Көріністер: 0 Автор: Сайттың редакторы Жариялау уақыты: 2025-02-25 Шығу уақыты: Сайт
Әлем қоршаған ортаны қорғауға және тұрақты дамуға көбірек көңіл бөлгендіктен, таза энергетикалық көлік құралдары ретінде электромобильдер (EVS) үшін нарықтық сұраныс нарықтық сұраныс өсуде. Алайда, электромобильдердің танымалдығы көлік құралдарының технологиялық прогресіне ғана емес, сонымен бірге зарядтау технологиясының синхронды дамуына да байланысты. Бұл мақалада электромобильдерді зарядтау технологиясының бірнеше негізгі бағыттарын, оның ішінде зарядтау технологиясын, коммуникациялық технологияларды, батареяны басқару технологиясын, энергияны сақтау және басқару технологиялары, қауіпсіздік және стандарттау бар.
I. Зарядтау технологиясы
(I) айнымалы ток зарядтау
Айнымалы ток зарядтау - бұл үйде және жұмыс орнында, оның төменгі қуатымен (әдетте 22 кВ-тан аз) зарядтау үшін тамаша таңдау. Еуропада, бір фазалы 74 кВт және үш фазалы залалсыздандыру әдістері жиі кездеседі, ал Солтүстік Америкада 19.2 кВт басым. Бұл зарядтау әдісінің артықшылығы - бұл электр энергиясын пайдалануды қолдауды қолдай алады, пайдаланушыларға электр энергиясының бағаларының ауытқуына, осылайша шығындарды азайтуға мүмкіндік береді. Сонымен қатар, смарт торлармен айнымалы ток зарядтау жабдықтарының үйлесімділігі пайдаланушыларға ақылы зарядтау тәжірибесі бар.
Ақылды зарядтау технологиясын дамыту айнымалы ток зарядтаудың тиімділігі мен пайдаланушылық тәжірибесін одан әрі жақсартты. Технологиялар Интернет арқылы зарядтау жабдықтары жүктемелерді теңдестіруге қол жеткізе алады және тордың шамадан тыс жүктелуінің алдын алады. Сонымен бірге, плагин мен зарядтау сертификаттауды енгізу пайдаланушыларға күрделі операцияларсыз тез зарядтауға мүмкіндік беретін зарядтау процесін жеңілдетеді.
Алайда, әр түрлі аймақтардағы стандарттардағы айырмашылықтар айнымалы ток зарядтау үшін қиындық туғызады. Қытайдың GB / T, Еуропа типіндегі және Солтүстік Американың j1772 интерфейстерінің үйлесімділігі дизайны, ал аймақтық зарядтау үшін үлкен маңызы бар. Болашақта жаһандық стандарттарды біртіндеп біріктірумен айнымалы ток зарядтау ыңғайлылығы мен танымалдығы одан әрі жетілдірілетін болады.
(Ii) DC зарядтау
DC зарядтауы жоғары қашықтықтағы және жылдам энергияны толықтыру сценарийлері үшін бірінші таңдау болды (60 кВт-240 кВт жылдам зарядтау қадалары және 250 кВт немесе супер зарядтау қадалары) және жылдам зарядтау мүмкіндіктері. Мысалы, Tesla v3 супер зарядтау қадаларының ең жоғары қуаты 250 кВтқа жетуі мүмкін, бұл зарядтау уақытын айтарлықтай қысқартады.
Сұйық салқындату технологиясын қолдану DC зарядтау саласындағы маңызды жаңалық болып табылады. Сұйық салқындатылған зеңбіректерді қолдану, мысалы, Huawei-дің 600 кВ супер зарядтау ерітіндісі, жоғары ток берілісі кезінде температураның өсуін және зарядтау процесінің қауіпсіздігі мен тұрақтылығын жақсартуға мүмкіндік береді. Бұл технологияны жылжыту жоғары қуатты зарядтау жабдықтарының сенімді жұмысына берік кепілдік береді.
