O sistema de carregamento fornece o abastecimento de energia para o funcionamento dos veículos elétricos, que é um sistema de apoio básico importante para veículos elétricos e uma relação importante em processo da comercialização e da industrialização dos veículos elétricos. Com o desenvolvimento rápido da indústria do veículo elétrico, a tecnologia de carregamento tem tornado dos fatoras chaves que restringem o desenvolvimento da indústria, e os métodos de carregamento inteligentes e rápidos transformaram-se a tendência de desenvolvimento da tecnologia de carregamento do veículo elétrico.

Há umas maneiras diferentes de classificar dispositivos de carregamento do veículo elétrico. Geralmente, pode ser dividido em dispositivos de carregamento a bordo e em dispositivos de carregamento da fora-placa. De acordo com as maneiras diferentes de substituição da energia ao carregar a bateria do veículo elétrico, o dispositivo de carregamento pode ser dividido no tipo do contato e no tipo da indução. Os veículos elétricos podem ser divididos no carregamento lento, rapidamente no carregamento, na bateria que trocam, no rádio que carrega, carregamento do móbil e outros métodos de acordo com métodos de carregamento diferentes. Neste artigo, nós introduziremos os modos de carregamento do veículo elétrico diferente especificados pela comissão eletrotécnica internacional (IEC).

Os standard internacionais estão sendo desenvolvidos para encontrar as necessidades do mercado do veículo elétrico. A adoção global dos veículos elétricos depende dos standard internacionais bem conhecidos que endereçam a segurança, a confiança, e a interoperabilidade no mercado do veículo elétrico.

Neste artigo, nós examinaremos os modos de carregamento diferentes de EV especificados pela comissão eletrotécnica internacional (IEC). Estes modos são especificados no padrão do IEC 61851 que trata os sistemas de carregamento condutores para veículos elétricos. O padrão descreve quatro modos de carregamento diferentes - modo 1, modo 2, modo 3 e modo 4.

O IEC igualmente desenvolveu outros padrões para a tecnologia de carregamento do veículo elétrico. Por exemplo, o IEC 62196 discute tomadas, soquetes, conectores do veículo e entradas do veículo, quando o IEC 61980 discutir sistemas sem fio de transferência do poder (WPT) para veículos elétricos.

Tipos diferentes de conexões de cabo

O IEC 61851-1 descreve três métodos diferentes da conexão, segundo as indicações da seguinte figura:

O cabo do caso A é conectado permanentemente ao veículo elétrico, mas o EVSE é destacável na estação de carregamento (igualmente chamou EVSE - equipamento da fonte do veículo elétrico). O caso B especifica um cabo que seja destacável em ambas as extremidades, e o caso C é um cabo que seja unido permanentemente ao EVSE.

Modo de carregamento 1

Neste modo, o carro elétrico é conectado diretamente a uma tomada do agregado familiar. A corrente máxima deste modo é 16A, o monofásico não excede 250V, e o trifásico não excede 480V.

O modo 1 é o modo de carregamento o mais simples e não apoia nenhuma comunicação entre o EV e o ponto de carregamento. Este modelo de carregamento é proibido ou restringido em muitos países.

Modo de carregamento 2

As tomadas do agregado familiar não fornecem sempre o poder ao padrão real. Adicionalmente, os receptáculos e as tomadas projetados para aplicações domésticas não podem suportar a corrente contínua nas avaliações máximas.

É por isso ter um soquete de EV conectado por períodos de tempo prolongados sem os controles e as características da segurança aumenta o risco de choque elétrico. Para resolver este problema, os peritos desenvolveram o modo de carregamento 2, que usa um tipo especial de cabo de carregamento e é equipado com um dispositivo do controle e de proteção do em-cabo (IC-CPD).

O IC-CPD executa as funções exigidas do controle e de segurança. A corrente máxima deste modo é 32A, a tensão máxima não excede 250V para monofásico e 480v para trifásico. O modo 2 pode ser usado para os soquetes domésticos e industriais.

A função de segurança deste modo pode detectar e monitorar a terra protetora. O modo 2 igualmente apoia a sobrecarga e a proteção de temperatura excessiva. Além, EVSE pode comutar funções ao detectar a conexão ao EV e ao analisar sua procura do poder de carregamento.

O modo de carregamento 2 e o cabo de apoio são mostrados na figura abaixo:

Quando o modo 2 puder ser usado para cargas privadas, o uso público está restringido igualmente em muitos países.

Modo de carregamento 3

Este modelo usa um carregador a bordo dedicado de EVSE e de EV. A C.A. atual da estação de carregamento é aplicada aos circuitos a bordo para carregar a bateria. Funções múltiplas do controle e da proteção para assegurar a segurança de público. Estes incluem a verificação da terra protetora e da conexão entre o EVSE e o EV.

Adicionalmente, este modo ajusta a corrente de carregamento à capacidade atual máxima do conjunto de cabo. Este modo de carregamento tem uma corrente máxima de 250A e pode ser configurado com um 250V 1 fase ou 480V rede de 3 fases. Igualmente apoia um modo de operação compatível com o modo 2, em que a corrente máxima para monofásico e trifásico é limitada a menos do que 32A.

Algumas das três conexões possíveis (o caso A, o caso B, e o caso C) podem ser usados neste modo. A encenação B e a encenação C são mostradas abaixo.

Deixe-nos ver como este teste padrão define a comunicação entre a estação de carregamento e o veículo elétrico. O circuito piloto do controle do modo 3 é mostrado na figura abaixo.

