Šta je ugrađeni i vanbrodski punjač?

Ukratko, ugrađeni punjač pretvara izmjeničnu struju iz mreže u istosmjernu struju, koja se zatim koristi za punjenje baterije. Koristi se svaki put kada je električni automobil uključen u utičnicu naizmjenične struje. Također se koristi kada se električni automobil sam puni.

Jedinica za napajanje

Ovaj izum se sastoji od jedinice za napajanje koja obezbjeđuje ugrađene i vanbrodske punjače snagom koja odgovara naponu akumulatora vozila. Jedinica ima dvostruki nivo programabilnosti koji joj omogućava da se prilagodi čitavom rasponu napona steka. Sastoji se od tri osnovne komponente: jedinice za napajanje, ulaza s prirubnicom i kabla za napajanje.

Ugrađeni punjači su manje veličine i niskog profila. Oni su dizajnirani da obezbede sporije punjenje od punjača van broda i mogu uključivati ​​EMI zaštitu i mala kašnjenja širenja. Ovi punjači se također mogu koristiti u PHEV vozilima i vozilima na baterije, a kompatibilni su sa stanicama za punjenje.

Sistem mjerenja

Da biste bili sigurni da je ugrađeni ili vanbrodski punjač efikasan, energetska efikasnost se mora izmjeriti. Predloženi mjerni sistem bi trebao uključivati ​​digitalni interfejs za očitavanje za analizu izlazne energije i faktora snage. Osim toga, trebao bi uključiti i dodatni analizator snage na strani AC ulaza za izračunavanje ulazne energije i faktora snage. Ovo je neophodno za kalibraciju energetske metrologije.

Mjerni sistem za vanbrodske i onboard punjače sastoji se od brzog AD pretvarača koji može izvršiti više mjerenja istovremeno. Osim toga, prikupljeni podaci moraju biti strimovani u svaku iteraciju. Ovo je težak problem za DSP, tako da je FPGA poželjna opcija.

Kontrolne petlje

Kontrolne petlje između ugrađenih i vanbrodskih PEV punjača omogućavaju da oba uređaja rade na visokom nivou efikasnosti. Za razliku od tradicionalnih pretvarača, koji imaju jednu kontrolnu petlju, PEV punjači mogu raditi u više načina. Na primjer, oni mogu obezbijediti ugrađeno napajanje dok napajanje izvan ploče nije dostupno. Vanbrodski punjači također imaju prednost ugradnje PV integracije. Oni koriste dvoslojnu, četveronožnu topologiju invertera za dinamičku kontrolu toka stvarne i reaktivne snage i struje punjenja i pražnjenja PEV baterije. Ovo osigurava rad u četiri reaktivnog kvadranta, visoke stabilne reakcije i dosljedne performanse. Osim toga, proizvodnja PV energije je neprimjetno integrirana u stanicu za punjenje i regulirana za različite uvjete okoline.

Ugrađeni sistem punjenja može poboljšati sigurnost vozila i operativne troškove smanjenjem vremena punjenja baterije. Ovdje neko ispituje tehnologiju koja se koristi za implementaciju punjača u hibridna i električna vozila. Održivost električnog vozila (EV) zavisi od njegove sposobnosti da brzo napuni svoje baterije. Vremena punjenja često su isto toliko usko grlo kao i ograničenja dometa. Dvije osnovne vrste arhitektura punjenja su vanbrodske brze DC stanice za punjenje i sistemi za punjenje na brodu.

Galvanska izolacija

Galvanska izolacija je kritična mjera sigurnosti u procesu punjenja. Bez ove mjere, električni sistem vozila bi mogao naići na opasne petlje uzemljenja, što može dovesti do buke i sigurnosnih problema. Nadalje, struje koje teku kroz sistem baterija električnog vozila mogu biti potencijalno smrtonosne za ljude.

Da bi ispunio ove zahtjeve, ugrađeni punjač mora biti u stanju promijeniti izlazni DC napon i nivo struje. Također je bitno zaštititi ove komponente od prenapona i podnapona, a pravilno funkcionirajući sistem bi trebao osigurati praćenje napona.

Troškovi

U električnom vozilu, cijena ugrađenog i vanbrodskog punjača varira ovisno o kapacitetu i kvaliteti ugrađenog punjača. Vanbrodski punjači su skuplji, ali također zahtijevaju više energije i mogu zahtijevati posebnu instalaciju. Štaviše, njihova cijena po kW može uvelike varirati. Stoga je teško predvidjeti optimalnu snagu.

Da bismo procijenili omjer troškova i koristi ugrađenih i vanbrodskih punjača, koristili smo metodu optimizacije jednog cilja. U ovom procesu smo odredili optimalnu snagu za ugrađeni punjač i kapacitet baterije. Cilj optimizacije je minimiziranje troškova punjenja tokom životnog veka vozila.

Veličina

Postoji nekoliko ključnih razlika između ugrađenih i vanbrodskih punjača. Ugrađeni punjač je manji i sporije pretvara struju, dok je vanbrodski punjač veći i može podnijeti veće struje. Ove dvije vrste punjača proizvodi većina proizvođača komponenti za električna vozila, ali njihove brzine konverzije značajno variraju. Ugrađeni punjač je takođe teži i zauzima više prostora u automobilu.