Ультра жоғары кернеу платформасының бейімделуі де DC зарядтау технологиясының даму бағыты болып табылады. 800 В жоғары вольтты батарея модельдеріне бейімделу, мысалы, Порше Тайкан, 5 минуттық зарядтаудан кейін 200 шақырымдық жүргізу алаңының таңғажайып нәтижесіне қол жеткізді. Бұл технологиялық серпіліс электромобильдердің жоғары өнімділігі мен жылдам зарядталуына қатты қолдау көрсетеді.
(Iii) сымсыз зарядтау
Сымсыз зарядтау технологиясы оның ыңғайлылығы мен технологияларының мағынасымен көп көңіл бөлді. Статикалық сымсыз зарядтау электромагниттік индукцияны қолданады, тиімділігі 90%, мысалы, 60% -дан астам, мысалы, BMW 530E қолданатын сымсыз зарядтау технологиясы. Алайда, оны орнату Орнату процесінде жоғары сұранысты орындайтын ± 7 см жерді туралауды қажет етеді.
Динамикалық сымсыз зарядтау жолдағы ендірілген катушкалармен жұмыс істейді. Сеул, Оңтүстік Кореяның тиімділігі 85%, бірақ құрылыс құны 4 млн. Болашақта динамикалық сымсыз зарядтаудың кең ауқымды коммерциялық қолданбасын шектейді, ал болашақта технологияны оңтайландыру мен шығындарды басқарудағы серпіліс қажет.
Стандартты прогресс тұрғысынан, SAE J2954 компаниясының қуаттылығы 11 кВ-трафигін реттеу және QI стандартын электромобильдерден кеңейту сымсыз зарядтау технологиясының стандартталған дамуы үшін нұсқаулық береді. Стандарттардың үздіксіз жақсаруымен сымсыз зарядтау технологиясы электромобильді зарядтау саласында орын алады деп күтілуде.
| Сыныптау | Технология түрі | Нақты мазмұн |
| Зарядтау технологиясы | Айнымалы зарядтау | - Қуат, әдетте, 22 кВт-тан аз (Еуропадағы бір кезеңдегі 7,4 кВт, үш кезеңдегі 22 кВт; 19.2 кВт; 19.2 кВт; 19.2 кВт. - SMART зарядтау технологиясы: жүктемелерді теңдестіруге қол жеткізу үшін заттардың Интернетімен біріктірілген және тордың шамадан тыс жүктелуіне жол бермеу; Пайдаланушының тәжірибесін жақсарту үшін Plug & Charge сертификатын қолдайды. - Стандартты айырмашылықтар: China GB / T, Еуропа типті, Солтүстік Америка SAE J1772 интерфейсінің үйлесімділігінің дизайны. |
| DC зарядтау | - қуат диапазоны: 60 кВт-240 кВт (жылдам зарядтау қадасы), 250 кВт және одан жоғары (шұңқырлы, супер зарядтау қадасы, мысалы, Tesla v3 Supergreying), мысалы, Tesla v3 супермені - Сұйық салқындату технологиясы: сұйық салқындатылған зеңбірек желісін пайдаланыңыз (мысалы, Huawei's 600 кВ супержай ерітіндісі), жоғары ток және қауіпсіздікті жақсарту және қауіпсіздікті жақсарту. - Ультра жоғары вольтты платформа: 800 В жоғары вольтты батарея модельдеріне (мысалы, Porsche Taycan), ал 200 шақырымға жету үшін 5 минут зарядтайды. | |
| Сымсыз зарядтау | - Статикалық сымсыз зарядтау: Электромагниттік индукцияның тиімділігі 90% -дан асады (мысалы, BMW 530E), және орнату ± 7 см жерді туралауды қажет етеді. - Динамикалық сымсыз зарядтау: Жол ендірілген жаяу электрмен жабдықтау, Сеул, Оңтүстік Кореядағы сот процесі 1,2 км, бірақ тиімділігі 85%, бірақ құрылыс құны 4 млн. Доллардан асады. - Стандартты прогресс: SAE J2954 қуат деңгейі 11 кВт -ы қуат деңгейі, ал QI стандарты электр машиналарына таратылады. |
Ii. Байланыс технологиясы
(I) сымсыз байланыс
Сымсыз байланыс технологиясы электромобильді зарядтау саласында маңызды рөл атқарады. 4g / 5G технологиясы зарядтау процесінің қауіпсіздігі мен бақылауды қамтамасыз ету үшін нақты уақыт режимінде бақылау үшін қолданылады. NB-iot технологиясы метрлік деректерді беру сияқты аз қуатты құрылғылардың күйін есеп беруге жарамды. Lora технологиясы саябақтағы жеке желілерді орналастыруда артықшылықтары бар және деректерді тұрақты түрде беруге қол жеткізе алады.