Segundo o estado dos interruptores S1, S2 e S3, os níveis de tensão diferentes aparecerão “nos contatos piloto”. “Isto pode ser usado para representar fases de carregamento diferentes. Um veículo elétrico pode começar um ciclo de carregamento como segue:

Antes de obstruir no cabo de carregamento, os interruptores S2 e S3 são desligados e o S1 é conectado a uma fonte de alimentação de DC 12v. Neste caso, as medidas da C.C. de EVSE 12v no contato piloto (o EVSE realiza que o EV não está conectado).

Depois que o cabo de carregamento é conectado ao EV e ao EVSE, o controlador no lado de EV pode girar em S3, reduzindo a tensão no contato do motorista aproximadamente a 9v. Notifique EVSE que o cabo está conectado a EV e a EVSE. Adicionalmente, um sinal da C.C. 9v na junção piloto dirá ao EV que o EVSE não está pronto.

Quando o EVSE está pronto para carregar o EV, conecta o S1 ao oscilador. O sinal de PWM no contato piloto diz ao EV que a fonte de alimentação do veículo elétrico está pronta.

O EV gerencie então sobre S2, produzindo sobre 6v no contato piloto, que indica que está pronto também. A tensão gerada nesta fase depende do valor do resistor R3. O valor deste resistor especifica se a ventilação está exigida para esta área de carregamento. R3 = o kΩ 1,3, a tensão do contato do motorista é 6 V. Isto é equivalente a uma área de carregamento que não exija a circulação de ar. Se for necessário, R3 = 270Ω e uma tensão do toque de 3 V.

S2 pode ser desligado quando o veículo está carregando ou quer parar de carregar por qualquer razão. Isto mudará o nível de tensão positivo do PWM a 9v e informará EVSE que o EV não está pronto para recarregar.

Modo de carregamento 4

Este é o único modo de carregamento que inclui um carregador externo com uma saída da C.C. A alimentação de DC é entregada diretamente à bateria, e o carregador a bordo é contorneado. Este modo pode fornecer C.C. 600v uma corrente máxima de 400A. Os níveis de alta potência envolvidos neste modo exigem uns níveis mais altos de uma comunicação e de umas características de segurança mais restritas.

O modo 4 permite somente que a conexão encaixote C, com o cabo de carregamento conectado permanentemente à estação de carregamento.

Dois métodos de carregamento novos

Carregamento sem fio

O modo de carregamento sem fio não precisa de transmitir a energia através dos cabos, e usa a indução eletromagnética, o acoplamento do campo elétrico, a ressonância magnética e as ondas de rádio para transmitir a energia. Para usar o modo de carregamento sem fio, você precisa primeiramente de instalar um carregador indutivo do carro no carro. Não há nenhuma relação mecânica entre o poder que recebe a peça e a peça da fonte de alimentação do veículo, mas a conexão entre o poder que recebe o corpo e o corpo da fonte de alimentação é exigida ser mais exata.

O assunto às limitações da maturidade da tecnologia e do equipamento básico, peritos elétricos acredita que a tecnologia de carregamento sem fio não pode ser produzida em massa pelo momento. A tecnologia de carregamento sem fio do grosso da população na indústria utilização principal a indução eletromagnética e a ressonância magnética para transferir a energia elétrica, mas o método da ressonância magnética tem uma eficiência de carregamento mais alta e uma mais baixa intensidade de radiação eletromagnética, que seja menor do que aquela de chamadas de telefone celular. As bobinas não precisam de ser alinhadas perfeitamente, que é além do alcance da indução eletromagnética.

A perspectiva futura da aplicação do modo de carregamento sem fio é incomensurável. No futuro, poderá carregar ao andar. A energia elétrica pode vir do sistema da fonte de alimentação do pavimento de estrada, ou da energia de onda eletromagnética recebida pelo carro.

Carregamento móvel

A situação ideal para baterias de EV está carregando quando o carro cruzar na estrada, carregamento móvel assim chamado (MAC). Desta maneira, os usuários do veículo elétrico não têm que procurar por estações de carregamento, parque seus veículos e gastar o carregamento do tempo. O sistema do MAC é enterrado sob uma seção da estrada, a saber a área de carregamento, e não exige o espaço adicional.

O contato e os sistemas indutivos do MAC podem ser executados. Para o contato-tipo sistema do MAC, um arco do contato precisa de ser instalado na parte inferior do corpo do veículo, e o arco do contato pode obter a corrente alta instantânea contactando o elemento de carregamento encaixado na superfície de estrada. Quando os cruzeiros do veículo elétrico com a área do MAC, seu processo de carregamento forem carregamento do pulso. Para sistemas indutivos do MAC, os arcos a bordo do contato são substituídos por bobinas indutivas, e os elementos de carregamento encaixados na superfície de estrada são substituídos pelos enrolamentos alto-atuais que geram campo magnèticos fortes. Obviamente, devido à influência dos fatores tais como a perda mecânica e o lugar da instalação do arco do contato, o tipo MAC do contato não é muito atrativo aos povos.

em conclusão

Em resumo, os negócios do padrão do IEC 61851 com sistemas de carregamento eletricamente condutores para veículos elétricos. Estes padrões descrevem quatro modos de carregamento diferentes.

Os primeiros três modos fornecem a alimentação CA ao carregador a bordo de EV; contudo, o modo 4 entrega a alimentação de DC diretamente à bateria e contorneia o carregador a bordo. O modo 3 emprega uma variedade de funções do controle e da proteção, segurança pública de escolha de objetivos.