Vues: 0 Auteur: Éditeur de site Temps de publication: 2025-02-25 Origine: Site
Alors que le monde accorde de plus en plus d'attention à la protection de l'environnement et au développement durable, la demande du marché pour les véhicules électriques (véhicules électriques) en tant que moyen de transport d'énergie propre continue d'augmenter. Cependant, la popularité des véhicules électriques dépend non seulement des progrès technologiques des véhicules eux-mêmes, mais également du développement synchrone de la technologie de charge. Cet article explorera en profondeur plusieurs domaines clés de la technologie de charge des véhicules électriques, notamment la technologie de charge, la technologie de la communication, la technologie de gestion des batteries, la technologie du stockage et de la gestion d'énergie, ainsi que la sécurité et la normalisation.
I. Technologie de charge
(I) Charge AC
La charge CA est un choix idéal pour charger à la maison et sur le lieu de travail avec sa puissance inférieure (généralement moins de 22 kW). En Europe, les méthodes de charge de 7,4 kW monophasées et triphasées sont plus courantes, tandis que l'Amérique du Nord est dominée par 19,2 kW. L'avantage de cette méthode de charge est qu'il peut prendre en charge la gestion des prix de l'électricité du temps d'utilisation, permettant aux utilisateurs de choisir la période de charge la plus économique en fonction des fluctuations des prix de l'électricité, réduisant ainsi les coûts de charge. De plus, la compatibilité de l'équipement de recharge AC avec des réseaux intelligents à domicile offre aux utilisateurs une expérience de charge plus pratique.
Le développement de la technologie de charge intelligente a encore amélioré l'efficacité et l'expérience utilisateur de la charge CA. Grâce à la technologie de l'Internet des objets, la charge de l'équipement peut réaliser un équilibrage de charge et éviter efficacement la surcharge de la grille. Dans le même temps, l'introduction de la certification Plug & Charge simplifie le processus de charge, permettant aux utilisateurs d'obtenir une charge rapide sans opérations compliquées.
Cependant, les différences de normes dans différentes régions restent un défi pour la charge de CA. La conception de compatibilité des interfaces SAE J1772 de GB / T en Europe, et les interfaces SAE J1772 en Amérique du Nord est d'une grande importance pour obtenir une charge croisée. À l'avenir, avec l'unification progressive des normes mondiales, la commodité et la popularité de la charge CA seront encore améliorées.
(Ii) Charges CC
La charge DC est devenue le premier choix pour les voyages à longue distance et les scénarios de réapprovisionnement énergétique rapide avec ses tas de charge rapide à haute puissance (60 kW - 240 kW et 250 kW ou plus de tas de chargement) et des capacités de charge rapide. Par exemple, la puissance de pointe des tas de Tesla V3 Super Charging peut atteindre 250 kW, ce qui raccourcit considérablement le temps de charge.
L'application de la technologie de refroidissement liquide est une innovation importante dans le domaine de la charge DC. L'utilisation de lignes de pistolets de charge refroidies par liquide, telles que la solution de super charge de 600 kW de Huawei, peut réduire efficacement l'augmentation de la température pendant la transmission de courant élevée et améliorer la sécurité et la stabilité du processus de charge. La promotion de cette technologie offre une forte garantie pour le fonctionnement fiable des équipements de charge de haute puissance.
L'adaptabilité de la plate-forme ultra-haute tension est également une direction de développement importante de la technologie de charge DC. L'adaptation à des modèles de batterie haute tension 800 V, tels que la Porsche Taycan, a obtenu un résultat étonnant de 200 kilomètres de practice après 5 minutes de charge. Cette percée technologique fournit un fort soutien aux performances élevées et à la charge rapide des véhicules électriques.
(Iii) Charge sans fil
La technologie de charge sans fil a attiré beaucoup d'attention avec sa commodité et son sens de la technologie. La charge sans fil statique utilise l'induction électromagnétique, avec une efficacité de plus de 90%, comme la technologie de charge sans fil utilisée par la BMW 530E. Cependant, son installation nécessite une précision d'alignement du sol de ± 7 cm, ce qui impose des exigences élevées sur le processus d'installation.