EDGE есептеу технологиясының қолданылуы бухгалтерлік шифрлау, мысалы, есепшоттар шифрлау, бұлтқа тәуелділікті азайту үшін, ал жауап уақыты 50м-ден аз. Осы технологияны жылжыту операциялық тиімділік пен зарядтау жүйесінің деректер қауіпсіздігін жақсартты.
Қауіпсіздік хаттамалары тұрғысынан міндетті TLS-тің шифрлауын жүзеге асыру 1.3 шифрлауды тиімді түрде тиімді түрде жүргізеді, мысалы, ортаңғы шабуылдар сияқты желілік қауіпсіздікке қауіп төндіреді және зарядтау кезінде деректер қауіпсіздігі мен пайдаланушының құпиялылығын қамтамасыз етеді.
(Ii) сымды байланыс
Сымды байланыс технологиясы сонымен қатар электромобильді зарядтау саласында да қажет. Өндірістік протокол протоколы / IP нақты уақыттағы бақылау қажеттіліктерін қанағаттандыратын 1 Гбит / с-ны таратуды қолдайды. Автобус Деректерді берудің дұрыстығы мен сенімділігін қамтамасыз ету үшін ISO 15118 стандартынан кейін BMS (батареяны басқару жүйесі) мен зарядтау қадалары арасындағы байланыс үшін қолданылады.
Қос сақиналық желілік топологияның дизайны сияқты талшықты-оптикалық резервтік технологияның қолданылуы тас жолдың зарядталу станцияларында нөлдік үзілістерді қамтамасыз етеді. Бұл технологияны жылжыту ақылы желінің тұрақтылығы мен сенімділігін жақсартады және электромобильдердің қалааралық жүруіне берік кепілдік береді.
| Сыныптау | Технология түрі | Нақты мазмұн |
| Коммуникациялық технологиялар | Сымсыз байланыс | - Мульти-режимі: 4g / 5G нақты уақыт режимінде қолданылады, NB-Iot құрылғы күйінің төмендеуі үшін қолданылады (мысалы, электр есептегіштер), ал Lora саябақтағы жеке желіні орналастыру үшін қолданылады. - Жиектерді есептеу: жергілікті зарядтау станциясында (мысалы, есепшоттар шифрлау), бұлтты энделу сияқты, және жауап уақыты <50мс. - Қауіпсіздік хаттамасы: Міндетті TLS 1.3-орталық шабуылдардың алдын алу үшін шифрлау. |
| Сымды байланыс | - өндірістік протокол: профиль / IP нақты уақыттағы бақылау талаптарын қанағаттандыру үшін 1ГБП-ны таратуды қолдайды; Автобус BMS және зарядтау қадалары арасындағы байланыс үшін қолданылады (ISO 15118 стандарты). - Талшықты арттыру: қос сақина желісінің топология дизайны (мысалы, Siemens шкафы) Жол арқылы зарядтау станцияларындағы байланыс нөлдік үзілістерді қамтамасыз етеді. |
Iii . Батареяны басқару технологиясы
(I) Батарея қуатын басқару
Батареяның энергиясын басқару технологиясы батареяның қызмет ету мерзімін ұзарту және зарядтау тиімділігін арттыру үшін үлкен маңызға ие. LSTM алгоритмі сияқты AI болжау технологиясы ± 3% дұрыстығы бар аккумулятордың SOC (ақы) болжай алады. Цифрлық егіз модельді қолдану одан әрі зарядтау қисығын оңтайландырады және зарядтау тиімділігін арттырады.
