Принцип работы и технический анализ зарядного устройства для накопителей энергии

1. Введение в зарядные устройства для хранения энергии

Зарядное устройство с накопителем энергии — это новый тип зарядного оборудования, который объединяет систему хранения энергии в аккумуляторе с системой зарядки электромобиля. Оно может обеспечивать электромобили энергией за счет встроенного накопителя энергии, независимо от электросети. В дополнение ко всем функциям традиционной зарядной станции , оно предлагает множество преимуществ, таких как сглаживание пиковых нагрузок, аварийное электроснабжение и оптимизированное использование энергии.

2. Состав основных системных модулей

2.1 Система хранения энергии

Основной компонент оборудования для зарядки постоянным током электромобилей, отвечающий за выпрямление, инверсию, фильтрацию и другие процессы преобразования энергии.

2.2 Зарядный модуль

Основной компонент оборудования для зарядки постоянным током электромобилей, отвечающий за выпрямление, инверсию, фильтрацию и другие процессы преобразования энергии.

2.3 Система управления

В комплект входят контроллер зарядки, блок учета и коммуникационный модуль.

2.4 Человеко-машинный интерфейс (ЧМИ)

Сенсорный экран, индикаторы состояния, кнопка аварийной остановки и т. д.

2.5 Система защиты

Функции включают в себя обнаружение изоляции, защиту от утечки тока, контроль температуры, защиту от короткого замыкания, защиту от перенапряжения/пониженного напряжения постоянного тока на выходе и т.д.

2.6 Система охлаждения

Циркуляционный насос жидкостного охлаждения.

3. Принцип работы

3.1 Фаза зарядки (от сети к аккумуляторной батарее)

Зарядный модуль преобразует переменный ток в постоянный для зарядки аккумуляторной батареи. Обычно это происходит в периоды действия льготных тарифов на электроэнергию или в обычные часы.

3.2 Фаза разряда (от аккумуляторной батареи к электромобилю)

Когда электромобиль запрашивает зарядку, если система хранения энергии обладает достаточной мощностью, она преобразует накопленный постоянный ток в соответствующее напряжение и ток для батареи электромобиля.

4. Преимущества зарядных устройств для хранения энергии

4.1 Экологичная эксплуатация

Зарядные устройства с накопителями энергии позволяют сглаживать пиковые нагрузки и заполнять пробелы в энергосистеме. В периоды пикового спроса они снижают потребление электроэнергии, используя накопленную энергию для зарядки транспортных средств. В периоды вне пиковой нагрузки они используют энергию из сети для подзарядки системы хранения. Это снижает нагрузку на сеть, балансирует распределение нагрузки и повышает стабильность сети.

4.2 Функция аварийного электропитания

В случае отключения или неисправности электросети, устройства хранения энергии могут обеспечить аварийную зарядку электромобилей или других электрических устройств, использующих накопленную энергию.

4.3 Повышенная эффективность зарядки

Предварительно накопленная энергия позволяет быстро реагировать на запросы на зарядку, сокращая время ожидания транспортных средств. Она не ограничена пропускной способностью сети в режиме реального времени, что позволяет осуществлять мощную зарядку за короткие промежутки времени.

5. Сценарии применения

5.1 Жилые районы

В периоды пиковой нагрузки (например, вечером, когда жители возвращаются домой и одновременно заряжают электромобили) нагрузка на электросеть высока. Зарядные станции с накопителями энергии могут использовать накопленную энергию для зарядки электромобилей, снижая зависимость от сети, уменьшая нагрузку на трансформаторы в жилых районах и предотвращая перегрузки.

5.2 Торговые центры и общественные парковки

Потребность в зарядке в торговых центрах и на общественных парковках распределена неравномерно. Например, спрос низок в будние дни (например, днем), но резко возрастает вечером или в выходные. Зарядные устройства с накопителями энергии могут накапливать энергию в периоды низкого спроса (например, в будние дни) и предоставлять услуги зарядки в часы пик, повышая эффективность использования объектов.

5.3 Индустриальные парки

В промышленных парках часто используются интегрированные системы управления энергопотреблением. Зарядные устройства для хранения энергии могут взаимодействовать с этими системами, гибко корректируя стратегии зарядки или разрядки, оптимизируя распределение энергии и эффективность ее использования на территории парка.

5.4 Отдаленные районы

В отдаленных регионах устройства для зарядки электромобилей могут сочетаться с возобновляемыми источниками энергии (например, солнечной и ветровой энергией) для выработки и хранения энергии, что позволяет предоставлять независимые услуги по зарядке электромобилей без зависимости от электросети.