Whatsapp
Автопарки, станции на автомагистралях и городские зарядные станции сталкиваются с одним и тем же основным ограничением: локальное сетевое соединение ограничено, но спрос на быструю зарядку продолжает расти. Зарядные устройства постоянного тока Multi-Gun являются прямым ответом на это ограничение. Вместо установки нескольких независимых устройств быстрой зарядки постоянного тока, каждое из которых требует собственного шкафа преобразования энергии, защиты цепи и отключения сети, система с несколькими пистолетами централизует преобразование энергии и распределяет выходной сигнал постоянного тока на несколько распределительных устройств. Эта архитектура уменьшает занимаемую площадь, снижает стоимость установки и обеспечивает более разумное использование доступной мощности сети.
АМППАЛсосредоточила свои инженерные усилия на создании многоствольных платформ, которые остаются простыми в обслуживании, простыми в интеграции и достаточно гибкими для поддержки смешанных парков электромобилей. В следующем техническом обзоре описаны основные параметры, модельный ряд, логика управления питанием, варианты разъемов и распространенные вопросы оператора.
Обычное быстрое зарядное устройство постоянного тока имеет один силовой шкаф и один распределитель с одним или двумя кабелями, которые обслуживают одно парковочное место. Зарядное устройство постоянного тока с несколькими пистолетами использует один центральный шкаф питания и несколько удаленных или встроенных дозаторов, каждый из которых имеет собственный разъем для зарядки. Центральный шкаф содержит штабелируемые силовые модули, которые преобразуют мощность сети переменного тока в постоянный ток. Затем система направляет питание постоянного тока на те диспенсеры, которые используются. Это означает, что одна площадка может обслуживать два, три или четыре автомобиля одновременно без дублирования всей цепочки преобразования энергии.
Для операторов зарядки разница проявляется в капитальных затратах и эксплуатационных расходах. Меньшее количество шкафов означает меньше бетонных работ, меньшее количество траншей, меньшее количество соединений распределительного оборудования и меньшее количество точек отказа. Модули питания внутри шкафа могут быть разделены между разъемами, поэтому, когда скорость зарядки одного автомобиля замедляется, высвободившаяся мощность переназначается другому разъему. Такого динамического использования трудно достичь с помощью полностью независимых зарядных устройств.
Спецификацию зарядного устройства постоянного тока с несколькими пистолетами следует рассматривать как документ системного уровня, а не просто как один рейтинг зарядного устройства. AMPPAL публикует следующие параметры своей текущей линейки нескольких пистолетов. Значения применимы к стандартным конфигурациям; Требования региональной сети могут повлиять на входное напряжение и частоту.
Эти параметры отражают всю систему, а не один порт зарядки. Операторам следует уделять особое внимание диапазону выходного напряжения и ограничениям тока, поскольку эти значения определяют реальную скорость сеанса для различных моделей электромобилей.
Линейка продуктов AMPPAL организована по максимальной производительности шкафа и количеству подключаемых ТРК. В таблице ниже приведены стандартные конфигурации. Для развертывания большого парка техники доступны специальные комбинации пистолетов и типы разъемов.
| Модель | Максимальная выходная мощность | Количество орудий | Непрерывный ток на пистолет | Входное напряжение | Рейтинг корпуса | Размеры (Ш×Д×В) | Рабочая температура |
| МГ30-2 | 60 кВт | 2 | 150 А | 480 В переменного тока / 400 В переменного тока | IP55/IP54 | 700×600×1850 мм | от -30°С до 55°С |
| МГ60-3 | 120 кВт | 3 | 200 А | 480 В переменного тока / 400 В переменного тока | IP55/IP54 | 800×700×1950 мм | от -30°С до 55°С |
| МГ120-4 | 240 кВт | 4 | 250 А | 480 В переменного тока / 400 В переменного тока | IP55/IP54 | 1200×800×2000 мм | от -35°С до 60°С |
| МГ180-4 | 360 кВт | 4 | 500 А с жидкостным охлаждением | 480 В переменного тока / 400 В переменного тока | IP55/IP65 опционально | 1400×900×2100 мм | от -35°С до 60°С |
В каждой модели используется один и тот же модульный силовой каскад, поэтому шкаф мощностью 120 кВт можно модернизировать в полевых условиях, установив дополнительные модули мощностью 30 или 40 кВт. Эта модульность также упрощает учет запасных частей для операторов, управляющих несколькими объектами AMPPAL.
