Análise abrangente do gabinete de carregamento de EV: tipos, princípios e conhecimento central da indústria

Com a popularização em grande-escala dos novos veículos energéticos e o forte apoio de políticas relevantes, a indústria dos novos veículos energéticos entrou num período de rápido desenvolvimento e a procura dos utilizadores por serviços de carregamento continuou a aumentar em conformidade. Sendo uma infra-estrutura de apoio indispensável para veículos eléctricos, a função principal do Gabinete de Carregamento de VE é fornecer serviços de carregamento estáveis ​​e seguros para veículos eléctricos. Entretanto, equipamentos relacionados, como armários de carregamento de baterias à prova de fogo e armários de carregamento de baterias de lítio, que são complementares às pilhas de carregamento, têm sido continuamente melhorados com o desenvolvimento da indústria, construindo conjuntamente um ecossistema diversificado de serviços de carregamento.

A classificação dos armários de carregamento de VE é diversa, com diferentes critérios de classificação correspondendo a cenários de aplicação e requisitos funcionais distintos. Distinguir claramente as características dos vários tipos de pilhas de carregamento é a base para o layout racional das instalações de carregamento. Do ponto de vista dos métodos de instalação, eles são divididos principalmente em carregador-de chão (pilha de carregamento-de chão) e carregador-montado na parede (pilha de carregamento-montada na parede). As pilhas-de carregamento no chão são adequadas para vagas de estacionamento que não ficam próximas às paredes, enquanto as pilhas-de carregamento montadas na parede são mais adequadas para vagas de estacionamento próximas às paredes. Esses dois tipos podem cobrir com flexibilidade as necessidades de carregamento de diferentes condições do local.

Com base nos locais de instalação, as pilhas de carregamento podem ser categorizadas em três tipos: pilhas de carregamento públicas, pilhas de carregamento dedicadas e pilhas de carregamento privadas. As pilhas de carregamento público são instaladas em lugares de estacionamento públicos (garagens) e fornecem serviços de carregamento público a veículos na comunidade, muitas vezes dispostas em conjunto com estações de carregamento de baterias. As pilhas de carregamento dedicadas são construídas pelas construtoras em estacionamentos próprios (garagens) e são exclusivas para pessoal interno. As pilhas de carregamento privadas são instaladas em lugares de estacionamento individuais (garagens) e prestam especificamente serviços de carregamento de veículos elétricos propriedade de particulares.

Com base no número de interfaces de carregamento, as pilhas de carregamento podem ser divididas em duas categorias: uma-para-uma carga e uma-para-muitas cargas. Carregamento um{5}}por{6}} refere-se a uma pilha de carregamento que só pode carregar um veículo elétrico, o que é adequado para cenários em que as necessidades de carregamento são dispersas. O carregamento-para{9}}muitos, por outro lado, utiliza diversas interfaces para carregar simultaneamente mais de um veículo elétrico, tornando-o ideal para áreas com necessidades concentradas de carregamento e melhorando a utilização do local.

Em termos de métodos de fornecimento de energia, os principais tipos de pilhas de carregamento são pilhas de carregamento CA e pilhas de carregamento CC, além de pilhas de carregamento integradas CA/CC que combinam ambas as funções. As pilhas de carregamento DC estão diretamente conectadas à rede elétrica e podem carregar diretamente baterias de veículos elétricos. Eles normalmente usam um sistema trifásico-quatro{3}}fios ou um sistema trifásico-três{5}}fios para fonte de alimentação, com uma ampla faixa ajustável de tensão e corrente de saída, permitindo carregamento rápido. Eles são frequentemente combinados com módulos de carregamento para aumentar a eficiência do carregamento. As pilhas de carregamento CA não possuem recursos de carregamento e fornecem apenas saída de energia. Eles exigem uma conexão com um-carregador integrado para concluir o processo de carregamento. Devido à potência geralmente mais baixa dos-carregadores integrados, o carregamento rápido não pode ser alcançado. As pilhas de carregamento integradas AC/DC podem alternar com flexibilidade entre os modos de carregamento. Durante o dia, quando há uma grande demanda de carregamento, utiliza-se o carregamento rápido DC, e à noite, quando há menos usuários, muda para carregamento lento AC, adaptando-se às necessidades de carregamento dos diferentes períodos de tempo. É importante notar que pilhas de carregamento de diferentes tipos de fontes de alimentação são frequentemente combinadas com equipamentos especializados correspondentes. Por exemplo, gabinetes de carregamento de baterias de íons de lítio são adequados para cenários de carregamento relacionados a modelos de veículos de íons de lítio, enquanto gabinetes de carregadores de baterias de 12 V são adequados para cenários específicos de demanda de baixa tensão.

