Nguyên lý hoạt động của cọc sạc DC cho xe năng lượng mới

1. Phân loại cọc ép

CácCọc sạc ACphân phối điện xoay chiều từ lưới điện đếnmô-đun sạccủa xe thông qua tương tác thông tin với xe, vàmô-đun sạctrên xe điều khiển nguồn điện để sạc pin từ AC sang DC.

CácSúng sạc AC (Loại 1, Loại 2, GB/T) vìTrạm sạc ACcó 7 lỗ đầu cuối, 7 lỗ có đầu cuối bằng kim loại để hỗ trợ ba phaTrạm sạc xe điện AC(380V), 7 lỗ chỉ có 5 lỗ có đầu nối kim loại là một phaBộ sạc xe điện AC(220V), súng sạc AC nhỏ hơnSúng sạc DC (CCS1, CCS2, GB/T, Chademo).

CácCọc sạc DCChuyển đổi nguồn điện xoay chiều của lưới điện thành nguồn điện một chiều để sạc ắc quy của xe bằng cách tương tác với xe bằng thông tin và điều khiển công suất đầu ra của cọc sạc theo bộ quản lý ắc quy trên xe.

Có 9 lỗ đầu cuối trên súng sạc DC choTrạm sạc DCvà súng sạc DC lớn hơn súng sạc AC.

2. Nguyên lý hoạt động cơ bản của cọc sạc DC

Trong tiêu chuẩn công nghiệp “NB/T 33001-2010: Điều kiện kỹ thuật cho bộ sạc dẫn điện không gắn trên xe điện” do Cục Quản lý Năng lượng Quốc gia ban hành, có nêu rằng thành phần cơ bản củaBộ sạc xe điện DCBao gồm: bộ nguồn, bộ điều khiển, bộ đo lường, giao diện sạc, giao diện cấp nguồn và giao diện tương tác người-máy. Bộ nguồn là mô-đun sạc DC, còn bộ điều khiển là bộ điều khiển cọc sạc. Là một sản phẩm tích hợp hệ thống, ngoài hai thành phần “Mô-đun sạc DC" Và "bộ điều khiển cọc sạc“Thiết kế kết cấu là cốt lõi kỹ thuật, đồng thời cũng là một trong những điểm then chốt trong thiết kế độ tin cậy của toàn bộ cọc. “Bộ điều khiển cọc sạc” thuộc về lĩnh vực công nghệ phần cứng và phần mềm nhúng, còn “Mô-đun sạc DC” đại diện cho thành tựu cao nhất của công nghệ điện tử công suất trong lĩnh vực AC/DC.

Quá trình sạc cơ bản là: tải điện áp DC ở cả hai đầu của pin, sạc pin bằng dòng điện cao không đổi, điện áp của pin tăng dần và chậm, tăng đến một mức độ nhất định, điện áp pin đạt giá trị danh định, SoC đạt 95% (đối với các loại pin khác nhau, khác nhau) và tiếp tục sạc pin với điện áp không đổi và dòng điện nhỏ. "Điện áp tăng lên, nhưng pin không đầy, nghĩa là pin chưa đầy, nếu có thời gian, bạn có thể chuyển sang dòng điện nhỏ để làm giàu pin". Để thực hiện quá trình sạc này, cọc sạc cần phải có "mô-đun sạc DC" để cung cấp nguồn DC về mặt chức năng; Cần phải có "bộ điều khiển cọc sạc" để điều khiển "bật nguồn, tắt máy, điện áp đầu ra và dòng điện đầu ra" của mô-đun sạc; Cần phải có "màn hình cảm ứng" làm giao diện người-máy để đưa ra hướng dẫn và bộ điều khiển sẽ đưa ra các hướng dẫn như "bật nguồn, tắt máy, điện áp đầu ra, dòng điện đầu ra" và các hướng dẫn khác cho mô-đun sạc. Đơn giản nhất cọc sạc xe điệnHiểu theo nghĩa điện chỉ cần có module sạc, bảng điều khiển và màn hình cảm ứng; Nếu các lệnh như bật nguồn, tắt máy và điện áp đầu ra] dòng điện đầu ra được thực hiện trên nhiều bàn phím trên module sạc thì một module sạc có thể sạc pin.

