Електротранспорту потрібне джерело енергії, щоб заряджати акумулятори. Без цього джерела живлення вони були б обмежені заряджанням рівня 1, що створило б велике навантаження на їхні батареї, а також зменшило б економію палива та AER. На щастя, є автономний зарядний пристрій, який можна використовувати для перетворення змінного струму від мережі на постійний. Цей тип зарядного пристрою можна використовувати для зарядки електромобілів у будь-якій точці світу та здатний забезпечити надшвидку зарядку.
Зарядка рівня 1 створює навантаження на батареї PHEV
Акумулятори електромобілів з часом псуються з помірною швидкістю. Більшість транспортних засобів демонструють помірну втрату місткості. Деякі транспортні засоби демонструють вищу швидкість деградації, ніж інші. Швидкість зниження залежить від моделі автомобіля та умов заряджання.
Наприклад, електромобіль із запасом ходу 250 миль щороку втрачатиме близько чотирьох миль. Електромобіль із запасом ходу 300 миль втрачатиме близько двох миль щороку. Середня швидкість розряду акумуляторів для всіх автомобілів становить 2,3 відсотка на рік. Однак темпи падіння для інтенсивних електромобілів нижчі.
Більшість електромобілів мають систему керування акумулятором, яка допомагає притупити негативні наслідки швидкої зарядки постійного струму. Однак ці системи застосовуються лише до неповних акумуляторів.
Ще один спосіб зменшити вплив розрядки батареї – підтримувати SOC батареї на рівні 20-80 відсотків. У деяких електромобілів є можливість припинити зарядку на 100% протягом певного періоду часу.
Загалом зарядний пристрій рівня 2 може зарядити електромобіль у чотири рази швидше, ніж зарядний пристрій рівня 1. Зарядний пристрій рівня 2 також може забезпечити додаткові чотири милі на годину заряду. Однак цей зарядний пристрій вимагає додаткового комплекту обладнання.
Для типового будинку зарядного пристрою 2-го рівня достатньо для більшості заряджань. Однак, якщо ви плануєте використовувати свій автомобіль для поїздок на далекі відстані, вам, імовірно, знадобиться зарядна станція рівня 3. Більшість зарядних пристроїв рівня 3 знаходяться в громадських місцях, наприклад на заправних станціях або комерційних будівлях.
Однак зарядні пристрої рівня 3 трохи дорожчі, ніж зарядні пристрої рівня 2. Багато власників електромобілів використовують подовжувачі для підзарядки своїх автомобілів. Хоча ці шнури не призначені для використання в електромобілів, деякі власники роблять це в так званому «плейовому ланцюгу».
Індустрія зарядних пристроїв для електромобілів також розвивається одночасно. Багато виробників розробляють технологію двосторонньої зарядки. Ймовірно, це створить нові можливості в найближчому майбутньому.
Нарешті, багато водіїв беруть участь у громадських тарифах. Це може бути зручним способом підзарядки вашого електромобіля.
Обмежене заряджання зменшує економію палива та AER
Незалежно від того, керуєте ви одним пасажирським електромобілем чи цілим автопарком, вам потрібно заряджати їх. Ці електромобілі набагато ефективніші, ніж їхні аналоги з двигунами внутрішнього згоряння. Вони можуть зменшити викиди та зменшити витрати на паливо. Наявність електромобіля означає, що ви можете проїхати більше на одному заряді, ніж будь-коли раніше. Електромобілі також можуть покращити якість повітря та зменшити ваш вуглецевий слід. Але найбільшою перешкодою для електромобілів є інфраструктура. У міру того, як електричні транспортні засоби поширюватимуться, електричні підприємства зіткнуться з більшими проблемами та більшою напругою. Щоб підтримувати роботу мережі на оптимальному рівні, електричним компаніям потрібно буде запровадити програми обмеженої зарядки, щоб обмежити зарядку PHEV під час пікових періодів.
Ці програми вимагатимуть від електричних компаній інвестицій у нову інфраструктуру. Найпростіший спосіб контролювати поведінку під час заряджання – за допомогою показників часу використання. Зробити це можна шляхом встановлення електролічильника. Потім ці тарифи можуть бути передані власникам PHEV через тарифні плани. Крім того, заохочення можна використовувати для залучення власників електромобілів до зарядки в періоди, що не є піковими. Чим рівномірніший щоденний профіль навантаження, тим менше це коштує для електроенергетичної компанії.
Існує кілька різних обмежених стратегій заряджання, включаючи ціноутворення в реальному часі, транспортний засіб до мережі (V2G) і реагування на попит. Кожна стратегія має свій набір вимог до реалізації. Наприклад, V2G вимагає електронного двостороннього зв’язку між PHEV та оператором електромережі. Ціноутворення в режимі реального часу вимагає, щоб PHEV мав можливість обробляти сигнали електричних мереж. Пересічному водієві електромобіля це може бути важко зробити.
Найбільший вплив обмеженої зарядки матиме зв’язок між власником PHEV та електричною компанією. Крім комунікаційних проблем, цей тип стратегії накладатиме обмеження на електричну мережу. Наприклад, PHEV, які не можуть повністю зарядити свою бортову систему зберігання енергії (ESS), доведеться частіше працювати в режимі CS. Це зменшить ефективність їх акумулятора та EAER.
