استكشاف تقنية أكوام شحن التيار المستمر الفعالة: إنشاء محطات شحن ذكية لك

الفرق بين الشحن بالتيار المتردد والشحن بالتيار المستمر: لشحن التيار المتردد (الجانب الأيسر من الشكل 2)، وصِّل وحدة OBC بمقبس تيار متردد قياسي، وستُحوِّل وحدة OBC التيار المتردد إلى تيار مستمر مناسب لشحن البطارية. أما لشحن التيار المستمر (الجانب الأيمن من الشكل 2)، فتشحن محطة الشحن البطارية مباشرةً.

2. تركيب نظام شحن التيار المستمر

(1) مكونات الآلة الكاملة

(2) مكونات النظام

(3) مخطط كتلة وظيفية

(4) نظام فرعي لأكوام الشحن

تتجاوز شواحن التيار المستمر السريعة من المستوى 3 (L3) الشاحن المدمج (OBC) في السيارة الكهربائية عن طريق شحن البطارية مباشرةً عبر نظام إدارة البطارية (BMS) في السيارة الكهربائية. يؤدي هذا التجاوز إلى زيادة كبيرة في سرعة الشحن، حيث تتراوح طاقة خرج الشاحن من 50 كيلوواط إلى 350 كيلوواط. يتراوح جهد الخرج عادةً بين 400 فولت و800 فولت، مع اتجاه السيارات الكهربائية الحديثة نحو أنظمة بطاريات 800 فولت. نظرًا لأن شواحن التيار المستمر السريعة من المستوى 3 تحوّل جهد الدخل ثلاثي الطور إلى تيار مستمر، فإنها تستخدم واجهة أمامية لتصحيح معامل القدرة (PFC)، والتي تتضمن محول تيار مستمر-تيار مستمر معزول. يتم بعد ذلك ربط خرج PFC هذا ببطارية السيارة. لتحقيق خرج طاقة أعلى، غالبًا ما يتم توصيل وحدات طاقة متعددة على التوازي. تتمثل الفائدة الرئيسية لشواحن التيار المستمر السريعة من المستوى 3 في تقليل وقت شحن السيارات الكهربائية بشكل كبير.

قلب كومة الشحن هو محول تيار متردد-مستمر أساسي. يتكون من مرحلة PFC، وناقل تيار مستمر، ووحدة تيار مستمر-مستمر.

مخطط كتلة مرحلة PFC

مخطط كتلة وظيفية لوحدة DC-DC

3. مخطط سيناريو كومة الشحن

(1) نظام شحن التخزين البصري

مع ازدياد طاقة شحن المركبات الكهربائية، غالبًا ما تواجه سعة توزيع الطاقة في محطات الشحن صعوبة في تلبية الطلب. ولمعالجة هذه المشكلة، ظهر نظام شحن قائم على التخزين يستخدم ناقل تيار مستمر. يستخدم هذا النظام بطاريات الليثيوم كوحدة تخزين للطاقة، ويعتمد على نظام إدارة الطاقة (EMS) محليًا وعن بُعد لموازنة وتحسين العرض والطلب على الكهرباء بين الشبكة وبطاريات التخزين والمركبات الكهربائية. بالإضافة إلى ذلك، يمكن للنظام التكامل بسهولة مع أنظمة الطاقة الكهروضوئية (PV)، مما يوفر مزايا كبيرة في تسعير الكهرباء في أوقات الذروة وخارجها، وتوسيع سعة الشبكة، مما يُحسّن كفاءة الطاقة بشكل عام.