Cácbộ phận điện của bộ sạc DCbao gồm một mạch sơ cấp và một mạch thứ cấp. Đầu vào của mạch chính là dòng điện xoay chiều ba pha, được chuyển đổi thành dòng điện một chiều chấp nhận được bởi mô-đun sạc (mô-đun chỉnh lưu) sau khi cầu dao đầu vào và đồng hồ đo năng lượng thông minh AC, sau đó kết nối cầu chì vàsúng sạc xe điệnđể sạc xe điện. Mạch thứ cấp bao gồm mộtcọc sạc xe điệnbộ điều khiển, đầu đọc thẻ, màn hình hiển thị, đồng hồ đo DC, v.v. Mạch thứ cấp cũng cung cấp chức năng điều khiển "khởi động-dừng" và hoạt động "dừng khẩn cấp"; Đèn tín hiệu cung cấp chỉ báo trạng thái "chờ", "đang sạc" và "đầy"; Là thiết bị tương tác giữa người và máy tính, màn hình cung cấp chức năng quẹt thẻ, cài đặt chế độ sạc và điều khiển khởi động-dừng.

Nguyên lý điện của cọc sạc DC được tóm tắt như sau:

• Một mô-đun sạc đơn hiện chỉ có công suất 15kW, không đáp ứng được yêu cầu về công suất và yêu cầu nhiều mô-đun sạc hoạt động song song với nhau và cần có bus CAN để chia sẻ dòng điện cho nhiều mô-đun;
• Đầu vào của mô-đun sạc đến từ lưới điện, là nguồn cung cấp điện công suất cao, liên quan đến lưới điện và an toàn cá nhân, đặc biệt là an toàn cá nhân, cần phải lắp đặt công tắc không khí (tên khoa học là “cầu dao vỏ nhựa”), công tắc chống sét hoặc thậm chí là công tắc rò rỉ ở đầu vào;
• Đầu ra của cọc sạc là điện áp cao và dòng điện cao, pin là loại điện hóa, dễ nổ, để tránh an toàn khi thao tác sai, đầu ra phải có cầu chì;
• Các vấn đề an toàn là ưu tiên hàng đầu, ngoài các biện pháp ở đầu vào, phải có khóa cơ và khóa điện tử, phải có thử nghiệm cách điện và phải có khả năng chống phóng điện;
• Việc pin có chấp nhận sạc hay không không được quyết định bởi cọc sạc, mà bởi bộ não của pin, BMS. BMS đưa ra lệnh cho bộ điều khiển về việc "có cho phép sạc hay không, có dừng sạc hay không, điện áp và dòng điện có thể chấp nhận là bao nhiêu", sau đó bộ điều khiển sẽ đưa ra lệnh cho mô-đun sạc. Do đó, cần phải triển khai giao tiếp CAN giữa bộ điều khiển và BMS, và giao tiếp CAN giữa bộ điều khiển và mô-đun sạc;
• Cọc sạc cũng cần được giám sát và quản lý, bộ điều khiển cần được kết nối với nền thông qua WiFi hoặc 3G/4G và các mô-đun truyền thông mạng khác;
• Tiền điện để sạc không miễn phí, cần phải lắp đồng hồ đo và cần có đầu đọc thẻ để thực hiện chức năng thanh toán;
• Cần phải có đèn báo rõ ràng trên vỏ cọc sạc, thường là ba đèn báo, lần lượt báo hiệu trạng thái sạc, lỗi và nguồn điện;
• Thiết kế ống gió cho cọc sạc DC là yếu tố then chốt. Ngoài kiến ​​thức về kết cấu, thiết kế ống gió còn đòi hỏi phải lắp đặt quạt trong cọc sạc, mặc dù mỗi mô-đun sạc đã có sẵn quạt.