Além das categorias principais mencionadas acima, existem vários tipos de equipamentos de carregamento com funções especializadas na indústria, como gabinete de carregamento modular, gabinete de carregamento personalizado, bem como gabinete de carregamento à prova de poeira, gabinete de carregamento à prova d'água e gabinete de carregamento à prova de explosão-, que possuem propriedades de proteção especiais e podem acomodar necessidades de carregamento em diferentes condições ambientais.

O núcleo da operação da pilha de carregamento gira em torno de dois aspectos principais: conversão e transmissão de energia elétrica, garantindo a transmissão eficiente e segura de energia elétrica da rede elétrica para as baterias dos veículos elétricos. No processo de conversão de energia elétrica, o componente central da pilha de carregamento é o conversor, cuja função principal é converter a entrada de corrente alternada (CA) da rede elétrica em corrente contínua (CC) exigida pelas baterias dos veículos elétricos. Este processo depende da regulação precisa do Sistema de Gerenciamento de Bateria (BMS) para garantir que a tensão, a corrente e outros parâmetros correspondam aos requisitos da bateria.

No aspecto da transmissão de energia elétrica, existem basicamente dois métodos: transmissão com fio e transmissão sem fio. Atualmente, a transmissão com fio é a mais utilizada, que envolve a transmissão de energia elétrica convertida para baterias de veículos elétricos por meio de cabos de carregamento. A transmissão sem fio, por outro lado, consegue a transmissão sem contato de energia elétrica através de campos magnéticos. Seu princípio básico envolve a instalação de bobinas de indutância mútua no solo e no chassi do veículo, respectivamente. A bobina de entrada gera corrente de excitação e a bobina de saída adquire indutivamente energia elétrica para completar o carregamento. No entanto, a tecnologia de transmissão sem fio ainda está em fase de pesquisa e desenvolvimento, ainda não alcançou aplicação comercial em grande-escala e enfrenta limitações como a necessidade de alinhamento preciso da bobina e carregamento-um para{7}}um. Além disso, a lógica de transmissão de dispositivos como gabinetes de carregamento de veículos elétricos e docas de carregamento segue o princípio central de transmissão das pilhas de carregamento, tendo a transmissão eficiente e segura de energia elétrica como objetivo principal.

Este artigo analisa exaustivamenteGabinete de carregamento de veículos elétricos, combinando o histórico de desenvolvimento da indústria para classificar sistematicamente seu sistema de classificação multi-dimensional, abrangendo dimensões como métodos de instalação, locais, número de interfaces, métodos de fornecimento de energia, bem como diversas subdivisões de equipamentos de proteção e personalizados. Ele disseca profundamente o princípio de funcionamento central de "conversão + transmissão" de pilhas de carregamento e explica detalhadamente as estruturas dos componentes principais, como fontes de alimentação e placas de controle. Ao comparar as características e os cenários aplicáveis ​​de carregamento rápido DC, carregamento lento AC e carregamento sem fio, explica os padrões nacionais para interfaces de carregamento e as diferenças entre carregamento rápido e lento em termos de estrutura, custo e impacto da bateria. Enfatiza a importância de uma combinação razoável de carregamento rápido e lento para a estabilidade da rede e a satisfação da procura. Por fim, menciona a tendência de desenvolvimento de equipamentos-de carregamento específicos do setor, mostrando a construção diversificada do ecossistema de serviços de carregamento.