Princípio de funcionamento das pilhas de carregamento CC para veículos de nova energia

1. Classificação das pilhas de carga

OPilha de carregamento CAdistribui a energia CA da rede elétrica para omódulo de carregamentodo veículo por meio da interação de informações com o veículo, e amódulo de carregamentono veículo controla a energia para carregar a bateria de CA para CC.

OPistola de carregamento CA (Tipo 1, Tipo 2, GB/T) paraEstações de carregamento CApossui 7 furos terminais, 7 furos possuem terminais metálicos para suportar alimentação trifásicaEstações de carregamento de carros elétricos CA(380V), 7 furos têm apenas 5 furos com terminais de metal são monofásicosCarregador CA para veículos elétricos(220 V), as armas de carregamento CA são menores quePistolas de carregamento DC (CCS1, CCS2, GB/T, Chademo).

OPilha de carregamento DCconverte a energia CA da rede elétrica em energia CC para carregar a bateria do veículo interagindo com o veículo com informações e controla a potência de saída da pilha de carregamento de acordo com o gerenciador de bateria do veículo.

Existem 9 orifícios de terminais na pistola de carregamento DC paraEstações de carregamento CC, e a pistola de carregamento CC é maior que a pistola de carregamento CA.

2. O princípio básico de funcionamento das pilhas de carga CC

Na norma industrial “NB/T 33001-2010: Condições técnicas para carregadores de condução não embarcados para veículos elétricos” emitida pela Administração Nacional de Energia, é indicado que a composição básica deCarregador DC EVInclui: unidade de potência, unidade de controle, unidade de medição, interface de carregamento, interface de alimentação e interface de interação humano-computador. A unidade de potência refere-se ao módulo de carregamento CC, e a unidade de controle refere-se ao controlador da pilha de carregamento. Como um produto de integração de sistemas, além dos dois componentes de “Módulo de carregamento DC" e "controlador de pilha de carregamento” constituindo o núcleo técnico, o projeto estrutural também é um dos pontos-chave do projeto de confiabilidade de toda a pilha. O “controlador de pilha de carregamento” pertence à categoria de tecnologia de hardware e software embarcados, e o “módulo de carregamento CC” representa a mais alta conquista da tecnologia de eletrônica de potência na área de CA/CC.

O processo básico de carregamento é: carregar a tensão CC em ambas as extremidades da bateria, carregar a bateria com uma corrente alta e constante, a tensão da bateria aumenta gradual e lentamente, aumenta até certo ponto, a tensão da bateria atinge o valor nominal, o SoC atinge 95% (para baterias diferentes, diferente) e continua a carregar a bateria com tensão constante e pequena corrente. "A tensão sobe, mas a bateria não está cheia, ou seja, não está cheia, se houver tempo, você pode mudar para uma pequena corrente para enriquecê-la." Para realizar este processo de carregamento, a pilha de carregamento precisa ter um "módulo de carregamento CC" para fornecer energia CC em termos de função; É necessário ter um "controlador de pilha de carregamento" para controlar a "ligação, desligamento, tensão de saída e corrente de saída" do módulo de carregamento; É necessário ter uma "tela sensível ao toque" como interface homem-máquina para emitir instruções, e o controlador emitirá instruções como "ligação, desligamento, tensão de saída, corrente de saída" e outras instruções para o módulo de carregamento. O mais simples pilha de carregamento de veículos elétricosentendido do nível elétrico só precisa ter um módulo de carregamento, placa de controle e tela sensível ao toque; Se os comandos como ligar, desligar e tensão de saída] corrente de saída forem feitos em vários teclados no módulo de carregamento, então um módulo de carregamento pode carregar a bateria.

Oparte elétrica de um carregador DCConsiste em um circuito primário e um circuito secundário. A entrada do circuito principal é uma corrente alternada trifásica, que é convertida em corrente contínua aceitável pelo módulo de carregamento (módulo retificador) após o disjuntor de entrada e o medidor de energia CA inteligente, e então conecta o fusível earma carregadora evpara carregar o veículo elétrico. O circuito secundário é composto por umapilha de carregamento de carro elétricocontrolador, um leitor de cartão, uma tela de exibição, um medidor de CC, etc. O circuito secundário também fornece controle “start-stop” e operação de “parada de emergência”; A luz de sinalização fornece indicações de status “standby”, “carregando” e “cheio”; Como um dispositivo de interação humano-computador, o visor fornece passagem de cartão, configuração do modo de carregamento e operações de controle start-stop.

O princípio elétrico das pilhas de carga CC é resumido da seguinte forma:

• Um único módulo de carregamento tem atualmente apenas 15 kW, o que não consegue atender aos requisitos de energia e exige que vários módulos de carregamento trabalhem juntos em paralelo, além de precisar de um barramento CAN para conseguir o compartilhamento de corrente de vários módulos;
• A entrada do módulo de carregamento vem da rede elétrica, que é uma fonte de alimentação de alta potência, envolvendo a rede elétrica e a segurança pessoal, especialmente a segurança pessoal, é necessário instalar um interruptor de ar (o nome científico é “disjuntor de invólucro de plástico”), interruptor de proteção contra raios ou até mesmo um interruptor de vazamento na extremidade de entrada;
• A saída da pilha de carga é de alta tensão e alta corrente, a bateria é eletroquímica, fácil de explodir, para evitar a segurança de operação incorreta, a saída deve ter um fusível;
• As questões de segurança são a maior prioridade, além das medidas na extremidade de entrada, travas mecânicas e travas eletrônicas devem estar presentes, testes de isolamento devem estar presentes e resistência à descarga deve estar presente;
• A capacidade de carga da bateria não é determinada pela pilha de carga, mas pelo cérebro da bateria, o BMS. O BMS emite instruções ao controlador sobre "permitir a carga, interromper a carga e quanta tensão e corrente podem ser aceitas", e o controlador então as emite ao módulo de carga. Portanto, é necessário implementar a comunicação CAN entre o controlador e o BMS, e a comunicação CAN entre o controlador e o módulo de carga.
• A pilha de carregamento também precisa ser monitorada e gerenciada, e o controlador precisa ser conectado ao fundo por meio de WiFi ou 3G/4G e outros módulos de comunicação de rede;
• A conta de luz para carregamento não é gratuita, sendo necessário instalar um medidor e um leitor de cartão para realizar a função de cobrança;
• Deve haver uma luz indicadora clara na carcaça da pilha de carregamento, geralmente três luzes indicadoras, que indicam carregamento, falha e fonte de alimentação, respectivamente;
• O projeto do duto de ar das pilhas de carregamento CC é fundamental. Além do conhecimento estrutural, o projeto do duto de ar exige a instalação de um ventilador na pilha de carregamento, embora haja um ventilador dentro de cada módulo de carregamento.