Наиболее важной программной функцией зарядного устройства постоянного тока с несколькими пистолетами является динамическое распределение мощности. Фиксированное разделение мощности равномерно распределяет мощность шкафа между разъемами, что приводит к потере мощности, когда одно или несколько транспортных средств снижают скорость зарядки. Динамическое распределение мощности непрерывно считывает запрошенное напряжение и ток каждого автомобиля, а затем перераспределяет доступную мощность постоянного тока в режиме реального времени.
В системе AMPPAL центральный контроллер производит выборку данных для каждого подключенного автомобиля с интервалом 100 мс. Если транспортное средство переходит в режим постоянного напряжения и начинает снижать потребление тока, контроллер освобождает неиспользованную мощность для других активных сеансов. Это особенно ценно на автопарках, где разные модели электромобилей с разным напряжением аккумуляторов заряжаются бок о бок. AMPPAL MG120-4 мощностью 240 кВт может подавать полную мощность 240 кВт на один разъем, когда три других простаивают, или разумно распределять ее между четырьмя транспортными средствами при изменении спроса.
Система также поддерживает запланированные ограничения мощности и интеграцию реагирования на спрос. Операторы могут ограничить общую мощность на объекте в периоды пиковых тарифов на коммунальные услуги или разрешить зарядному устройству автоматически снижать нагрузку, когда система управления зданием отправляет сигнал реагирования на спрос. Эта возможность помогает избежать дорогостоящих сборов по требованию и сохраняет зарядную станцию в пределах ограничений на подключение к сети.
Зарядные устройства постоянного тока с несколькими пистолетами настолько полезны, насколько полезны их разъемы. AMPPAL производит каждый пистолет на заказ с разъемами CCS1, CCS2, CHAdeMO или GB/T. В Северной Америке наиболее распространенной конфигурацией является CCS1 для автомобилей малой грузоподъемности плюс дополнительный CHAdeMO для устаревших моделей. Операторы Европы и Азиатско-Тихоокеанского региона часто выбирают только CCS2 или сочетание CCS2 и CHAdeMO. Конфигурации GB/T доступны для рынков, где они требуются.
Охлаждение кабелей стало критически важным параметром, поскольку автопроизводители увеличили напряжение аккумуляторов до 800 В и мощность зарядки до 350 кВт. Кабели с воздушным охлаждением легче и проще в обслуживании, но становятся толстыми и тяжелыми при непрерывном токе свыше 200 А. Кабельные сборки с жидкостным охлаждением допускают непрерывный ток до 500 А, сохраняя при этом контролируемый диаметр кабеля. AMPPAL предлагает диспенсеры с жидкостным охлаждением для MG180-4 и в качестве дополнительной модернизации для моделей с меньшим энергопотреблением, где важна надежность в будущем.
Каждый диспенсер доступен со встроенной системой управления кабелями, включая выдвижную подвеску для кабеля или крепление на поворотном рычаге. Это уменьшает износ кабеля и обеспечивает чистоту зарядного отсека для водителей.
Зарядные сети требуют надежной связи между зарядным устройством и центральной системой управления. Зарядные устройства постоянного тока AMPPAL с несколькими пистолетами поддерживают OCPP 1.6J и OCPP 2.0.1, что означает, что они могут подключаться к большинству основных платформ управления зарядными сетями без специального промежуточного программного обеспечения. В OCPP 2.0.1 добавлены улучшенные профили безопасности, интеллектуальные команды зарядки и обработка данных транзакций, которые упрощают управление большими автопарками.
Зарядные устройства также поддерживают протокол Modbus TCP для интеграции с местными системами управления энергопотреблением. В депо, где генерация солнечной энергии, хранение аккумуляторов и нагрузка на здание управляются одновременно, Modbus позволяет зарядному устройству получать заданные значения мощности в реальном времени от контроллера объекта. Система может снизить выработку энергии, когда производство солнечной энергии падает или когда хранилище разряжается до запрограммированного предела. Такого уровня интеграции трудно достичь с помощью зарядных устройств, которые используют только OCPP и не используют локальный протокол.
