Kas ir borta un ārpus borta lādētājs?
Īsumā, iebūvētais lādētājs pārveido maiņstrāvu no tīkla līdzstrāvā, ko pēc tam izmanto akumulatora uzlādēšanai. To izmanto ikreiz, kad elektriskā automašīna ir pievienota maiņstrāvas kontaktligzdai. To izmanto arī tad, kad elektromobilis pats uzlādējas.
 | Barošanas bloks |
Šis izgudrojums sastāv no barošanas bloka, kas nodrošina iebūvētos un ārējos lādētājus ar jaudu, kas ir piemērota transportlīdzekļa akumulatora spriegumam. Ierīcei ir divējāda programmējamības pakāpe, kas ļauj tai pielāgoties visam skursteņa spriegumu diapazonam. Tas sastāv no trim pamata sastāvdaļām: barošanas bloka, atloku ieejas un strāvas vada.
Iebūvētie lādētāji ir mazāka izmēra un ar zemu profilu. Tie ir paredzēti, lai nodrošinātu lēnāku uzlādi nekā ārējā lādētājs, un tie var ietvert EMI aizsardzību un nelielu izplatīšanās aizkavi. Šos lādētājus var izmantot arī PHEV un akumulatoru darbināmos transportlīdzekļos, un tie ir saderīgi ar uzlādes stacijām.
| Mērīšanas sistēma |
Lai pārliecinātos, ka iebūvētais vai ārējā lādētājs ir efektīvs, ir jāmēra energoefektivitāte. Ierosinātajā mērīšanas sistēmā jāiekļauj digitālās nolasīšanas saskarne izejas enerģijas un jaudas koeficienta analīzei. Turklāt tajā jāiekļauj arī papildu jaudas analizators maiņstrāvas ieejas pusē, lai aprēķinātu ieejas enerģiju un jaudas koeficientu. Tas ir būtiski enerģijas metroloģijas kalibrēšanai.
Mērīšanas sistēma ārējiem un iebūvētiem lādētājiem sastāv no ātrgaitas AD pārveidotāja, kas var veikt vairākus mērījumus vienlaikus. Papildus tam iegūtie dati ir jāstraumē katrā iterācijā. Šī ir sarežģīta problēma DSP, tāpēc FPGA ir vēlamā iespēja.
| Vadības cilpas |
Vadības cilpas starp iebūvētajiem un ārējiem PEV lādētājiem ļauj abām ierīcēm darboties augstā efektivitātes līmenī. Atšķirībā no tradicionālajiem invertoriem, kuriem ir viena vadības cilpa, PEV lādētāji var darboties vairākos režīmos. Piemēram, tie var nodrošināt borta strāvu, kamēr nav pieejama ārpuse. Ārpus borta lādētāju priekšrocība ir arī PV integrācija. Tie izmanto divu līmeņu, četrkājainu invertora topoloģiju, lai dinamiski kontrolētu reālās un reaktīvās jaudas plūsmu un PEV akumulatora uzlādes un izlādes strāvu. Tas nodrošina četru reaktīvu kvadrantu darbību, augstas stabilitātes reakcijas un konsekventu veiktspēju. Turklāt PV elektroenerģijas ražošana ir nemanāmi integrēta uzlādes stacijā un regulēta dažādiem vides apstākļiem.
Iebūvēta uzlādes sistēma var uzlabot transportlīdzekļa drošību un ekspluatācijas izmaksas, samazinot akumulatora uzlādes laiku. Šeit kāds pārbauda tehnoloģiju, ko izmanto iebūvēto lādētāju ieviešanai hibrīdos un elektriskajos transportlīdzekļos. Elektriskā transportlīdzekļa (EV) dzīvotspēja ir atkarīga no tā spējas ātri uzlādēt akumulatorus. Uzlādes laiki bieži vien ir tikpat šķērslis kā diapazona ierobežojumi. Divi galvenie uzlādes arhitektūru veidi ir ārpus borta ātrās līdzstrāvas uzlādes stacijas un iebūvētās uzlādes sistēmas.
| Galvaniskā izolācija |
Galvaniskā izolācija ir kritisks drošības pasākums uzlādes procesā. Bez šī pasākuma transportlīdzekļa elektriskā sistēma var saskarties ar bīstamām zemējuma cilpām, kas var radīt troksni un drošības problēmas. Turklāt strāvas, kas plūst caur elektriskā transportlīdzekļa akumulatoru sistēmu, var būt potenciāli letālas cilvēkiem.
Lai izpildītu šīs prasības, iebūvētajam lādētājam jāspēj mainīt līdzstrāvas sprieguma izvadi un strāvas līmeni. Ir svarīgi arī aizsargāt šīs sastāvdaļas no pārsprieguma un zemsprieguma, un pareizi funkcionējošai sistēmai ir jānodrošina sprieguma uzraudzība.
| Izmaksas |
Elektriskajā transportlīdzeklī iebūvētā un ārējā lādētāja izmaksas atšķiras atkarībā no iebūvētā lādētāja jaudas un kvalitātes. Ārpus borta lādētāji ir dārgāki, taču tiem ir nepieciešama lielāka jauda, un tiem var būt nepieciešama īpaša uzstādīšana. Turklāt to izmaksas par kW var ievērojami atšķirties. Tāpēc ir grūti paredzēt optimālo jaudas līmeni.
Lai novērtētu iebūvēto un ārējo lādētāju izmaksu un ieguvumu attiecību, mēs izmantojām viena mērķa optimizācijas metodi. Šajā procesā mēs noteicām iebūvētā lādētāja un akumulatora jaudas optimālo jaudu. Optimizācijas mērķis ir samazināt uzlādes izmaksas visā transportlīdzekļa kalpošanas laikā.
| Izmērs |
Ir dažas galvenās atšķirības starp iebūvētajiem un ārpuses lādētājiem. Iebūvētais lādētājs ir mazāks un pārveido strāvu ar lēnāku ātrumu, savukārt ārpus borta lādētājs ir lielāks un spēj izturēt lielāku strāvu. Abu veidu lādētājus ražo lielākā daļa EV komponentu ražotāju, taču to pārveidošanas ātrums ievērojami atšķiras. Iebūvētais lādētājs ir arī smagāks un aizņem vairāk vietas automašīnā.
