Jaki jest powód, dla którego pojazdy elektryczne zawierają pokładowe konwertery prądu przemiennego na stały?
Pokładowe konwertery prądu przemiennego na stały, powszechnie znane jako ładowarki pokładowe (OBC), są niezbędne dla funkcjonalności pojazdów elektrycznych (EV) i charakteryzują się wysokimi wymaganiami dotyczącymi dostosowania. Urządzenia te odgrywają kluczową rolę w bezpiecznym i efektywnym wykorzystaniu energii elektrycznej dostarczanej do pojazdów elektrycznych z różnych źródeł.
Umożliwienie kompatybilności z źródłami prądu przemiennego.
Głównym celem wbudowanego przetwornicy prądu przemiennego na stały (AC-DC) jest zapewnienie ścieżki pomiędzy ładunkiem dostępnym w większości stacji ładowania i gniazdkach domowych (prąd przemienny, AC), a tym, w którym akumulatory pojazdów elektrycznych magazynują prąd stały (DC). Akumulatory nie mogą magazynować ani wykorzystywać energii przemiennej; podobnie nie mogą magazynować ani wykorzystywać energii stałej. Pojazdy elektryczne nie byłyby w stanie wykorzystać dominującego w sieciach mieszkaniowych, komercyjnych i publicznych prądu przemiennego bez wbudowanej przetwornicy. Ta zgodność jest niezbędna, ponieważ pozwala kierowcom naładować swoje pojazdy za pomocą istniejących gniazdek ściennych, ładowarek poziomu 2 lub trójfazowego zasilania komercyjnego bez konieczności stosowania zewnętrznych urządzeń konwertujących.
Kontrola poboru mocy w celu zapewnienia bezpieczeństwa baterii.
Prąd i napięcie dostarczane podczas procesu ładowania mają istotny wpływ na baterie pojazdów elektrycznych. Pokładowe konwertery prądu przemiennego na stały wykonują funkcje regulatorów i stabilizują zakres napięcia wejściowego prądu przemiennego zgodnie z parametrami baterii. Aby zapobiec przeciążeniu, przegrzaniu lub uszkodzeniu ogniw baterii, utrzymują one wyjście prądu stałego w bezpiecznym zakresie. Na przykład, przy trójfazowym ładowarce o mocy 22 kW, konwerter dostosuje moc do poziomu akceptowanego w danej chwili przez baterię, czyli 11 kW lub 22 kW, unikając nadmiernego obciążenia, które spowodowałoby szybsze zużycie baterii. Taka precyzja jest niezbędna zarówno dla kondycji baterii, jak i dla bezpiecznego użytkowania przez cały okres eksploatacji pojazdu.
Adaptacja do zmiennych warunków ładowania.
Istnieje szeroki zakres zastosowań ładowania, od ładowania w domu przy użyciu wolnego gniazda 120 V po ładowarkę poziomu 2 działającą przy napięciu 240 V. Pokładowe konwertery pokonują te wahania i są dostosowane do źródła zasilania. Konwerter może wykorzystywać 3,3 kW przy standardowym gnieździe, 7,2 lub 11 kW przy ładowarce poziomu 2 oraz 22 kW przy zasilaniu trójfazowym. Ta elastyczność sprawia, że pojazdy elektryczne (EV) można skutecznie ładować w różnych warunkach i środowiskach, zarówno podczas krótkich, jak i dłuższych tras.
Na rzecz efektywności energetycznej i inteligentnego ładowania.
Projekt wbudowanego przetwornika prądu przemiennego na stały charakteryzuje się wysokim stopniem modernizacji, ponieważ podczas konwersji prądu przemiennego na stały rejestrowane są mniejsze straty mocy, co czyni go energooszczędnym. Ta wydajność skraca czas ładowania i obniża wydatki na energię elektryczną ponoszone przez kierowców. Dodatkowo, wiele przetworników jest połączonych z inteligentnymi systemami w samochodzie, dzięki czemu pojawiła się taka opcja jak ładowanie w odpowiednim czasie. Ponieważ przetwornik komunikuje się z pokładowym komputerem samochodu, może on odłożyć proces ładowania do momentu, gdy cena energii będzie najniższa, aby zapewnić możliwie największą efektywność i utrzymać niskie koszty. Taka konfiguracja znacznie ułatwia korzystanie z inteligentnych rozwiązań ładowania i zazwyczaj czyni posiadanie samochodu elektrycznego (EV) bardziej przystępnym finansowo.
Krótko mówiąc, dostępna moc jest kontrolowana przez pokładowe konwertery prądu przemiennego na stały, które muszą być zgodne z sieciami prądu przemiennego, aby zapewnić bezpieczeństwo baterii i kontrolować ładowanie w różnorodnych warunkach oraz osiągnąć inteligentne i wydajne ładowanie. Ich kluczową cechą techniczną jest możliwość podłączania pojazdów elektrycznych do najbardziej powszechnych sieci energetycznych oraz zapewnianie odpowiedniego bezpieczeństwa głównym komponentom baterii, co sprawia, że inwertery stają się jednymi z arcydzieł technologii samochodów elektrycznych.