La charge sans fil dynamique est alimentée par des bobines intégrées sur la route. Séoul, en Corée du Sud, a fait l'essai d'une section de démonstration de 1,2 km avec une efficacité de 85%, mais le coût de construction est aussi élevé que 4 millions de dollars américains / km. Ce coût élevé limite l'application commerciale à grande échelle de charge sans fil dynamique, et des percées dans l'optimisation technologique et le contrôle des coûts sont nécessaires à l'avenir.
En termes de progrès standard, la réglementation de SAE J2954 des niveaux de puissance de 11 kW et l'expansion de la norme QI vers les véhicules électriques fournissent des conseils pour le développement standardisé de la technologie de charge sans fil. Avec l'amélioration continue des normes, la technologie de charge sans fil devrait occuper une place dans le domaine de la charge des véhicules électriques.
| Classification | Type de technologie | Contenu spécifique |
| Technologie de charge | Chargement de courant alternatif | - La puissance est généralement inférieure à 22 kW (7,4 kW pour une seule phase en Europe, 22 kW pour trois phases; 19,2 kW est la principale puissance en Amérique du Nord), prend en charge la gestion des prix de l'électricité du temps d'utilisation et convient aux réseaux intelligents à domicile. - Technologie de charge intelligente: combinée à l'Internet des objets pour atteindre l'équilibrage de charge et éviter la surcharge de la grille; Prend en charge la certification Plug & Charge pour améliorer l'expérience utilisateur. - Différences standard: Chine GB / T, Europe Type 2, North America SAE J1772 Interface Conception de compatibilité. |
| Charge DC | - Range de puissance: 60KW-240KW (pile de charge rapide), 250 kW et plus (tas de suralimentation, comme le tas de suralimentation Tesla V3 avec une puissance de pointe de 250 kW). - Technologie de refroidissement liquide: Utilisez la ligne de pistolet de charge refroidie par liquide (comme la solution de suralimentation de 600 kW de Huawei) pour réduire l'élévation de la température pendant la transmission élevée du courant et améliorer la sécurité. - Plate-forme à ultra-haute tension: Convient pour les modèles de batterie haute tension 800 V (comme Porsche Taycan), facturant 5 minutes pour atteindre une gamme de 200 kilomètres. | |
| Charge sans fil | - Charge sans fil statique: l'efficacité d'induction électromagnétique est supérieure à 90% (comme BMW 530E), et l'installation nécessite une précision d'alignement de terre de ± 7 cm. - Charge sans fil dynamique: alimentation électrique de bobine intégrée par la route, Séoul, opération d'essai de Corée du Sud de la section de démonstration de 1,2 km, efficacité de 85%, mais le coût de construction dépasse 4 millions de dollars / km. - Progrès standard: SAE J2954 stipule le niveau de puissance de 11 kW et la norme QI est étendue aux véhicules électriques. |
Ii Technologie de communication
(I) Communication sans fil
La technologie de communication sans fil joue un rôle important dans le domaine de la charge des véhicules électriques. La technologie 4G / 5G est utilisée pour une surveillance en temps réel afin d'assurer la sécurité et la contrôlabilité du processus de charge. La technologie NB-IOT convient pour signaler l'état des dispositifs de faible puissance, tels que la transmission des données du compteur. La technologie LORA présente des avantages dans le déploiement de réseaux privés dans le parc et peut réaliser une transmission de données stable.
L'application de la technologie de l'informatique Edge permet à la charge des piles pour traiter les données localement, telles que le chiffrement de facturation, la réduction de la dépendance du cloud, et le temps de réponse est inférieur à 50 ms. La promotion de cette technologie a amélioré l'efficacité opérationnelle et la sécurité des données du système de charge.
En termes de protocoles de sécurité, la mise en œuvre du chiffrement obligatoire TLS 1.3 empêche efficacement les menaces de sécurité du réseau telles que les attaques de l'homme au milieu et assure la sécurité des données et la confidentialité des utilisateurs pendant le processus de charge.
