Какие факторы влияют на скорость зарядки зарядного устройства электромобиля?

Основное противоречие скорости зарядки - это, по сути, окончательная задача эффективности передачи энергии. Когда пользователь вставляет зарядное оружие в транспортное средство, ток и выход на напряжение с помощью зарядной кучи должны точно соответствовать «аппетиту» аккумулятора автомобиля. Например, электромобиль, оснащенный высоковольтной платформой 800 В, может теоретически пополнить 80% своей мощности за 15 минут через кучу нагрузки 350 кВт, но если используется старая куча зарядки, которая поддерживает только архитектуру 400 В, мощность может резко упасть до ниже 150 кВт. Этот «эффект ствола» зависит не только от аппаратных возможностей кучи зарядки, но и от регулирования в режиме реального времени системы управления батареями (BMS). BMS похож на «умный дворецкий» для батареи, постоянно контролируя температуру ячейки, баланс напряжения и состояние заряда (SOC) в процессе зарядки. Когда обнаружено, что температура ячейки превышает 45 ° C, система немедленно уменьшит мощность зарядки, чтобы предотвратить термическую беглую-это означает, что даже если та же самая груда используется в жаркое лето, скорость зарядки транспортного средства может быть более чем на 30% медленнее, чем зимой.

Зарядные устройства для электромобилей

Физические свойства самой батареи устанавливают непреодолимый «потолок» для скорости зарядки. Когда литий-ионные батареи близки к полной зарядке, риск осадков литий-металлов в аноде резко увеличивается, поэтому все электромобили вынуждены войти в режим «заряда струйки» после того, как батарея достигнет 80%. Этот механизм защиты приводит к тому, что время зарядки последних 20% сопоставимо с первыми 80%. Более тонко, батареи различных химических систем имеют совершенно разные допуски к быстрой зарядке: хотя литий-фосфатные батареи (LFP) по низкой стоимости, скорость их диффузии лития медленная, а скорость зарядки при низких температурах часто на 40% ниже, чем у батареи для литий-лития (NCM/NCA); А новые батареи с легированными кремниевыми отрицательными электродами могут увеличить плотность энергии, но могут ограничить количество циклов быстрого зарядки из-за проблем расширения частиц кремния. Эти противоречия заставляют автопроизводителей найти баланс между «скоростью зарядки», «сроком службы батареи» и «контролем затрат».

Координационная способность инфраструктуры - это еще одна «невидимая кандал», которую часто упускают из виду. Фактическая выходная мощность быстрого зарядки постоянного тока с номинальной мощностью 150 кВт может быть подвержена мгновенной пропускной способности электроснабжения. Когда несколько зарядных свай работают одновременно в часы пик, нагрузка трансформатора приближается к критическому значению, а станция зарядки должна уменьшить выходной сигнал каждой кучи посредством динамического распределения мощности. Это явление особенно очевидно в старых городских районах - согласно данным европейского оператора зарядки, фактическая мощность зарядки в течение вечернего пикового периода на 22% ниже, чем номинальное значение в среднем. Фрагментация зарядных стандартов интерфейса еще больше усугубляет потерю эффективности. Если модель, использующая интерфейс Tesla NACS, использует кучу зарядки со стандартом CCS, ей необходимо преобразовать протокол через адаптер, что может привести к задержке связи 5% -10% и потерь мощности. Хотя технология беспроводной зарядки может избавиться от ограничений физических интерфейсов, ее эффективность передачи энергии в настоящее время составляет всего 92-94%, что на 6-8 процентных пунктов ниже, чем проводная зарядка. Это все еще недопустимый недостаток в сценариях наддува, которые стремятся к чрезвычайной эффективности.

Будущее направление прорыва может заключаться в технологической революции «полнозативной совместной оптимизации». Технология предварительного нагрева батареи мощностью 270 кВт, совместно разработанная Porsche и Audi, может нагреть аккумулятор с -20 ℃ до оптимальной рабочей температуры 25 № 5 минут до зарядки, увеличивая скорость зарядки в низкотемпературных средах на 50%. «Суперзарядная архитектура, охлаждаемая всежидным охлаждением», выпущенную Huawei, не только уменьшает размер зарядной кучи на 40% за счет включения всех трансформаторов, заряжающих модулей и кабелей в систему циркуляции жидкого охлаждения, но также постоянно выводит высокий ток 600A без запуска перегрева. Что более примечательно, так это то, что технологические изменения на стороне силовой сетки изменяют экологию зарядки: «фотоэлектрическое хранение и зарядка» зарядка, протестированная в лаборатории в Калифорнии, может поддерживать зарядную силу 250 кВт в течение 2 часов, когда энергетическая сеть выходит из власти через сотрудничество фотоволтаиков и батарейных батарей. Эта «децентрализованная» энергетическая модель может полностью решить ограничение нагрузки с электроснабжением на скорость зарядки.