Funktionsprinzip von Gleichstrom-Ladesäulen für Fahrzeuge mit neuer Energie

1. Klassifizierung von Ladesäulen

DerAC-Ladesäuleverteilt den Wechselstrom aus dem Stromnetz an dieLademoduldes Fahrzeugs durch Informationsinteraktion mit dem Fahrzeug und dieLademodulam Fahrzeug steuert die Stromversorgung zum Laden der Batterie von Wechselstrom auf Gleichstrom.

DerAC-Ladepistole (Typ 1, Typ 2, GB/T) fürAC-Ladestationenhat 7 Anschlusslöcher, 7 Löcher haben Metallklemmen zur Unterstützung von dreiphasigenAC-Ladestationen für Elektroautos(380V), 7 Löcher haben nur 5 Löcher mit Metallklemmen sind einphasigAC-Ladegerät für Elektrofahrzeuge(220V), AC-Ladepistolen sind kleiner alsDC-Ladepistolen (CCS1, CCS2, GB/T, Chademo).

DerDC-LadesäuleWandelt den Wechselstrom des Stromnetzes in Gleichstrom um, um die Fahrzeugbatterie aufzuladen, indem es mit dem Fahrzeug über Informationen interagiert, und steuert die Ausgangsleistung der Ladesäule entsprechend dem Batteriemanager im Fahrzeug.

Es gibt 9 Anschlusslöcher an der DC-Ladepistole fürDC-Ladestationen, und die DC-Ladepistole ist größer als die AC-Ladepistole.

2. Das grundlegende Funktionsprinzip von DC-Ladesäulen

Im Industriestandard „NB/T 33001-2010: Technische Bedingungen für nicht-bordseitige Konduktionsladegeräte für Elektrofahrzeuge“ der Nationalen Energieverwaltung wird darauf hingewiesen, dass die Grundzusammensetzung vonDC-Ladegerät für Elektrofahrzeugeumfasst: Netzteil, Steuereinheit, Messeinheit, Ladeschnittstelle, Stromversorgungsschnittstelle und Mensch-Computer-Interaktionsschnittstelle. Das Netzteil bezieht sich auf das DC-Lademodul und die Steuereinheit auf den Ladesäulencontroller. Als Systemintegrationsprodukt zusätzlich zu den beiden Komponenten von „DC-Lademodul" Und "Ladesäulensteuerung„Das strukturelle Design bildet den technischen Kern und ist auch einer der Schlüsselpunkte für das Zuverlässigkeitsdesign des gesamten Stapels. Der „Ladestapel-Controller“ gehört zur Kategorie der eingebetteten Hardware- und Softwaretechnologie und das „DC-Lademodul“ stellt die höchste Errungenschaft der Leistungselektroniktechnologie im Bereich AC/DC dar.

Der grundlegende Ladevorgang ist: An beiden Enden der Batterie wird Gleichspannung angelegt, die Batterie wird mit konstant hohem Strom geladen. Die Spannung der Batterie steigt allmählich und langsam an, bis sie den Nennwert erreicht und der SoC 95 % erreicht (je nach Batterie unterschiedlich). Anschließend wird die Batterie mit konstanter Spannung und geringem Strom geladen. „Die Spannung steigt, aber die Batterie ist nicht voll. Wenn Zeit ist, kann auf geringen Strom umgeschaltet werden, um sie aufzuladen.“ Um diesen Ladevorgang zu realisieren, benötigt die Ladesäule ein „Gleichstrom-Lademodul“, das Gleichstrom bereitstellt. Ein „Ladesäulen-Controller“ steuert „Einschalten, Ausschalten, Ausgangsspannung und Ausgangsstrom“ des Lademoduls. Ein „Touchscreen“ als Mensch-Maschine-Schnittstelle zur Befehlsausgabe ist erforderlich. Der Controller gibt Anweisungen wie „Einschalten, Ausschalten, Ausgangsspannung, Ausgangsstrom“ usw. an das Lademodul weiter. Die einfachste Ladesäule für ElektrofahrzeugeVon der elektrischen Ebene her verstanden, sind lediglich ein Lademodul, eine Steuerplatine und ein Touchscreen erforderlich; wenn die Befehle wie Einschalten, Herunterfahren und Ausgangsspannung] Ausgangsstrom auf mehreren Tastaturen auf dem Lademodul eingegeben werden, kann ein Lademodul die Batterie aufladen.