(Ii) Communication câblée
La technologie de communication câblée est également indispensable dans le domaine de la charge des véhicules électriques. Le protocole industriel Profinet / IP prend en charge la transmission de 1 Gbit / s, répondant aux besoins du contrôle en temps réel. Le bus CAN est utilisé pour la communication entre le BMS (système de gestion de la batterie) et la pile de charge, en suivant la norme ISO 15118 pour assurer la précision et la fiabilité de la transmission des données.
L'application de la technologie de redondance de fibre optique, telle que la conception de topologie du réseau à double anneau, garantit une interruption zéro de la communication dans les stations de charge routier. La promotion de cette technologie améliore la stabilité et la fiabilité du réseau de charge et offre une forte garantie des voyages à longue distance des véhicules électriques.
| Classification | Type de technologie | Contenu spécifique |
| Technologie de communication | Communications sans fil | - Communication multimode: la 4G / 5G est utilisée pour une surveillance en temps réel, NB-IOT est utilisé pour les rapports de statut de périphérique à faible puissance (tels que les compteurs d'électricité) et LORA est utilisé pour le déploiement de réseaux privés dans le parc. - Computer Edge: traiter les données localement à la station de charge (comme le chiffrement de facturation), réduire la dépendance au cloud et le temps de réponse <50 ms. - Protocole de sécurité: cryptage TLS 1.3 obligatoire pour empêcher les attaques de l'homme au milieu. |
| Communications câblées | - Protocole industriel: Profinet / IP prend en charge la transmission de 1 Gbit / s pour répondre aux exigences de contrôle en temps réel; Le bus CAN est utilisé pour la communication entre BMS et les piles de charge (norme ISO 15118). - Redondance des fibres: conception de topologie du réseau à double anneau (comme Siemens Scalance) garantit une interruption nulle de communication dans les stations de charge des autoroutes. |
Iii . Technologie de gestion des batteries
(I) Gestion de l'énergie de la batterie
La technologie de gestion de l'énergie de la batterie est très importante pour prolonger la durée de vie de la batterie et améliorer l'efficacité de charge. La technologie de prédiction AI, telle que l'algorithme LSTM, peut prédire la batterie SOC (état de charge) avec une précision de ± 3%. L'application du modèle Twin numérique optimise davantage la courbe de charge et améliore l'efficacité de charge.
La technologie d'utilisation de la couche utilise des batteries à la retraite pour les tas de stockage d'énergie, telles que les stations de swap de batterie Weilai, qui peuvent toujours servir pendant 5 ans après la décomposition de la capacité à 70%. La promotion de cette technologie réalise non seulement le recyclage des ressources, mais fournit également un fort soutien au développement durable de l'industrie des véhicules électriques.
(Ii) Gestion thermique de la batterie
La technologie de gestion thermique des batteries est cruciale pour assurer la sécurité et les performances des batteries. Les matériaux à changement de phase (PCM), tels que les matériaux composites à base de paraffine, peuvent absorber la chaleur pendant la charge et la décharge de la batterie, et la plage de contrôle de la température peut atteindre -20 ℃ - 50 ℃. L'application de cette technologie contrôle efficacement la température de la batterie et améliore la durée de vie et la sécurité de la batterie.
La technologie de refroidissement thermoélectrique utilise l'effet Peltier pour contrôler activement la température, et l'efficacité est 15% plus élevée que celle du refroidissement du liquide traditionnel. Cette innovation technologique fournit une solution plus efficace et fiable pour la gestion thermique de la batterie.
