yulzhu

电子技术应用专栏作家——芝能汽车。紧跟技术创新,助力行业发展。

探讨柔性充电的系统设计

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    老代要聊这个话题,写了两篇文章,《老代看电动汽车柔性充电堆的新技术应用》。我们把这个探讨的问题约束一下,考虑一个典型的案例布局:

1)5个桩以上的系统布局

     我们以这个太阳能+埋设电池的布局来看

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2)<5个直流桩的系统布局       

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  Tesla的布局,基本都是类似的,

a)一个变压器转换成低压

b)配电柜(保护连接)

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c)Super Charger本体

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   按照并联的模式进行配置,总体而言,我们看到的典型的模式,都是按照一台充电机配合一台车的模式。

QQ截图20160126111425.png


    对于这个事情,我们还是把眼光收回来,探讨几个基本的问题:

1)直流充电桩是为了充什么样的车?

     可以发现,为了配合不同的车(不同车的电压范围有很大的不同),DC-DC设计的范围是很宽的。

2)直流充电桩的功率提供与相应车辆的匹配是否考虑?

     同样的,不同车,所能接受的功率,在不同的SOC和温度下,都是不一样的。这个功率(V+I)请求,是由BMS进行核算后,请求直流充电机做出来的。其实老代的考虑,说白了就是以下的几句话:     

  • 系统的安全节能控制系统,

    • 系统可调配需求的模块数量(实际充电电流大小

    • 对冗余模块进行软关断或开启

    • 对模块进行休眠、开启 

    • 周期性的自动轮换工作方式

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  国内做两家柔性充电的厂家,核心问题是,只是在前端整流桥那块做个功率调度,还是能够更进一步进行系统性的分配?这个事情涉及到DC-DC的拓扑了,每个上来的车电压是不一样的,如果直接将所有的电池直接加到电源母线上,就会出现一个很大的尖峰电流:I=(V1-V2)/Ri,这个压差直接加在了电池的内阻上,导致继电器触点融在一起了。

     这里的区别,供电的负载是带电压的,没办法像给一堆阻性负载一样,都摊在一起,总量上很快就平下来的。如果想要做,必须再加个Boost单独抽取,也就是在DC-DC后面再放一个对电压的,所以核心的好处在桩终端之间进行模块修整和调度的基础也就不存在了。

     IEC61851.23,总体来看,也是按照单个来设计的,放在一起调度,一方面是很难处理,二是加了一级总体效率未必有很大的提升。

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小结:

1)从系统上来看,和设计单个整流模块和电源模块的角度完全不一样,我们需要保证的是充电的速度、安全还有整个系统的运行效率和可靠性,还有针对不同车的兼容性

2)多系统兼容可能在未来的系统上是个趋势,Chademo和Combo继续竞争和相互融合

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