
(4) Sous-système de pile de chargement
Les chargeurs rapides CC de niveau 3 (L3) contournent le chargeur embarqué (OBC) d'un véhicule électrique en chargeant la batterie directement via le système de gestion de batterie (BMS) du véhicule électrique. Ce contournement entraîne une augmentation significative de la vitesse de charge, avec une puissance de sortie du chargeur allant de 50 kW à 350 kW. La tension de sortie varie généralement entre 400 V et 800 V, les véhicules électriques les plus récents s'orientant vers des systèmes de batterie de 800 V. Étant donné que les chargeurs rapides L3 DC convertissent la tension d'entrée AC triphasée en DC, ils utilisent un frontal de correction du facteur de puissance (PFC) AC-DC, qui comprend un convertisseur DC-DC isolé. Cette sortie PFC est ensuite liée à la batterie du véhicule. Pour obtenir une puissance de sortie plus élevée, plusieurs modules de puissance sont souvent connectés en parallèle. Le principal avantage des chargeurs rapides L3 DC est la réduction considérable du temps de charge des véhicules électriques.
Le noyau de la pile de chargement est un convertisseur AC-DC de base. Il se compose d'un étage PFC, d'un bus DC et d'un module DC-DC
Schéma fonctionnel de l'étage PFC
Schéma fonctionnel du module DC-DC
3. Schéma de scénario de pile de chargement
(1) Système de chargement de stockage optique
À mesure que la puissance de recharge des véhicules électriques augmente, la capacité de distribution d’énergie des bornes de recharge a souvent du mal à répondre à la demande. Pour résoudre ce problème, un système de recharge basé sur le stockage utilisant un bus CC a vu le jour. Ce système utilise des batteries au lithium comme unité de stockage d'énergie et utilise un EMS (Energy Management System) local et distant pour équilibrer et optimiser l'offre et la demande d'électricité entre le réseau, les batteries de stockage et les véhicules électriques. De plus, le système peut facilement s'intégrer aux systèmes photovoltaïques (PV), offrant des avantages significatifs en termes de tarification de l'électricité en période de pointe et hors pointe et d'expansion de la capacité du réseau, améliorant ainsi l'efficacité énergétique globale.
(2) Système de recharge V2G
La technologie Vehicle-to-Grid (V2G) utilise les batteries des véhicules électriques pour stocker l'énergie, soutenant ainsi le réseau électrique en permettant l'interaction entre les véhicules et le réseau. Cela réduit la pression causée par l’intégration de sources d’énergie renouvelables à grande échelle et la recharge généralisée des véhicules électriques, améliorant ainsi la stabilité du réseau. De plus, dans des zones telles que les quartiers résidentiels et les complexes de bureaux, de nombreux véhicules électriques peuvent profiter des tarifs de pointe et hors pointe, gérer les augmentations de charge dynamiques, répondre à la demande du réseau et fournir une alimentation de secours, le tout via un EMS (Energy Management System) centralisé. contrôle. Pour les ménages, la technologie Vehicle-to-Home (V2H) peut transformer les batteries des véhicules électriques en une solution de stockage d’énergie domestique.
(3) Système de recharge commandé
Le système de recharge commandé utilise principalement des bornes de recharge rapide haute puissance, idéales pour les besoins de recharge concentrés tels que les transports en commun, les taxis et les flottes logistiques. Les horaires de recharge peuvent être personnalisés en fonction des types de véhicules, la recharge ayant lieu pendant les heures creuses d'électricité afin de réduire les coûts. De plus, un système de gestion intelligent peut être mis en œuvre pour rationaliser la gestion centralisée de la flotte.
4.Tendance de développement future
(1) Développement coordonné de scénarios diversifiés complétés par des bornes de recharge centralisées + distribuées à partir de bornes de recharge centralisées uniques
Les bornes de recharge distribuées basées sur la destination constitueront un ajout précieux au réseau de recharge amélioré. Contrairement aux stations centralisées où les utilisateurs recherchent activement des chargeurs, ces stations s'intégreront dans les endroits que les gens visitent déjà. Les utilisateurs peuvent recharger leur véhicule lors de séjours prolongés (généralement plus d'une heure), où une recharge rapide n'est pas critique. La puissance de recharge de ces bornes, généralement comprise entre 20 et 30 kW, est suffisante pour les véhicules de tourisme, offrant un niveau de puissance raisonnable pour répondre aux besoins de base.
(2) Marché à grande part de 20 kW jusqu'au développement du marché de configuration diversifiée de 20/30/40/60 kW
Avec l’évolution vers des véhicules électriques à plus haute tension, il devient urgent d’augmenter la tension de charge maximale des piles de recharge à 1 000 V pour s’adapter à l’utilisation future généralisée des modèles à haute tension. Cette décision soutient les mises à niveau nécessaires de l’infrastructure des bornes de recharge. La norme de tension de sortie de 1 000 V a été largement acceptée dans l'industrie des modules de charge, et les principaux fabricants introduisent progressivement des modules de charge haute tension de 1 000 V pour répondre à cette demande.
Linkpower se consacre à la recherche et au développement, y compris les logiciels, le matériel et l'apparence des piles de recharge pour véhicules électriques AC/DC, depuis plus de 8 ans. Nous avons obtenu les certificats ETL / FCC / CE / UKCA / CB / TR25 / RCM. À l'aide du logiciel OCPP1.6, nous avons effectué des tests avec plus de 100 fournisseurs de plateformes OCPP. Nous avons mis à niveau OCPP1.6J vers OCPP2.0.1 et la solution commerciale EVSE a été équipée du module IEC/ISO15118, ce qui constitue une étape solide vers la réalisation d'une recharge bidirectionnelle V2G.
À l’avenir, des produits de haute technologie tels que des bornes de recharge pour véhicules électriques, des systèmes solaires photovoltaïques et des systèmes de stockage d’énergie par batterie au lithium (BESS) seront développés pour fournir un niveau plus élevé de solutions intégrées aux clients du monde entier.
Heure de publication : 17 octobre 2024