| Classification | Type de technologie | Contenu spécifique |
| Technologie de gestion des batteries | Gestion de l'énergie de la batterie | - Prédiction AI: l'algorithme LSTM prédit la batterie SOC (précision ± 3%), et le modèle de jumeau numérique optimise la courbe de charge. - Utilisation secondaire: les batteries de puissance à la retraite sont utilisées pour les tas de stockage d'énergie (telles que les stations d'échange de batteries Weilai), et peuvent toujours servir pendant 5 ans après la décomposition de la capacité à 70%. |
| Gestion thermique de la batterie | - Matériel à changement de phase (PCM): Les matériaux composites à base de paraffine absorbent la chaleur de charge et de décharge de la batterie, avec une plage de contrôle de la température de -20 ℃ ~ 50 ℃. - Coldage thermoélectrique: contrôle actif de la température à l'aide de l'effet Peltier, avec une augmentation d'efficacité de 15% par rapport au refroidissement du liquide traditionnel. |
Iv. Technologie du stockage et de la gestion d'énergie
(I) Intégration de stockage et de charge photovoltaïque
La technologie de stockage et d'intégration de chargement photovoltaïque combine organiquement les installations photovoltaïques, de stockage d'énergie et de charge pour former une architecture microréenne. La combinaison de photovoltaïque + stockage d'énergie + Pile de charge + système de gestion d'énergie (EMS) réalise le fonctionnement hors réseau, tel que le stockage photovoltaïque Tesla Shanghai et la station intégrée de charge. La promotion de cette technologie a amélioré l'efficacité de l'utilisation de l'énergie et réduit la dépendance à l'égard des réseaux électriques traditionnels.
L'application de la technologie de la centrale électrique virtuelle (VPP) regroupe des piles de charge a distribué des tas pour participer au marché de l'électricité et ajuste dynamiquement des stratégies de charge et de décharge. L'innovation de cette technologie fournit de nouvelles idées et méthodes de gestion de l'énergie des installations de chargement de véhicules électriques.
(Ii) Technologie V2G
La technologie V2G (véhicule à réseau) réalise l'interaction bidirectionnelle entre les véhicules et les réseaux électriques. Les piles de charge bidirectionnelles soutiennent les normes Chademo 2.0 (Japon) et CCS (Europe et États-Unis), et l'efficacité de charge et de décharge peut atteindre 92%. L'application de cette technologie améliore l'efficacité d'utilisation de l'énergie des véhicules électriques et fournit un soutien au fonctionnement stable du réseau électrique.
En termes de modèle commercial, Octopus Energy au Royaume-Uni fournit des subventions au prix de l'électricité V2G et les propriétaires de voitures peuvent gagner jusqu'à 840 livres par an. La promotion de ce modèle commercial a stimulé l'enthousiasme des utilisateurs pour la participation à la technologie V2G et a fourni un fort soutien à l'application à grande échelle de la technologie V2G.
En termes de compatibilité du réseau, la technologie V2G doit passer la certification IEEE 1547-2018 pour s'assurer que le taux de distorsion harmonique est inférieur à 5%. La mise en œuvre de cette norme garantit la compatibilité de la technologie V2G avec le réseau, offrant une forte garantie pour l'application généralisée de la technologie V2G.
| Classification | Type de technologie | Contenu spécifique |
| Technologie du stockage et de la gestion d'énergie | Intégration de stockage et de charge photovoltaïque | - Architecture microréenne: photovoltaïque + stockage d'énergie + Pile de charge + système de gestion de l'énergie (EMS), pour obtenir un fonctionnement hors réseau (comme le stockage photovoltaïque Tesla Shanghai et la station intégrée de charge). - Power Power Single (VPP): des tas de charges distribuées dans les agrégats pour participer au marché de l'électricité et ajuster dynamiquement la stratégie de charge et de décharge. |
| Technologie V2G | - Pase de charge bidirectionnelle: prend en charge les normes Chademo 2.0 (Japon) et CCS (Europe et États-Unis), avec une efficacité de charge et de décharge de 92%. - Modèle commercial: Octopus Energy au Royaume-Uni fournit des subventions au prix de l'électricité V2G, et les propriétaires de voitures peuvent gagner jusqu'à 840 £ par an. - Compatibilité du réseau: la certification IEEE 1547-2018 est nécessaire pour garantir que le taux de distorsion harmonique est <5%. |
V. Sécurité et normalisation
(I) Certification de sécurité
La certification de sécurité est un moyen important pour assurer le fonctionnement sûr des installations de chargement de véhicules électriques. En termes de sécurité électrique, les certifications UL 2594 (Amérique du Nord) et CEI 61851 (internationales), ainsi que les exigences pour les niveaux de protection supérieurs à l'IP54, assurent les performances de sécurité électrique des installations de charge. En termes de sécurité fonctionnelle, les exigences de niveau ASIL C ISO 26262 et la couverture du test d'injection de défaut supérieure à 95% garantissent les performances de sécurité fonctionnelles des installations de charge.
