Tendenza allo sviluppo del caricabatterie per veicoli
Con l'aumento dell'autonomia dei veicoli elettrici (350-500 km), la potenza della batteria è generalmente > 60 KWh e la potenza dei tradizionali caricabatterie di bordo da 3,3 kW e 6,6 kW- non è più in grado di soddisfare la domanda di ricarica lenta (6-8 ore) degli attuali veicoli elettrici puri. In futuro sarà imperativo potenziare la potenza dei caricabatterie di bordo.
Tuttavia, sebbene il veicolo dotato di caricabatterie ad alta-potenza possa ridurre i tempi di ricarica, ma a causa dei limiti di peso, spazio e costi del veicolo, la ricarica in CA ad alta potenza allo stesso tempo influenza anche l'infrastruttura della rete elettrica, come la capacità, la distribuzione dell'energia, le sfide, la soluzione Il lato OEM non deve risparmiare alcuno sforzo per ottimizzare i tempi di ricarica al fine di rendere il veicolo più competitivo. D'altro canto, è necessario tenere conto del costo dei componenti del sistema del veicolo, soprattutto dopo la graduale riduzione dei sussidi politici nazionali e locali, quindi in modo da garantire il vantaggio di prezzo ottenendo profitti più elevati.
La tendenza nella progettazione dei sistemi di ricarica per veicoli elettrici è ad alta potenza ed alta efficienza, al fine di garantire la massima autonomia di guida durante una carica. Sebbene gli OEM automobilistici possano fornire soluzioni di ricarica rapida costruendo strutture di ricarica rapida CC, anche le infrastrutture di ricarica rapida CC richiedono costi e spazio aggiuntivi. Con lo sviluppo di servizi tecnologici di ricarica a valore-aggiunto come V2G&V2L&V2V, la potenza di ricarica dell'OBC viene migliorata e l'OBC ad alta-potenza viene utilizzato per caricare i veicoli. È anche un modo importante per caricare i veicoli elettrici per uso privato e strutture pubbliche.
Per quanto riguarda la tendenza di sviluppo dell'espansione della potenza e della riduzione dei costi dei prodotti caricabatterie montati sui veicoli-, si formano principalmente due forme tecniche:
1: Espansione delle funzioni: la tecnologia di ricarica un-direzionale si sviluppa in una tecnologia di ricarica bi-direzionale.
Per i veicoli con una capacità della batteria ridotta (come PHEV, veicoli elettrici miniaturizzati, ecc.), i caricabatterie di bordo-a basso consumo-unidirezionale saranno ancora ampiamente utilizzati. Il nuovo design di integrazione del sistema OEM è progettato per ottimizzare e ridurre i costi introducendo caricabatterie di bordo efficienti ed economici,-come l'integrazione del caricabatterie con funzioni DCDC (riduzione dei collegamenti elettrici, riutilizzo-di substrati raffreddati ad acqua e alcuni circuiti di controllo).
D'altra parte, con il rapido sviluppo della tecnologia di guida intelligente dei veicoli elettrici, al fine di migliorare la comodità della ricarica del veicolo e migliorare l'esperienza dell'utente, la ricarica wireless del veicolo è diventata ulteriormente uno sbocco tecnologico.
Sopra, le modifiche nella forma della struttura o nella forma di ricarica del caricabatterie montato sul veicolo- generalmente supportano solo la ricarica un-direzionale a causa della limitazione della potenza di ricarica e dello scopo di controllo dei costi. Tuttavia, con il miglioramento dell'energia della batteria, il cambiamento della domanda dei clienti e altri motivi, esistono sempre più soluzioni di ricarica bidirezionali-.
2: Espansione della potenza: la tecnologia di ricarica mono-fase si sviluppa in una tecnologia di ricarica tri-fase.
Attualmente, molti veicoli elettrici non supportano livelli di potenza di ricarica CA superiori a 6,6 kW, ma i connettori CA supportano livelli di potenza mono-fase fino a 19 kW (Stati Uniti), 14 kW (Europa) e livelli di potenza trifase- fino a 52 kW (Stati Uniti), 43 kW (Europa, Cina). Non esiste una corrispondenza completa tra la potenza di ricarica standardizzata e le capacità di ricarica CA degli EV, quindi esiste un notevole potenziale per aggiungere livelli di ricarica CA all’interno degli standard di ricarica esistenti.
Al fine di migliorare la potenza di ricarica e ridurre il costo, il peso e lo spazio richiesto del sistema di ricarica del veicolo, l'integrazione efficace del caricabatteria e del conducente del motore è diventata uno degli approcci importanti alla tecnologia di ricarica del veicolo.
Il livello massimo di carica supportato dal veicolo elettrico, sia CC che CA, è soggetto ai limiti consentiti di dissipazione del calore dell'elettronica di potenza e della batteria, e il sistema di gestione termica del veicolo elettrico deve essere progettato per consentire alla batteria di funzionare a temperature specifiche durante la guida e la carica. Pertanto, i caricabatterie integrati progettati per la ricarica di veicoli elettrici a questi livelli di potenza devono anche evitare ulteriori requisiti di sistema di raffreddamento e componenti.
3: Tecnologia di ricarica integrata
Generalmente, la guida e la ricarica del veicolo non avvengono contemporaneamente, quindi è logico condividere il più possibile l’elettronica di potenza. Il vantaggio più importante dei caricabatterie integrati è la ricarica rapida bidirezionale ad alta potenza-ottenibile utilizzando il sistema di componenti esistente del veicolo.
Per il processo di ricarica rapida AC, l'implementazione del caricabatterie integrato non è semplice, soprattutto per la ricarica AC tri-fase.