Обмежені програми зарядки також можуть допомогти електричним компаніям краще регулювати систему. Це досягається шляхом обмеження кількості годин, які може заряджати PHEV. Це зменшить пікове споживання електроенергії. Крім того, обмеження часу заряджання PHEV збільшить здатність комунального підприємства справлятися з більшим потоком електромобілів.
Вбудовані зарядні пристрої перетворюють змінний струм від мережі на постійний
Електрифікація транспортних засобів є сегментом, який швидко розвивається. В останні роки електричні пасажирські транспортні засоби отримали широке визнання в багатьох розвинених країнах. Оскільки ці транспортні засоби стають все більш популярними, очікується, що потреба у бортових зарядних пристроях зросте. У цій статті наведено огляд існуючих інтерфейсів заряджання та топологій заряджання.
У звичайному двонаправленому зарядному пристрої живлення подається у два етапи. Перший ступінь — це випрямний перетворювач постійного струму в постійний струм, який перетворює вхідний струм змінного струму високої потужності в потужність постійного струму. Другий ступінь - блок управління, який регулює напругу, струм і коефіцієнт потужності. Зарядний пристрій також оснащений фільтром EMI. Зарядний пристрій має ізолювати електромережу від високовольтної шини постійного струму. Важливо, щоб зарядний пристрій був оснащений схемою корекції коефіцієнта потужності для забезпечення форми хвилі струму, близької до основної синусоїди.
Двонаправлений зарядний пристрій також може функціонувати як система накопичення енергії. Він може підтримувати рівні потужності від 40 до 100 кВт.
На відміну від бортових зарядних пристроїв, зовнішні зарядні пристрої можуть подавати електроенергію в автомобіль, навіть коли він рухається. Це дозволяє працювати з транспортним засобом до мережі (V2G). Крім того, на зовнішні зарядні пристрої не поширюються обмеження розміру та ваги автомобіля. Вони також розроблені для підтримки широкого діапазону напруг акумуляторів електромобілів.
З іншого боку, автономні зарядні пристрої не призначені для підзарядки від стандартних розеток. Очікується, що наявність бортового зарядного пристрою також збільшить вартість автомобіля. Очікується, що зарядна інфраструктура відіграватиме ключову роль у впровадженні акумуляторних електробусів у містах.
Очікується, що розвиток технології акумуляторів і жорсткі закони про забруднення довкілля сприятимуть розвитку ринку автомобільних бортових зарядних пристроїв. Очікується, що CAGR цього ринку досягне 30 відсотків протягом періоду з 2020 по 2025 рік. Однак деяким користувачам система може здатися незручною. Крім того, акумуляторні електробуси мають обмежений запас ходу.
На додаток до вищезазначеного, питома потужність систем перетворювача має бути високою, щоб забезпечити швидке заряджання та розряджання. Однак ці зарядні пристрої також потребують гальванічної розв’язки, щоб запобігти стрибкам напруги.
SparkCharge розробляє портативний і надшвидкий зарядний пристрій
SparkCharge, заснований Джошуа Авівом у Сіракузах, штат Нью-Йорк, є чистим технологічним стартапом, який розробляє портативну та надшвидку зарядку для електромобілів. Їхня місія полягає в тому, щоб покращити досвід володіння електромобілями та усунути перешкоди, які заважають власникам електромобілів прийняти цю технологію.
Наразі зарядний пристрій SparkCharge може поповнити запас ходу автомобіля всього за 60 секунд. Ця система в 14 разів швидша, ніж зарядка першого рівня, і в шість разів швидше, ніж зарядка другого рівня. Крім того, компанія планує масштабувати виробництво, щоб задовольнити зростаючий попит на свою продукцію.
З моменту запуску в 2017 році SparkCharge залучив 5 мільйонів доларів США від інвесторів. Це допоможе їм продовжувати розвивати свій продукт і задовольняти зростаючий попит на їхні продукти.
Зараз компанія співпрацює з кількома партнерами, включаючи Spiffy, Allstate, Urgently і DoorDash. Вони також змогли розширити свою зону обслуговування на Лос-Анджелес і район затоки Сан-Франциско. Вони також співпрацюють з низкою автовиробників і страхових компаній.
Пристрій SparkCharge — це портативний модульний зарядний пристрій, що живиться від акумулятора. Він призначений для розміщення у вантажному відсіку будь-якого автомобіля. Пристрій портативний і може заряджати електромобілі зі швидкістю до однієї милі за хвилину. Він також сумісний із зарядними станціями рівня 3. Зарядний пристрій важить дев'ять фунтів, а акумуляторний модуль важить двадцять два фунти. Потужність зарядного пристрою становить 20 кіловат годин.
Портативний зарядний пристрій SparkCharge може зарядити електромобіль всього за 10-20 хвилин. Зарядний пристрій також є портативним, тобто користувач може тримати його в автомобілі в разі надзвичайної ситуації.
SparkCharge також розробляє додаток, який допомагає водіям знаходити зарядні станції. Додаток показує зарядні центри в радіусі однієї милі від місця розташування автомобіля. Це також дозволяє користувачам запланувати доставку надшвидкої зарядки.
Наразі SparkCharge доступний у районі затоки Сан-Франциско, Далласі, Чикаго, Сан-Хосе та Лос-Анджелесі. Компанія також розширюється на 11 нових міст Каліфорнії.
