Ποια είναι η αιτία που τα ηλεκτρικά οχήματα περιλαμβάνουν ενσωματωμένους μετατροπείς AC-DC;
Οι ενσωματωμένοι μετατροπείς AC-DC, γνωστοί συχνά ως φορτιστές εντός οχήματος (OBCs), είναι απαραίτητοι για τη λειτουργικότητα των ηλεκτρικών οχημάτων (EV) και έχουν υψηλές απαιτήσεις προσαρμογής. Τέτοιες συσκευές είναι ζωτικές για την ασφαλή και αποτελεσματική χρήση της ελευθερούμενης ηλεκτρικής ενέργειας, η οποία παρέχεται στα ηλεκτρικά οχήματα από διαφορετικές πηγές.
Διευκόλυνση της συμβατότητας με πηγές AC-ρεύματος.
Ο βασικός σκοπός ενός ενσωματωμένου μετατροπέα AC-DC είναι να παρέχει μια διαδρομή μεταξύ της ενσωματωμένης φόρτισης (εναλλασσόμενο ρεύμα (AC)) που προσφέρεται από την πλειοψηφία των σταθμών φόρτισης και των οικιακών πριζών και της μορφής ρεύματος που αποθηκεύουν οι μπαταρίες των ηλεκτρικών οχημάτων (EV) ως συνεχές ρεύμα (DC). Οι μπαταρίες δεν μπορούν να αποθηκεύσουν ή να χρησιμοποιήσουν AC ενέργεια· ούτε καν DC ενέργεια. Τα ηλεκτρικά οχήματα δεν θα μπορούσαν να αξιοποιήσουν την κυρίαρχη AC ενέργεια που υπάρχει στα οικιακά, εμπορικά και δημόσια δίκτυα χωρίς τον ενσωματωμένο μετατροπέα. Αυτή η συμβατότητα είναι απαραίτητη γιατί επιτρέπει στους οδηγούς να επαναφορτίζουν τα οχήματά τους μέσω των υπαρχόντων πριζών τοίχου, φορτιστών επιπέδου 2 ή τριφασικής εμπορικής παροχής, χωρίς τη χρήση εξωτερικών συσκευών μετατροπής.
Έλεγχος της κατανάλωσης ισχύος για εξασφάλιση της ασφάλειας της μπαταρίας.
Η τάση και το ρεύμα που παραδίδονται κατά τη διαδικασία φόρτισης έχουν σημαντικές επιπτώσεις στις μπαταρίες των ηλεκτρικών οχημάτων (EV). Οι ενσωματωμένοι μετατροπείς AC-DC εκτελούν τις λειτουργίες ρυθμιστών και σταθεροποιούν το εύρος της τάσης της εισερχόμενης AC ώστε να συμφωνεί με τις προδιαγραφές της μπαταρίας. Για να αποφεύγεται η υπερφόρτιση, υπερθέρμανση ή καταστροφή των κυψελών της μπαταρίας, διατηρούν την έξοδο DC εντός ασφαλούς εύρους. Για παράδειγμα, με ένα τριφασικό φορτιστή 22 kW, ο μετατροπέας θα ρυθμίσει την ισχύ στην τιμή που η μπαταρία μπορεί να δεχτεί κάθε στιγμή, είτε 11 kW είτε 22 kW, και θα αποφύγει υπερφόρτωση που θα φθείρει την μπαταρία νωρίτερα από το επιθυμητό. Αυτή η ακρίβεια είναι απαραίτητη για την καλή κατάσταση της μπαταρίας καθώς και για την ασφαλή χρήση καθ' όλη τη διάρκεια της ζωής του οχήματος.
Προσαρμογή στις μεταβλητές συνθήκες φόρτισης.
Μπορεί να υπάρχει μια ευρεία ποικιλία εφαρμογών φόρτισης, και η φόρτιση στο σπίτι σε αργή πρίζα 120V μέχρι φορτιστή επιπέδου 2 που λειτουργεί σε 240V μπορεί να χρησιμοποιηθεί. Οι ενσωματωμένοι μετατροπείς υπερνικούν αυτή τη διακύμανση και προσαρμόζονται στην πηγή ενέργειας. Ένας μετατροπέας θα μπορούσε να χρησιμοποιήσει 3,3 kW σε τυπική πρίζα, 7,2 ή 11 kW σε φορτιστή επιπέδου 2 και 22 kW σε τριφασική τροφοδοσία. Η ευελιξία του καθιστά τα EV αποτελεσματικά για εύκολη φόρτιση σε διάφορα περιβάλλοντα και ρυθμίσεις, τόσο σε μεγάλες όσο και σε μικρές διαδρομές.
Υπέρ της Ενεργειακής Απόδοσης και της Έξυπνης Φόρτισης.
Η σχεδίαση του ενσύρματου μετατροπέα AC-DC είναι υψηλά εκσυγχρονισμένη, καθώς καταγράφεται μικρότερη απώλεια ισχύος κατά τη μετατροπή του AC σε DC, γεγονός που τον καθιστά ενεργειακά αποδοτικό. Αυτή η απόδοση εξοικονομεί χρόνο φόρτισης και χρήματα που δαπανώνται για ηλεκτρική ενέργεια από τους οδηγούς. Επιπλέον, πολλοί μετατροπείς συνδέονται με έξυπνα συστήματα στο αυτοκίνητο, γι’ αυτό και προέκυψε η δυνατότητα της εγκαίρου φόρτισης. Δεδομένου ότι υπάρχει επικοινωνία με τον ενσωματωμένο υπολογιστή του αυτοκινήτου, ο μετατροπέας μπορεί να αναβάλλει τη διαδικασία φόρτισης μέχρι η τιμή της ηλεκτρικής ενέργειας να γίνει ελάχιστη, διασφαλίζοντας τη μέγιστη δυνατή απόδοση και την ελαχιστοποίηση των εξόδων. Η συγκεκριμένη διάταξη καθιστά τις λύσεις έξυπνης φόρτισης σημαντικά πιο εύκολες στη χρήση και συνήθως κάνει το κόστος απόκτησης ενός ηλεκτρικού οχήματος (EV) πολύ πιο προσιτό.
Σε σύντομη μορφή, ο έλεγχος της προσβάσιμης ισχύος γίνεται στους ενσωματωμένους μετατροπείς AC-DC, οι οποίοι πρέπει να αντιστοιχούν στα δίκτυα AC ώστε να εξασφαλίζεται η ασφάλεια των μπαταριών και ο έλεγχος φόρτισης υπό πολλαπλές συνθήκες, και να επιτυγχάνεται έξυπνη και αποδοτική φόρτιση. Το βασικό τους τεχνικό χαρακτηριστικό είναι η δυνατότητα σύνδεσης ηλεκτρικών οχημάτων (EV) στα πιο καθημερινά δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας, καθώς και η παροχή επαρκούς ασφάλειας στα βασικά στοιχεία της μπαταρίας, κάτι που καθιστά τους αντιστροφείς ένα από τα αριστουργήματα της τεχνολογίας του ηλεκτρικού αυτοκινήτου.