1. บทนำเกี่ยวกับแท่นชาร์จแบบ DC
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา การเติบโตอย่างรวดเร็วของรถยนต์ไฟฟ้า (EV) ได้ผลักดันให้มีความต้องการโซลูชันการชาร์จที่มีประสิทธิภาพและชาญฉลาดมากขึ้น แท่นชาร์จ DC ซึ่งเป็นที่รู้จักในด้านความสามารถในการชาร์จอย่างรวดเร็ว ถือเป็นแนวหน้าของการเปลี่ยนแปลงครั้งนี้ ด้วยความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี เครื่องชาร์จ DC ที่มีประสิทธิภาพจึงได้รับการออกแบบมาเพื่อให้ปรับเวลาในการชาร์จให้เหมาะสมที่สุด ปรับปรุงการใช้พลังงาน และรองรับการผสานรวมที่ราบรื่นกับกริดอัจฉริยะ
ด้วยปริมาณตลาดที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง การนำ OBC (On-Board Chargers) แบบสองทิศทางมาใช้ไม่เพียงแต่ช่วยบรรเทาความกังวลของผู้บริโภคเกี่ยวกับระยะทางและความกังวลเกี่ยวกับการชาร์จไฟเท่านั้น แต่ยังช่วยให้ยานยนต์ไฟฟ้าสามารถทำหน้าที่เป็นสถานีจัดเก็บพลังงานแบบกระจายได้อีกด้วย ยานยนต์เหล่านี้สามารถคืนพลังงานให้กับกริดได้ ช่วยลดการใช้พลังงานสูงสุดและเติมพลังงานในช่วงที่ไฟฟ้าดับ การชาร์จยานยนต์ไฟฟ้าอย่างมีประสิทธิภาพผ่านเครื่องชาร์จเร็ว DC (DCFC) เป็นแนวโน้มสำคัญในการส่งเสริมการเปลี่ยนผ่านสู่พลังงานหมุนเวียน สถานีชาร์จไฟแบบเร็วพิเศษจะรวมเอาส่วนประกอบต่างๆ ไว้ด้วยกัน เช่น แหล่งจ่ายไฟเสริม เซ็นเซอร์ การจัดการพลังงาน และอุปกรณ์สื่อสาร ในเวลาเดียวกัน จำเป็นต้องมีวิธีการผลิตที่ยืดหยุ่นเพื่อตอบสนองความต้องการในการชาร์จที่เปลี่ยนแปลงไปของยานยนต์ไฟฟ้าแต่ละประเภท ทำให้การออกแบบ DCFC และสถานีชาร์จไฟแบบเร็วพิเศษมีความซับซ้อนมากขึ้น

ความแตกต่างระหว่างการชาร์จแบบ AC และแบบ DC สำหรับการชาร์จแบบ AC (ด้านซ้ายของรูปที่ 2) ให้เสียบปลั๊ก OBC เข้ากับเต้าเสียบ AC มาตรฐาน แล้ว OBC จะแปลง AC เป็น DC ที่เหมาะสมเพื่อชาร์จแบตเตอรี่ สำหรับการชาร์จแบบ DC (ด้านขวาของรูปที่ 2) เสาชาร์จจะชาร์จแบตเตอรี่โดยตรง
2. ส่วนประกอบระบบเสาชาร์จ DC
(1) ส่วนประกอบเครื่องจักรที่สมบูรณ์
(2) ส่วนประกอบของระบบ
(3) แผนผังบล็อกฟังก์ชัน
(4) ระบบย่อยกองชาร์จ
เครื่องชาร์จด่วน DC ระดับ 3 (L3) ข้ามเครื่องชาร์จออนบอร์ด (OBC) ของรถยนต์ไฟฟ้าโดยชาร์จแบตเตอรี่โดยตรงผ่านระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS) ของรถยนต์ไฟฟ้า การข้ามนี้ทำให้ความเร็วในการชาร์จเพิ่มขึ้นอย่างมาก โดยพลังงานเอาต์พุตของเครื่องชาร์จจะอยู่ระหว่าง 50 กิโลวัตต์ถึง 350 กิโลวัตต์ แรงดันไฟฟ้าเอาต์พุตโดยทั่วไปจะแตกต่างกันไประหว่าง 400V และ 800V โดยรถยนต์ไฟฟ้ารุ่นใหม่ๆ มักจะใช้ระบบแบตเตอรี่ 800V เนื่องจากเครื่องชาร์จด่วน DC ระดับ L3 แปลงแรงดันไฟฟ้าอินพุต AC สามเฟสเป็น DC จึงใช้ตัวปรับค่ากำลังไฟฟ้า AC-DC (PFC) ซึ่งประกอบด้วยตัวแปลง DC-DC แบบแยกส่วน เอาต์พุต PFC นี้จะเชื่อมต่อกับแบตเตอรี่ของรถยนต์ เพื่อให้ได้เอาต์พุตพลังงานที่สูงขึ้น มักจะเชื่อมต่อโมดูลพลังงานหลายตัวแบบขนานกัน ประโยชน์หลักของเครื่องชาร์จด่วน DC ระดับ L3 คือเวลาในการชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าลดลงอย่างมาก
แกนของเสาชาร์จเป็นตัวแปลง AC-DC พื้นฐาน ประกอบด้วยสเตจ PFC บัส DC และโมดูล DC-DC
แผนผังบล็อกเวที PFC
ไดอะแกรมบล็อกฟังก์ชันโมดูล DC-DC
3. แผนผังสถานการณ์การชาร์จกอง
(1) ระบบการชาร์จแบบเก็บแสง
เนื่องจากกำลังในการชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าเพิ่มขึ้น ความสามารถในการจ่ายพลังงานที่สถานีชาร์จจึงมักประสบปัญหาในการตอบสนองความต้องการ เพื่อแก้ไขปัญหานี้ จึงได้มีการคิดค้นระบบชาร์จแบบกักเก็บพลังงานโดยใช้บัส DC ระบบนี้ใช้แบตเตอรี่ลิเธียมเป็นหน่วยกักเก็บพลังงาน และใช้ EMS (ระบบการจัดการพลังงาน) ในพื้นที่และห่างไกลเพื่อสร้างสมดุลและเพิ่มประสิทธิภาพการจ่ายและอุปสงค์ของไฟฟ้าระหว่างกริด แบตเตอรี่กักเก็บพลังงาน และรถยนต์ไฟฟ้า นอกจากนี้ ระบบดังกล่าวยังสามารถผสานรวมกับระบบโฟโตวอลตาอิค (PV) ได้อย่างง่ายดาย ซึ่งให้ข้อได้เปรียบที่สำคัญในด้านการกำหนดราคาไฟฟ้าในช่วงพีคและออฟพีค และการขยายกำลังการผลิตของกริด จึงช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานโดยรวม
(2) ระบบชาร์จ V2G
เทคโนโลยี Vehicle-to-Grid (V2G) ใช้แบตเตอรี่ EV เพื่อจัดเก็บพลังงาน โดยสนับสนุนโครงข่ายไฟฟ้าโดยเปิดใช้งานการโต้ตอบระหว่างยานพาหนะและโครงข่ายไฟฟ้า ซึ่งจะช่วยลดความเครียดที่เกิดจากการผสานแหล่งพลังงานหมุนเวียนขนาดใหญ่และการชาร์จ EV ในวงกว้าง ซึ่งช่วยเพิ่มเสถียรภาพของโครงข่ายไฟฟ้าในที่สุด นอกจากนี้ ในพื้นที่ เช่น ย่านที่อยู่อาศัยและอาคารสำนักงาน รถยนต์ไฟฟ้าจำนวนมากสามารถใช้ประโยชน์จากราคาสูงสุดและต่ำสุด จัดการการเพิ่มขึ้นของโหลดแบบไดนามิก ตอบสนองต่อความต้องการของโครงข่ายไฟฟ้า และให้พลังงานสำรอง ทั้งหมดนี้ผ่านการควบคุม EMS (ระบบการจัดการพลังงาน) แบบรวมศูนย์ สำหรับครัวเรือน เทคโนโลยี Vehicle-to-Home (V2H) สามารถเปลี่ยนแบตเตอรี่ EV ให้เป็นโซลูชันการจัดเก็บพลังงานภายในบ้านได้
(3) ระบบสั่งชาร์จ
