Princípio de funcionamento das estações de carregamento CC para veículos de novas energias

1. Classificação de estacas de carregamento

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 omódulo de carregamentoO controle no veículo controla a energia para carregar a bateria, convertendo-a de corrente alternada (CA) para corrente contínua (CC).

OPistola de carregamento CA (Tipo 1, Tipo 2, GB/T) paraestações de carregamento CAPossui 7 furos para terminais, sendo que 7 desses furos possuem terminais metálicos para suportar sistemas trifásicos.estações de carregamento CA para carros elétricos(380V), 7 furos, apenas 5 furos com terminais metálicos são monofásicos.Carregador CA para veículos elétricos(220V), as pistolas de carregamento CA são menores quePistolas de carregamento DC (CCS1, CCS2, GB/T, Chademo).

Opilha de carregamento CCConverte a energia CA da rede elétrica em energia CC para carregar a bateria do veículo, interagindo com o veículo por meio de informações, e controla a potência de saída do carregador de acordo com o gerenciador de bateria do veículo.

Existem 9 orifícios terminais na pistola de carregamento CC paraestações de carregamento CCE a pistola de carregamento DC é maior que a pistola de carregamento AC.

2. Princípio básico de funcionamento das estações de carregamento 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, destaca-se a composição básica deCarregador DC para veículos elétricosInclui: unidade de potência, unidade de controle, unidade de medição, interface de carregamento, interface de alimentação e interface de interação homem-máquina. 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 CC" e "controlador de pilha de carregamentoConstituindo o núcleo técnico, o projeto estrutural também é um dos pontos-chave para a confiabilidade de toda a pilha. O "controlador da pilha de carregamento" pertence à categoria de tecnologia de hardware e software embarcada, e o "módulo de carregamento CC" representa o ápice da tecnologia de eletrônica de potência no campo de CA/CC.

O processo básico de carregamento é o seguinte: aplicar tensão CC em ambas as extremidades da bateria, carregá-la com uma corrente alta e constante, a tensão da bateria aumenta gradual e lentamente até atingir um certo nível, quando a tensão da bateria atinge o valor nominal e o SoC (estado de carga) chega a 95% (o valor pode variar dependendo da bateria), e então continuar carregando a bateria com tensão constante e corrente baixa. A tensão aumenta, mas a bateria ainda não está totalmente carregada; se houver tempo, pode-se reduzir a corrente para completar a carga. Para realizar esse processo de carregamento, a estação de carregamento precisa de um "módulo de carregamento CC" para fornecer energia CC; um "controlador de estação de carregamento" para controlar a "ligação, desligamento, tensão de saída e corrente de saída" do módulo de carregamento; e uma "tela sensível ao toque" como interface homem-máquina para enviar comandos, e o controlador enviará comandos como "ligar", "desligar", "tensão de saída", "corrente de saída" e outros para o módulo de carregamento. Em resumo, é o processo mais simples. pilha de carregamento de veículos elétricosDo ponto de vista elétrico, basta ter um módulo de carregamento, uma placa de controle e uma tela sensível ao toque; se os comandos, como ligar, desligar e tensão de saída, além da corrente de saída, forem implementados em vários teclados no módulo de carregamento, então esse módulo poderá carregar a bateria.

OParte elétrica de um carregador CCConsiste em um circuito primário e um circuito secundário. A entrada do circuito principal é 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 inteligente CA, e então conecta o fusível epistola carregadora de veículos elétricospara carregar o veículo elétrico. O circuito secundário consiste em umpilha de carregamento para carros elétricosO circuito secundário inclui um controlador, um leitor de cartões, uma tela, um medidor de corrente contínua, etc. Ele também oferece controle de "ligar/desligar" e operação de "parada de emergência"; a luz indicadora mostra os status "em espera", "carregando" e "carga completa"; como um dispositivo de interação homem-máquina, a tela permite a leitura do cartão, a configuração do modo de carregamento e as operações de controle de ligar/desligar.

O princípio elétrico das pilhas de carregamento CC pode ser resumido da seguinte forma:

• Atualmente, um único módulo de carregamento possui apenas 15 kW, o que não atende aos requisitos de energia, sendo necessário que vários módulos de carregamento funcionem em paralelo e que haja um barramento CAN para permitir o compartilhamento de corrente entre os módulos;
• A entrada do módulo de carregamento vem da rede elétrica, que é uma fonte de alimentação de alta potência, envolvendo a segurança da rede elétrica e a segurança pessoal. Especialmente em relação à segurança pessoal, é necessário instalar um disjuntor a ar (nome científico: "disjuntor de invólucro plástico"), um interruptor de proteção contra raios ou mesmo um interruptor de fuga na extremidade de entrada;
• A saída da pilha de carregamento é de alta tensão e alta corrente, a bateria é eletroquímica, fácil de explodir, para evitar a operação incorreta e garantir a segurança, a saída deve ter um fusível;
• Questões de segurança são a prioridade máxima; além das medidas na entrada, devem estar presentes fechaduras mecânicas e eletrônicas, testes de isolamento e resistência à descarga.
• A aceitação ou não do carregamento da bateria não é determinada pela pilha de carregamento, mas sim pelo cérebro da bateria, o BMS (Sistema de Gerenciamento de Bateria). O BMS envia instruções ao controlador, indicando se o carregamento deve ser permitido, se deve ser interrompido e qual a tensão e corrente suportadas, e o controlador, por sua vez, repassa essas instruções ao módulo de carregamento. Portanto, é necessário implementar a comunicação CAN entre o controlador e o BMS, bem como entre o controlador e o módulo de carregamento.
• A pilha de carregamento também precisa ser monitorada e gerenciada, e o controlador precisa estar conectado à rede por meio de Wi-Fi, 3G/4G ou outros módulos de comunicação de rede;
• A conta de luz referente ao carregamento não é gratuita, sendo necessário instalar um medidor e um leitor de cartões para efetuar a cobrança;
• Deve haver uma luz indicadora clara na carcaça da pilha de carregamento, geralmente três luzes indicadoras, que indicam respectivamente carregamento, falha e alimentação de energia;
• O projeto do sistema de dutos de ar das estações de carregamento CC é fundamental. Além do conhecimento estrutural, o projeto do sistema de dutos de ar exige a instalação de um ventilador na estação de carregamento, embora já exista um ventilador dentro de cada módulo de carregamento.