(2) نظام شحن V2G

تستخدم تقنية "من المركبة إلى الشبكة" (V2G) بطاريات السيارات الكهربائية لتخزين الطاقة، مما يدعم شبكة الكهرباء من خلال تمكين التفاعل بينها وبين الشبكة. هذا يُخفف الضغط الناتج عن دمج مصادر الطاقة المتجددة واسعة النطاق وشحن السيارات الكهربائية على نطاق واسع، مما يُعزز استقرار الشبكة. إضافةً إلى ذلك، في مناطق مثل الأحياء السكنية والمجمعات المكتبية، يُمكن للعديد من السيارات الكهربائية الاستفادة من تسعير الذروة وخارجها، وإدارة الزيادات الديناميكية في الأحمال، والاستجابة لطلب الشبكة، وتوفير طاقة احتياطية، كل ذلك من خلال نظام إدارة الطاقة (EMS) المركزي. أما بالنسبة للمنازل، فتُمكّن تقنية "من المركبة إلى المنزل" (V2H) من تحويل بطاريات السيارات الكهربائية إلى حل لتخزين الطاقة المنزلية.

(3) نظام الشحن المنظم

يعتمد نظام الشحن المُرتّب بشكل أساسي على محطات شحن سريعة عالية الطاقة، وهو مثالي لاحتياجات الشحن المُركّزة، مثل النقل العام وسيارات الأجرة وأساطيل الخدمات اللوجستية. يُمكن تخصيص جداول الشحن بناءً على أنواع المركبات، مع إجراء الشحن خلال ساعات انقطاع الكهرباء خارج أوقات الذروة لخفض التكاليف. بالإضافة إلى ذلك، يُمكن تطبيق نظام إدارة ذكي لتبسيط إدارة الأسطول مركزيًا.

4. اتجاه التنمية المستقبلية

(1) التطوير المنسق للسيناريوهات المتنوعة التي تكملها محطات شحن مركزية وموزعة من محطات شحن مركزية واحدة

ستُشكّل محطات الشحن الموزعة حسب الوجهة إضافةً قيّمةً لشبكة الشحن المُحسّنة. فعلى عكس المحطات المركزية التي يبحث فيها المستخدمون بنشاط عن شواحن، ستُدمج هذه المحطات في المواقع التي يزورها الناس بالفعل. ويمكن للمستخدمين شحن سياراتهم خلال فترات إقامتهم الطويلة (عادةً لأكثر من ساعة)، حيث لا يُعدّ الشحن السريع ضروريًا. وتتراوح طاقة شحن هذه المحطات عادةً بين 20 و30 كيلوواط، وهي كافية لسيارات الركاب، مما يوفر مستوى معقولًا من الطاقة لتلبية الاحتياجات الأساسية.

(2) تطوير حصة سوقية كبيرة من 20 كيلو وات إلى سوق التكوين المتنوع 20/30/40/60 كيلو وات

مع التحول نحو المركبات الكهربائية ذات الجهد العالي، تبرز حاجة ملحة لزيادة أقصى جهد شحن لمحطات الشحن إلى 1000 فولت لتلبية الاستخدام الواسع النطاق مستقبلًا لطرازات الجهد العالي. تدعم هذه الخطوة تحديثات البنية التحتية اللازمة لمحطات الشحن. وقد حظي معيار جهد الخرج 1000 فولت بقبول واسع في قطاع وحدات الشحن، ويطرح المصنعون الرئيسيون تدريجيًا وحدات شحن عالية الجهد 1000 فولت لتلبية هذا الطلب.

تُكرّس شركة Linkpower جهودها لأكثر من 8 سنوات في مجال البحث والتطوير، بما في ذلك البرمجيات والأجهزة والتصميم الخارجي لأنظمة شحن المركبات الكهربائية AC/DC. وقد حصلنا على شهادات ETL / FCC / CE / UKCA / CB / TR25 / RCM. باستخدام برنامج OCPP1.6، أكملنا الاختبارات مع أكثر من 100 مزود منصة OCPP. وقمنا بترقية OCPP1.6J إلى OCPP2.0.1، وجُهّز حل EVSE التجاري بوحدة IEC/ISO15118، وهي خطوة فعّالة نحو تحقيق الشحن ثنائي الاتجاه V2G.

وفي المستقبل، سيتم تطوير المنتجات عالية التقنية مثل أكوام شحن المركبات الكهربائية، والطاقة الشمسية الكهروضوئية، وأنظمة تخزين طاقة بطاريات الليثيوم (BESS) لتوفير مستوى أعلى من الحلول المتكاملة للعملاء في جميع أنحاء العالم.