ระบบชาร์จแบบสั่งทำนั้นใช้สถานีชาร์จเร็วกำลังสูงเป็นหลัก ซึ่งเหมาะสำหรับความต้องการชาร์จแบบรวมศูนย์ เช่น ระบบขนส่งสาธารณะ แท็กซี่ และกองยานขนส่ง ตารางการชาร์จสามารถปรับแต่งได้ตามประเภทของยานพาหนะ โดยการชาร์จจะเกิดขึ้นในช่วงเวลาที่ไม่ใช่ชั่วโมงพีคเพื่อลดต้นทุน นอกจากนี้ ระบบการจัดการอัจฉริยะยังสามารถนำมาใช้เพื่อปรับปรุงการจัดการกองยานแบบรวมศูนย์ได้อีกด้วย
4.แนวโน้มการพัฒนาในอนาคต
(1) การพัฒนาร่วมกันของสถานการณ์ที่หลากหลายโดยเสริมด้วยสถานีชาร์จแบบรวมศูนย์ + แบบกระจายจากสถานีชาร์จแบบรวมศูนย์แห่งเดียว
สถานีชาร์จแบบกระจายตามจุดหมายปลายทางจะทำหน้าที่เป็นส่วนเสริมอันมีค่าสำหรับเครือข่ายการชาร์จที่ได้รับการปรับปรุง ซึ่งแตกต่างจากสถานีรวมศูนย์ที่ผู้ใช้มักจะมองหาเครื่องชาร์จ สถานีเหล่านี้จะรวมเข้ากับสถานที่ที่ผู้คนไปเยี่ยมชมอยู่แล้ว ผู้ใช้สามารถชาร์จรถของตนได้ระหว่างการเข้าพักระยะยาว (โดยทั่วไปนานกว่าหนึ่งชั่วโมง) ซึ่งการชาร์จแบบด่วนนั้นไม่สำคัญ พลังงานในการชาร์จของสถานีเหล่านี้ ซึ่งโดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง 20 ถึง 30 กิโลวัตต์ เพียงพอสำหรับยานพาหนะโดยสาร โดยให้พลังงานในระดับที่เหมาะสมเพื่อตอบสนองความต้องการพื้นฐาน
(2) การพัฒนาตลาดที่มีส่วนแบ่งการตลาดขนาดใหญ่ 20kW ถึง 20/30/40/60kW ที่มีการกำหนดค่าหลากหลาย
ด้วยการเปลี่ยนแปลงไปสู่ยานยนต์ไฟฟ้าแรงดันไฟที่สูงขึ้น มีความจำเป็นอย่างเร่งด่วนที่จะต้องเพิ่มแรงดันไฟชาร์จสูงสุดของแท่นชาร์จเป็น 1,000 โวลต์ เพื่อรองรับการใช้งานรุ่นแรงดันสูงอย่างแพร่หลายในอนาคต การเปลี่ยนแปลงนี้สนับสนุนการอัปเกรดโครงสร้างพื้นฐานที่จำเป็นสำหรับสถานีชาร์จ มาตรฐานแรงดันไฟขาออก 1,000 โวลต์ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรมโมดูลชาร์จ และผู้ผลิตหลักๆ กำลังทยอยนำโมดูลชาร์จแรงดันสูง 1,000 โวลต์มาใช้เพื่อตอบสนองความต้องการนี้
Linkpower ทุ่มเทให้กับการวิจัยและพัฒนา รวมถึงซอฟต์แวร์ ฮาร์ดแวร์ และรูปลักษณ์สำหรับแท่นชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า AC/DC มากว่า 8 ปี เราได้รับใบรับรอง ETL/FCC/CE/UKCA/CB/TR25/RCM เราทดสอบกับผู้ให้บริการแพลตฟอร์ม OCPP มากกว่า 100 รายด้วยซอฟต์แวร์ OCPP1.6 เราได้อัปเกรด OCPP1.6J เป็น OCPP2.0.1 และโซลูชัน EVSE เชิงพาณิชย์ได้รับการติดตั้งโมดูล IEC/ISO15118 ซึ่งถือเป็นก้าวที่มั่นคงสู่การบรรลุการชาร์จแบบสองทิศทาง V2G
ในอนาคตจะมีการพัฒนาผลิตภัณฑ์ไฮเทค เช่น เสาชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า แผงโซลาร์เซลล์ และระบบกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่ลิเธียม (BESS) เพื่อมอบโซลูชันแบบบูรณาการระดับสูงขึ้นให้แก่ลูกค้าทั่วโลก
เวลาโพสต์: 17 ต.ค. 2567