Қабатты кәдеге жарату технологиясы зейнетке шыққан қуат жинақтарын, мысалы, 70% -ға дейін ыдыралса, біз әлі күнге дейін 5 жыл болғаннан кейін, энергия сақтау қадаларын пайдаланады. Бұл технологияны насихаттау ресурстарды қайта өңдеуді жүзеге асырып қана қоймай, сонымен қатар электромобильдер индустриясының тұрақты дамуына қатты қолдау көрсетеді.
(Ii) Батареяны жылу басқармасы
Батареяларды термиялық басқару технологиясы батареялардың қауіпсіздігі мен жұмысын қамтамасыз ету үшін өте маңызды. Паразиялық өзгерістер (PCM), мысалы, парафинге негізделген композициялық материалдар (PCM), мысалы, батареяны зарядтау және зарарсыздандыру кезінде қыздыруды сіңіре алады және температураны басқару ауқымы 20 ₸ - 50 ₸ шегеді. Бұл технологияны қолдану батареяның температурасын тиімді басқарады және батареяның қызмет ету мерзімі мен қауіпсіздігін жақсартады.
Термоэлектрлік салқындату технологиясы температураны белсенді бақылау үшін пелиер эффектісін қолданады, тиімділік дәстүрлі сұйық салқындатудан 15% жоғары. Бұл технологиялық инновация Батарея жылу менеджменті үшін тиімді және сенімді шешім ұсынады.
| Сыныптау | Технология түрі | Нақты мазмұн |
| Батареяны басқару технологиясы | Батарея қуатын басқару | - AI болжамдары: LSTM алгоритмі аккумулятордың SOC (дәлдік ± 3%), ал сандық егіз моделі зарядтау қисығын оңтайландырады. - Екінші кәдеге жарату: зейнетке шыққан қуат батареялары энергия сақтау қадалары (мысалы, Weilai батарея своп станциялары сияқты) пайдаланылады және қуаттылығы 70% -ға дейін 5 жыл болады. |
| Батареяны термиялық басқару | - Фазалық өзгерістер материалы (PCM): парафинге негізделген композициялық материалдар Батареяны зарядтау және ағызудың қызуын сіңіреді, температураны басқару диапазоны -20 ℃ ~ 50 ₸. - Термоэлектрлік салқындату: тиімділікті қолданып белсенді температураны бақылау, тиімділіктің тиімділігі 15% -ға, дәстүрлі сұйықтықтан салқындатудан тұрады. |
Iv. Энергияны сақтау және басқару технологиясы
(I) фотоэлектрлік сақтау және зарядтау интеграциясы
Фотоэлектрлік қоймалар және зарядтау интеграциялау технологиясы микрогридж сәулетін қалыптастыру үшін фотоэлектрлік, энергияны сақтау және зарядтау қондырғыларын басқарады. Photovoltaic + энергия сақтау + Қуатты жинау + Қуаттандыратын үйінді + энергияны басқару жүйесі (EMS), мысалы, Тесла Шанхай фотоэлектрлік қоймасы және интеграцияланған станцияны шығарады. Бұл технологияны жылжыту энергияны пайдалану тиімділігі жақсарды және дәстүрлі электр желілеріне тәуелділікті төмендетеді.
Виртуалды электр станциясын (VPP) қолдану Технологиялық агрегаттарды электрмен жабдықтау үшін бөлінген зарядтау пункттері электр энергиясы нарығына қатысуға және зарядтау мен зарядтау стратегияларын динамикалық түрде реттейді. Бұл технологияның жаңалығы электромобильді зарядтау қондырғыларын энергиямен басқарудың жаңа идеялары мен әдістерін ұсынады.