Derelektrischer Teil eines DC-Ladegerätsbesteht aus einem Primärkreis und einem Sekundärkreis. Der Eingang der Hauptschleife ist dreiphasiger Wechselstrom, der nach dem Eingangsleistungsschalter und dem AC-Smart-Energy-Meter in Gleichstrom umgewandelt wird, der vom Lademodul (Gleichrichtermodul) akzeptiert wird, und verbindet dann die Sicherung undEV-Ladepistolezum Laden des Elektrofahrzeugs. Der Sekundärkreis besteht aus einemLadesäule für ElektroautosController, Kartenleser, Anzeigebildschirm, Gleichstrommessgerät usw. Der Sekundärkreis bietet außerdem Start-Stopp-Steuerung und Not-Aus-Betrieb. Die Signalleuchte zeigt die Status „Standby“, „Laden“ und „Voll“ an. Als Mensch-Computer-Interaktionsgerät ermöglicht das Display das Durchziehen der Karte, die Einstellung des Lademodus und Start-Stopp-Steuerungsvorgänge.

Das elektrische Prinzip von Gleichstrom-Ladesäulen lässt sich wie folgt zusammenfassen:

• Ein einzelnes Lademodul hat derzeit nur 15 kW, was den Leistungsbedarf nicht decken kann. Außerdem müssen mehrere Lademodule parallel zusammenarbeiten und es ist ein CAN-Bus erforderlich, um die Stromaufteilung mehrerer Module zu erreichen.
• Der Eingang des Lademoduls kommt aus dem Stromnetz, das eine Hochleistungsstromversorgung ist. Um das Stromnetz und die persönliche Sicherheit zu gewährleisten, insbesondere um die persönliche Sicherheit zu gewährleisten, ist es notwendig, am Eingangsende einen Luftschalter (wissenschaftlicher Name: „Kunststoffgehäuse-Leistungsschalter“), einen Blitzschutzschalter oder sogar einen Fehlerstromschutzschalter zu installieren.
• Der Ausgang der Ladesäule weist eine hohe Spannung und einen hohen Strom auf. Die Batterie ist elektrochemisch und kann leicht explodieren. Um Fehlbedienungen zu vermeiden, muss der Ausgang über eine Sicherung verfügen.
• Sicherheitsaspekte haben höchste Priorität. Neben den Maßnahmen am Eingangsende müssen mechanische und elektronische Verriegelungen vorhanden sein, eine Isolationsprüfung muss vorhanden sein und ein Entladewiderstand muss vorhanden sein.
• Ob die Batterie geladen werden kann, wird nicht vom Ladestapel bestimmt, sondern vom Gehirn der Batterie, dem BMS. Das BMS gibt dem Controller Anweisungen, ob der Ladevorgang zugelassen oder beendet werden soll und wie viel Spannung und Strom aufgenommen werden können. Der Controller gibt diese Anweisungen dann an das Lademodul weiter. Daher ist eine CAN-Kommunikation zwischen Controller und BMS sowie eine CAN-Kommunikation zwischen Controller und Lademodul erforderlich.
• Die Ladesäule muss außerdem überwacht und verwaltet werden, und der Controller muss über WLAN oder 3G/4G und andere Netzwerkkommunikationsmodule mit dem Hintergrund verbunden sein.
• Die Stromrechnung für das Aufladen ist nicht kostenlos und es muss ein Zähler installiert werden. Zur Realisierung der Abrechnungsfunktion ist ein Kartenleser erforderlich.
• Auf der Ladesäulenschale muss eine deutliche Kontrollleuchte vorhanden sein, normalerweise drei Kontrollleuchten, die jeweils den Ladevorgang, einen Fehler und die Stromversorgung anzeigen.
• Die Luftkanalkonstruktion von DC-Ladesäulen ist entscheidend. Neben strukturellen Kenntnissen erfordert die Luftkanalkonstruktion die Installation eines Lüfters in der Ladesäule, obwohl sich in jedem Lademodul ein Lüfter befindet.