Echipamentul de încărcare On-Board.

Nucleul procesului de încărcare pentru vehiculele electrice.

Introducere

• Procesul de încărcare al unei mașini electrice implică o interacțiune complexă între trei componente cruciale: stația de încărcare, cablul de încărcare și adesea uitatul încărcător on-board.
• În acest scurt text prezentăm pe scurt detaliile încărcătorului on-board, insistând asupra funcționalității sale, tipurilor existente și viitorului promițător pe care acesta îl prezintă.

Clarificarea Termenului "Încărcător"

• Termenul "încărcător" poate fi confuz, deoarece include două entități distincte:
• Încărcător on-board (OBC): Integrat în mașina electrică.
• Stație de încărcare: Echipament de Alimentare pentru Vehicule Electrice în curent alternativ AC sau curent continuu DC.
• Aici ne concentrăm asupra încărcătoarelor on-board, componenta esențială a fiecărei mașini electrice.

Înțelegerea Mecanismului de Încărcare

• Procesul de încărcare implică două tipuri fundamentale: curent continuu (DC) sau curent alternativ (AC).
• Când se utilizează curent alternativ, încărcătorul on-board joacă un rol esențial.
• El primește curentul alternativ de la stația de încărcare, îl transformă în curent continuu și îl direcționează către baterie prin Sistemul de Management al Bateriei (BMS).
• În schimb, în timpul încărcării DC, încărcătorul on-board este evitat, iar curentul este trimis direct la baterie prin intermediul BMS.

Rolul Încărcătorului On-Board

• În primul rând, încărcătorul on-board permite controlul curentului și al tensiunii la care bateria trebuie încărcată (Modul de Control al Tensiunii sau Curentului), cu un focus evident asupra duratei de viață a bateriei.
• Oferă încărcare fie cu curent constant, fie cu tensiune constantă, ambele fiind ușor de operat. Fiecare dintre ele are avantaje și dezavantaje.
• În cazul încărcării cu curent constant, eficiența și viteza de încărcare sunt ridicate, dar există riscul supra-încărcării ulterioare a bateriei, cu reducerea duratei de viață.
• În cazul încărcării cu tensiune constantă, există riscul ca prea mult curent să curgă inițial în baterie, încălzind-o prea mult și scurtându-i din nou durata de viață.
• Astfel, încărcătorul se asigură că inițial se face încărcarea cu un curent constant, menținând astfel viteza și eficiența, iar când tensiunea la ambele capete ale bateriei atinge o anumită amplitudine, trece la încărcarea cu tensiune constantă.
• Acest sistem se numește strategia de încărcare și reprezintă cea mai importantă funcție a încărcătorului on-board.
• Prima fază este cunoscută sub denumirea de stadiul PFC (controlor de factor de putere sau corectie a factorului de putere), care transformă curentul alternativ (AC) în curent continuu.
• Această parte a încărcătorului decide dacă va putea utiliza una, două sau toate cele trei faze ale curentului alternativ.
• Tensiunea de 700 V merge apoi la a doua etapă, cunoscută sub numele de convertor LLC.
• Intrarea este tensiunea menționată anterior de 700 V, iar ieșirea este tensiunea necesară bateriei într-un anumit moment al încărcării.

Tipuri de Încărcătoare On-Board

• Încărcătoarele on-board pot fi împărțite în funcție de câte faze pot utiliza (una, două sau trei) și în funcție de ieșirea lor.
• Puterea de ieșire a încărcătoarelor on-board se încadrează de obicei în intervalul cuprins între 3,7 kW și 22 kW.
• Aceste două caracteristici determină prețul încărcătorului și, prin urmare, prețul întregii mașini electrice.
• Un încărcător standard are o ieșire de 7,3 kW dacă utilizează doar o fază, sau 22 kW dacă utilizează trei faze.
• Încărcătorul este, de asemenea, capabil să detecteze dacă va putea utiliza doar o fază sau trei.
• Când este conectat la o stație AC de acasă, care va avea, de asemenea, o ieșire de 22 kW, atunci timpul de încărcare va depinde doar de capacitatea bateriei.
• Tensiunea pe care acest încărcător on-board o poate accepta este între 110 - 260 V AC în cazul conectării doar la o fază (și 360 - 440V în cazul utilizării a trei faze).
• Tensiunea de ieșire care merge la baterie este între 450 - 850 V.

Perspective de Viitor

• Deoarece viteza de încărcare a unei mașini electrice depinde întotdeauna de puterea celui mai slab element, există o tendință către încărcătoare on-board din ce în ce mai puternice.
• Cercetările curente se concentrează în principal pe reducerea dimensiunilor și greutății încărcătorului, cu accent pe densitatea energetică ridicată, eficiență mare de încărcare și o bună disipare a căldurii.
• În concluzie, încărcătorul on-board este un element central în ecosistemul de încărcare a vehiculelor electrice, cu un peisaj în continuă evoluție care indică soluții de încărcare tot mai robuste și eficiente.

Descoperă stațiile noastre de încărcare inteligente în secțiunile dedicate, pentru acasă și nu numai, pentru birouri sau comercial, respectiv stații de încărcare rapidă.