(Ii) v2g технологиясы
V2G (көлік құралына дейінгі) технология көлік құралдары мен электр желілері арасындағы екі жақты өзара әрекеттесуді жүзеге асырады. Екі бағытты зарядтау қадалары Chademo 2.0 (Жапония) және CCS Combo (Еуропа және Америка Құрама Штаттары) стандарттары, зарядтау және түсіру тиімділігі 92% жетуі мүмкін. Осы технологияны қолдану электромобильдердің энергияны пайдалану тиімділігін арттырады және электр желілерінің тұрақты жұмысына қолдау көрсетеді.
Бизнес-модель тұрғысынан Ұлыбританиядағы Octopus Energy V2G электр қуатының субсидияларын ұсынады, ал автомобиль иелері жылына 840 фунтқа дейін таба алады. Осы бизнес-модельді жылжыту пайдаланушылардың V2G технологиясына қатысуға деген ынта-жігерін ынталандырды және V2G технологиясын ауқымды қолдану үшін қатты қолдау көрсетті.
Тордың үйлесімділігі жағынан V2G технологиясы Harmonal бұрмалану жылдамдығының 5% -дан аз болуын қамтамасыз ету үшін V2G технологиясы IEEE 1547-2018 сертификаттаудан өтуі керек. Осы Стандартты іске асыру V2G технологиясымен V2G технологиясының үйлесімділігін қамтамасыз етеді, V2G технологиясын кең кепілдік береді.
| Сыныптау | Технология түрі | Нақты мазмұн |
| Энергияны сақтау және басқару технологиясы | Фотоэлектрлік қоймалар және зарядтау интеграциясы | - Микрогридж архитектурасы: фотоэлектрлік + энергияны сақтау + Қуат жинау + Қуаттандыратын энергия + Энергияны басқару жүйесі (EMS), мысалы, тордан тыс операцияға қол жеткізу үшін (мысалы, Tesla Shanghai фотоэлектрлік қоймасы және интеграцияланған станция). - Виртуалды электр станциясы (VPP): электр энергиясының нарыққа қатысуы және зарядтау және ағызу стратегиясын динамикалық түрде реттейтін жиынтық есептік пакеттер жиынтығы. |
| V2G технологиясы | - Екі бағытты зарядтау қадалары: Chademo 2.0 (Жапония) және CCS Coms (Еуропа және Америка Құрама Штаттарының) стандарттары, зарядтау және ағызу тиімділігі 92%. - Бизнес-модель: Ұлыбританиядағы сегіздік энергиясы V2G электр энергиясын субсидиялайды, ал автомобиль иелері жылына 840 фунт стерлингке дейін ақша таба алады. - Тордың үйлесімділігі: IEEE 1547-2018 Camponical бұрмалану деңгейі <5% екеніне көз жеткізу үшін сертификаттау қажет. |
V. Қауіпсіздік және стандарттау
(I) қауіпсіздік сертификаты
Қауіпсіздікті сертификаттау - бұл электромобильді зарядтау қондырғыларының қауіпсіз жұмысын қамтамасыз етудің маңызды құралдары. Электр қауіпсіздігі бойынша, ул 2594 (Солтүстік Америка) және IEC 61851 (халықаралық) сертификаттар, сондай-ақ IP54-тен қорғау деңгейлеріне қойылатын талаптар, зарядтау құралдарының электр қауіпсіздігін қамтамасыз етеді. Функционалды қауіпсіздік тұрғысынан ISO 26262 Aso 26262 стандартына қойылатын талаптар және ақауларды инъекциялық тексеру стандарты 95% -дан асады, бұл 95% -дан асады.
(Ii) интерфейс стандарттары
Интерфейс стандарттарын біріздендіру әр түрлі зарядтау объектілері арасындағы үйлесімділікке жету үшін үлкен маңызға ие. Жаһандық негізгі стандарттарға ОКС1 (Солтүстік Америка), ОКҚ (Еуропа), GB / T 20234 (Қытай) және Чемо (Жапония) кіреді. Super Sulliance Alliance құрылуы, мысалы, Tesla NACS интерфейсінің ашылуы және FORD және GM сияқты автомобильдердің қатысуы интерфейс стандарттарын біріздендіруге және үйлесімділіктің дамуына ықпал етті.
