Milyen tényezők befolyásolják az elektromos jármű töltő töltési sebességét?

A töltési sebesség alapvető ellentmondása alapvetően az energiaátvitel hatékonyságának végső kihívása. Amikor a felhasználó beilleszti a töltőpisztolyt a járműbe, a töltőhalom áramának és feszültségének kimenetének pontosan meg kell egyeznie a jármű akkumulátorának "étvágyával". Például egy 800 V-os, nagyfeszültségű platformmal felszerelt elektromos autó elméletileg feltöltheti energiájának 80% -át 15 perc alatt egy 350 kW-os feltöltő halomon keresztül, de ha egy régi töltőhalom, amely csak a 400 V-os architektúrát támogatja, akkor az energia hirtelen csökkenhet 150 kW alá. Ez a "hordóhatás" nemcsak a töltőhalom hardver képességeitől függ, hanem a fedélzeti akkumulátorkezelő rendszer (BMS) valós idejű szabályozásától is. A BMS olyan, mint egy "intelligens komornyik" az akkumulátorhoz, folyamatosan ellenőrizve a cella hőmérsékletét, a feszültség egyensúlyát és a töltés állapotát (SOC) a töltési folyamat során. Amikor kimutatják, hogy a cella hőmérséklete meghaladja a 45 ° C-ot, a rendszer azonnal csökkenti a töltési teljesítményt, hogy megakadályozza a termikus kiszabadulást-ez azt jelenti, hogy még akkor is, ha ugyanazt a feltöltő halomot használják a forró nyáron, a jármű töltési sebessége több mint 30% -kal lassabb lehet, mint télen.

Elektromos jármű töltő

Maga az akkumulátor fizikai tulajdonságai legyőzhetetlen "mennyezetet" állítanak be a töltési sebességhez. Ha a lítium-ion akkumulátorok a teljes töltéshez közel állnak, akkor az anód lítiumfém csapadékának kockázata hirtelen növekszik, így az összes elektromos jármű kénytelen belépni a "Trickle Charge" módba, miután az akkumulátor eléri a 80%-ot. Ez a védelmi mechanizmus az utolsó 20% töltési ideje összehasonlítható az első 80% -kal. Finomabban, a különböző kémiai rendszerek akkumulátorai teljesen eltérőek a gyors töltéshez: bár a lítium vas-foszfát akkumulátorok (LFP) olcsók, lítium diffúziós sebességük lassú, és a töltési sebesség alacsony hőmérsékleten gyakran 40% -kal alacsonyabb, mint a hármas lítium akkumulátoroknál (NCM/NCA); És az új akkumulátorok szilícium-adalékolt negatív elektródokkal növelhetik az energia sűrűségét, de korlátozhatják a gyors töltési ciklusok számát a szilícium-részecskék tágulási problémái miatt. Ezek az ellentmondások arra késztetik az autógyártókat, hogy találjanak egyensúlyt a "töltési sebesség", az "akkumulátor -élettartam" és a "költségszabályozás" között.

Az infrastruktúra koordinációs képessége egy másik "láthatatlan bilincs", amelyet gyakran figyelmen kívül hagynak. A DC gyors töltőhalom tényleges kimeneti teljesítménye, amelynek névleges teljesítménye 150 kW, az elektromos hálózat pillanatnyi tápellátási kapacitása vonatkozik. Ha több töltőhalom egyidejűleg fut a csúcsidőben, a transzformátor terhelése megközelíti a kritikus értéket, és a töltőállomásnak a dinamikus energiaelosztás révén csökkentenie kell az egyes halom kimenetét. Ez a jelenség különösen nyilvánvaló a régi városi területeken - az európai töltőüzemeltető adatai szerint az esti csúcsidőszakban a tényleges töltési teljesítmény 22% -kal alacsonyabb, mint a névleges érték. A töltési interfész standardok fragmentációja tovább súlyosbítja a hatékonysági veszteséget. Ha a Tesla NACS interfészét használó modell egy töltési halomot használ a CCS szabványt, akkor a protokollt adapterrel kell konvertálni, amely 5% -10% kommunikációs késleltetést és energiavesztést okozhat. Noha a vezeték nélküli töltési technológia megszabadulhat a fizikai interfészek korlátozásaitól, az energiaátviteli hatékonysága jelenleg csak 92–94%, ami 6-8 százalékponttal alacsonyabb, mint a vezetékes töltés. Ez továbbra is elfogadhatatlan hiányosság a feltöltési forgatókönyvek számára, amelyek rendkívüli hatékonyságot eredményeznek.

A jövőbeli áttörési irány a "teljes link együttműködési optimalizálás" technológiai forradalmában rejlik. A Porsche és az Audi által közösen kifejlesztett 270 kW -os akkumulátor -melegítő technológia -20 ℃ -től az optimális üzemi hőmérsékletig, 25 ℃ 5 perccel a töltés előtt melegítheti az akkumulátort, az alacsony hőmérsékletű környezetben a töltési sebességet 50%-kal növelve. A Huawei által elindított "minden-folyékony hűvös szuper töltésű architektúra" nemcsak a töltőhalom méretét 40% -kal csökkenti azáltal, hogy beépíti az összes transzformátort, a töltő modulokat és a kábeleket a folyadékhűtési keringési rendszerbe, hanem folyamatosan nagy áramot ad ki a 600A-ra anélkül, hogy túlmelegedő védelmet váltana ki. Figyelemre méltó, hogy az energiahálózat oldalán a technológiai változások átalakítják a töltési ökológiát: a kaliforniai laboratóriumban tesztelt "fotovoltaikus tárolás és töltés" töltőállomás 250 kW töltési teljesítményt képes fenntartani 2 órán keresztül, amikor az energiahálózat kiszáll az energiából a tetőtéri fotovoltaiika és az energiatároló elemek együttműködésén keresztül. Ez a "decentralizált" energiamodell teljes mértékben megoldhatja az energiahálózat terhelésének korlátozását a töltési sebességre.