(Ii) les normes d'interface
L'unification des normes d'interface est d'une grande importance pour atteindre la compatibilité entre les différentes installations de charge. Les normes mondiales traditionnelles comprennent CCS1 (Amérique du Nord), CCS2 (Europe), GB / T 20234 (Chine) et Chademo (Japon). La création de l'alliance Super Charging, telle que l'ouverture de l'interface NACS de Tesla, et la participation de constructeurs automobiles tels que Ford et GM, ont favorisé l'unification des normes d'interface et le développement de la compatibilité.
| Classification | Type de technologie | Contenu spécifique |
| Sécurité et normalisation | Certification de sécurité | - Sécurité électrique: UL 2594 (Amérique du Nord), Certification CEI 61851 (internationale), IP54 ou au-dessus du niveau de protection. - Sécurité fonctionnelle: ISO 26262 ASIL C Niveau Exigences, couverture de test d'injection de défaut> 95%. |
| Normes d'interface | - Normes mondiales traditionnelles: CCS1 (Amérique du Nord), CCS2 (Europe), GB / T 20234 (Chine), Chademo (Japon). - Super Charging Alliance: L'interface NACS de Tesla est ouverte, Ford, GM et d'autres constructeurs automobiles se sont joints, et il est compatible avec des tas de chargement tiers. |
Vi. Tendances émergentes
(I) Design modulaire
La conception modulaire est une tendance importante dans le développement des installations de chargement de véhicules électriques. La technologie d'empilement du module d'alimentation, comme un seul module de 60 kW, prend en charge l'expansion parallèle à 480 kW, ce qui améliore la flexibilité et l'évolutivité des installations de charge. La technologie de remplacement des plug-and-play rend possible le rythme des modules défectueux, et le temps moyen de réparation (MTTR) est inférieur à 15 minutes, ce qui améliore l'efficacité de fiabilité et de maintenance des installations de charge.
(Ii) réseau optimisé de l'IA
La technologie de l'IA a de larges perspectives d'application dans l'optimisation des réseaux de charge des véhicules électriques. La charge de la technologie d'optimisation de la disposition des piles basée sur l'apprentissage du renforcement peut réduire le coût de la transformation du réseau électrique, tel que le projet pilote de Google DeepMind, ce qui a réduit les coûts de 12%. La technologie d'analyse du comportement des utilisateurs prédit les heures de pointe grâce à des algorithmes de clustering et ajuste dynamiquement les frais de service, améliorant l'efficacité opérationnelle et l'expérience utilisateur des installations de charge.
| Classification | Type de technologie | Contenu spécifique |
| Tendances émergentes | Conception modulaire | - Empilement du module d'alimentation: module unique 60KW, supporte l'expansion parallèle à 480kw (comme ABB Terra HP). - Remplacement de la bouche et de la lecture: modules défectueux à échange chaud, MTTR (temps moyen pour réparer) <15 minutes. |
| Réseaux optimisés AI | - Optimiser la disposition des piles de facturation en fonction de l'apprentissage du renforcement pour réduire le coût de la transformation du réseau électrique (le projet pilote de Google Deepmind a réduit les coûts de 12%). - Analyse du comportement des utilisateurs: les algorithmes de clustering prédisent les heures de pointe et ajustent dynamiquement les frais de service (comme une prime de 20% pour le partage du temps dans la zone CBD de Pékin). |
Le développement de la technologie de charge des véhicules électriques est très importante pour promouvoir la vulgarisation et le développement durable de l'industrie des véhicules électriques. Cet article montre l'état actuel, les défis et les tendances futures de la technologie de charge des véhicules électriques grâce à des discussions approfondies sur la technologie de charge, la technologie de la communication, la technologie de gestion des batteries, le stockage et la technologie de gestion de l'énergie, la sécurité et la normalisation. À l'avenir, avec l'innovation continue de la technologie et l'unification progressive des normes, la technologie de charge des véhicules électriques inaugurera une perspective de développement plus large et apportera une plus grande contribution à la protection mondiale de l'environnement et au développement durable.