| Сыныптау | Технология түрі | Нақты мазмұн |
| Қауіпсіздік және стандарттау | Қауіпсіздікті сертификаттау | - Электр қауіпсіздігі: ul 2594 (Солтүстік Америка), IEC 61851 (халықаралық) сертификаттау, IP54 немесе одан жоғары қорғаныс деңгейі. - функционалды қауіпсіздік: ISO 26262 Asil C деңгейі бойынша талаптар, ақауларды инъекцияға арналған сынақтан өтетін қамту> 95%. |
| Интерфейс стандарттары | - Жаһандық негізгі стандарттар: ОКҚ1 (Солтүстік Америка), CCS2 (Еуропа), GB / T 20234 (Қытай), Чадемо (Жапония). - Super Willing Alliance: Tesla's NACS интерфейсі ашық, Ford, GM және басқа автомобильдер қосылды және ол үшінші тараптың зарядтау қадаларымен үйлеседі. |
Vi. Пайда болған тенденциялар
(I) модульдік дизайн
Модульдік дизайн - бұл электромобильді зарядтау қондырғыларын дамытудың маңызды бағыты. 60 кВт модулі сияқты электронды модульді жинау технологиясы, параллель кеңейтуді 480 кВт-қа дейін қолдайды, бұл зарядтау құралдарының икемділігі мен масштабталуын жақсартады. Қосылатын модульді ауыстыру технологиясы мүмкін емес модульдерді қосады, ал жөндеуге арналған орташа уақыт (MTTR) 15 минуттан аз, бұл 15 минуттан аз, бұл зарядтау құралдарының сенімділігі мен техникалық тиімділігін арттырады.
(Ii) AI оңтайландырылған желі
AI технологиясында электромобильдерді зарядтау желілерін оңтайландыру бойынша кең мүмкіндік бар. Қабатты зарядтау Арматураны оңтайландыру технологиясы Арматуралық оқытуға негізделген технологияны google Deepmind компаниясының пилоттық жобасы, мысалы, 12% төмендетеді. Пайдаланушы әрекетін талдау технологиясы кластерлеу алгоритмдерінен жоғары сағаттарды болжайды және қызметтік төлемдерді динамикалық түрде реттейді, сонымен қатар зарядтау құралдарының пайдалану тиімділігі мен пайдаланушылық тәжірибесін жетілдіру.
| Сыныптау | Технология түрі | Нақты мазмұн |
| Пайда болған тенденциялар | Модульдік дизайн | - Қуат модулінің жиналуы: бір модуль 60 кВт. 60 кВт. - Штепсельдік және ойнатуды ауыстыру: Ыстық своп ақаулы модульдері, MTTR (жөндеуге арналған орташа уақыт) <15 минут. |
| AI-оңтайландырылған желілер | - Қуат торын түрлендіру құнын төмендету үшін арматуралық қондырғылардың орналасуын оңтайландыру (Google Deadmind компаниясының пилоттық жобасы 12% төмендетілген). - Пайдаланушының әрекетін талдау: кластерлеу алгоритмдері ең жоғары сағаттарды болжайды және қызметтік ақы динамикалық түрде реттейді (мысалы, Бейжіңнің CBD аймағында 20% премиум). |
Электромобильдерді зарядтау технологиясының дамуы электр станцияларының кең таралуын және тұрақты дамуына ықпал ету үшін үлкен маңызға ие. Бұл мақалада электрлік көлік құралдарын зарядтау технологиясының ағымдағы жағдайы, қиындықтары және болашақтағы тенденциялары, коммуникациялық технологиялар, аккумуляторды басқару, энергия сақтау және басқару технологиясы, қауіпсіздік және стандарттау бойынша егжей-тегжейлі талқылаулар көрсетілген. Болашақта технологияның үздіксіз жаңалықтары мен стандарттарды біртіндеп біріктірумен электромобильдерді зарядтау технологиясы кең даму перспективасында игеріліп, жаһандық қоршаған ортаны қорғауға және тұрақты дамуға үлкен үлес қосады.
