Что такое бортовое и внешнее зарядное устройство?
Короче говоря, встроенное зарядное устройство преобразует мощность переменного тока из сети в мощность постоянного тока, которая затем используется для зарядки аккумулятора. Он используется всякий раз, когда электромобиль подключен к розетке переменного тока. Он также используется, когда электромобиль заряжается сам.
 | Блок питания |
Это изобретение состоит из блока питания, который обеспечивает бортовые и внешние зарядные устройства мощностью, соответствующей напряжению аккумуляторной батареи транспортного средства. Устройство имеет двойной уровень программируемости, что позволяет ему работать с полным диапазоном напряжений стека. Он состоит из трех основных компонентов: блока питания, фланцевого ввода и шнура питания.
Бортовые зарядные устройства меньше по размеру и имеют низкий профиль. Они предназначены для обеспечения более медленной зарядки, чем внешнее зарядное устройство, и могут включать в себя защиту от электромагнитных помех и небольшие задержки распространения. Эти зарядные устройства также могут использоваться в автомобилях PHEV и автомобилях с аккумуляторным питанием и совместимы с зарядными станциями.
| Система измерения |
Чтобы убедиться, что бортовое или внешнее зарядное устройство работает эффективно, необходимо измерить энергоэффективность. Предлагаемая система измерения должна включать интерфейс цифрового считывания для анализа выходной энергии и коэффициента мощности. Кроме того, он также должен включать дополнительный анализатор мощности на стороне входа переменного тока для расчета входной энергии и коэффициента мощности. Это необходимо для калибровки энергетической метрологии.
Измерительная система для внешних и бортовых зарядных устройств состоит из высокоскоростного АЦП, который может выполнять несколько измерений одновременно. В дополнение к этому, полученные данные должны передаваться в каждую итерацию. Это сложная проблема для DSP, поэтому предпочтительным вариантом является FPGA.
| Контуры управления |
Контуры управления между бортовыми и внешними зарядными устройствами PEV позволяют обоим устройствам работать с высоким уровнем эффективности. В отличие от традиционных инверторов, которые имеют один контур управления, зарядные устройства PEV могут работать в нескольких режимах. Например, они могут обеспечивать бортовое питание, когда внешнее питание недоступно. Внешние зарядные устройства также имеют то преимущество, что они включают в себя фотоэлектрическую интеграцию. Они используют двухуровневую топологию инвертора с четырьмя опорами для динамического управления потоком активной и реактивной мощности, а также током зарядки и разрядки батареи PEV. Это обеспечивает работу в четырех реактивных квадрантах, высокую стабильность отклика и постоянную производительность. Кроме того, фотоэлектрическая генерация органично интегрирована в зарядную станцию и регулируется для различных условий окружающей среды.
Бортовая система зарядки может повысить безопасность автомобиля и снизить эксплуатационные расходы за счет сокращения времени перезарядки аккумуляторной батареи. Здесь кто-то исследует технологию, используемую для внедрения бортовых зарядных устройств в гибридные и электрические транспортные средства. Жизнеспособность электромобиля (EV) зависит от его способности быстро заряжать аккумуляторы. Время зарядки часто является таким же узким местом, как и пределы диапазона. Двумя основными типами архитектуры зарядки являются внешние станции быстрой зарядки постоянным током и бортовые системы зарядки.
| Гальваническая развязка |
Гальваническая развязка является важной мерой безопасности в процессе зарядки. Без этой меры электрическая система автомобиля может столкнуться с опасными петлями заземления, что может привести к шуму и проблемам безопасности. Кроме того, токи, протекающие через аккумуляторную систему электромобиля, могут быть потенциально смертельными для человека.
Чтобы соответствовать этим требованиям, встроенное зарядное устройство должно иметь возможность изменять выходное напряжение постоянного тока и уровень тока. Также важно защитить эти компоненты от перенапряжения и пониженного напряжения, а правильно функционирующая система должна обеспечивать контроль напряжения.
| Расходы |
В электромобиле стоимость бортового и внешнего зарядного устройства варьируется в зависимости от емкости и качества бортового зарядного устройства. Внешние зарядные устройства дороже, но также требуют большей мощности и могут потребовать специальной установки. При этом их стоимость за кВт может сильно различаться. Следовательно, трудно предсказать оптимальную мощность.
Чтобы оценить соотношение затрат и выгод бортовых и внешних зарядных устройств, мы использовали метод оптимизации с одной целью. В ходе этого процесса мы определили оптимальную номинальную мощность бортового зарядного устройства и емкость аккумулятора. Целью оптимизации является минимизация затрат на зарядку в течение всего срока службы транспортного средства.
| Размер |
Есть несколько ключевых различий между бортовыми и внешними зарядными устройствами. Встроенное зарядное устройство меньше и преобразует ток медленнее, тогда как внешнее зарядное устройство больше и может работать с более высокими токами. Эти два типа зарядных устройств производятся большинством производителей компонентов электромобилей, но скорость их преобразования значительно различается. Бортовое зарядное устройство также тяжелее и занимает больше места в машине.