Оборудование для быстрой зарядки постоянным током работает при высоком напряжении и сильном токе, поэтому соблюдение требований безопасности не подлежит обсуждению. Зарядные устройства постоянного тока AMPPAL с несколькими пистолетами имеют сертификаты UL 2202 и UL 2594 для рынка Северной Америки, CSA C22.2 № 346 для Канады и маркировку CE в соответствии с IEC 61851-1 и IEC 61851-23 для Европы. Путь соответствия ISO 15118 обеспечивает аутентификацию по принципу «подключи и заряжай», что сокращает количество шагов, которые должен выполнить драйвер для запуска сеанса.
Шкафы предназначены для наружной установки в условиях переменного климата. IP55 на силовом шкафу защищает от пыли и струй воды под низким давлением с любого направления. Дополнительные дозаторы IP65 обеспечивают защиту прибрежных территорий, где часто встречаются солевые брызги. Диапазон рабочих температур от -35°C до 60°C охватывает большинство сценариев развертывания, а логика управления нагревателем и вентилятором предотвращает образование конденсата внутри корпуса при резких изменениях температуры.
Склады флота лучше всего подходят для архитектуры с несколькими орудиями. Грузовые фургоны, школьные автобусы и транспортные средства муниципальных служб часто возвращаются в депо в одно и то же время и требуют быстрого обслуживания. Система с четырьмя пистолетами позволяет заряжать несколько автомобилей в течение ночи или во время короткой стоянки, не требуя, чтобы на каждом парковочном месте был собственный шкаф с полным электропитанием. Центральный диспетчер также может определять приоритетность конкретных транспортных средств на основе графиков отправления.
Общественные коридоры быстрой зарядки используют то же самое оборудование. Остановки для отдыха на шоссе и заправочные станции часто имеют ограниченную электрическую мощность. Шкаф мощностью 360 кВт, питающий четыре колонки, означает, что четыре водителя могут немедленно начать зарядку, даже если общая мощность объекта ниже, чем потребуется для суммы четырех независимых зарядных устройств. Программное обеспечение динамического распределения мощности предотвращает длинные очереди и улучшает общее впечатление для водителей, которые приезжают с разным уровнем заряда.
На рабочих местах и в торговых точках можно использовать меньшие системы с несколькими пистолетами для обеспечения быстрой зарядки постоянным током без затрат на установку полноразмерной общественной станции. AMPPAL MG30-2 может обслуживать два парковочных места, сохраняя при этом затраты на установку управляемыми для владельцев недвижимости. Поскольку система является модульной, владелец может добавлять мощности позже, по мере роста внедрения электромобилей сотрудниками.
Установка зарядного устройства постоянного тока с несколькими пистолетами требует большего планирования, чем установка устройства с одним портом, но общие затраты на объекте часто ниже в расчете на зарядный отсек. Центральный силовой шкаф следует размещать как можно ближе к главному распределительному устройству, чтобы снизить стоимость фидера переменного тока. Диспенсеры можно устанавливать на расстоянии до 50 м от шкафа с использованием силовых кабелей постоянного тока в зависимости от сечения кабеля и расчетов падения напряжения. AMPPAL предоставляет инструмент планирования площадки, который рассчитывает сечение кабеля, глубину траншеи и температурное снижение характеристик на основе ожидаемого профиля нагрузки.
Каждое парковочное место должно иметь бетонную площадку или асфальтовое покрытие, рассчитанное на вес колонки и систему прокладки кабелей. Для предотвращения удара транспортного средства рекомендуется использовать столбики или упоры для колес. Для шкафа требуется минимальный зазор 800 мм со всех сторон доступа для обслуживания и 1000 мм перед дверью. Устройства предназначены для ввода кабелей через нижнюю или заднюю часть, что позволяет скрыть кабелепроводы и снизить риск спотыкания.
АМППАЛЗарядные устройства постоянного тока с несколькими пистолетами оснащены сервисными панелями с передним доступом и модульными силовыми модулями, которые может заменить один техник с использованием стандартных инструментов. Наиболее распространенными операциями по техническому обслуживанию являются замена воздушного фильтра, проверка кабеля, проверка износа контактов разъема и обновление прошивки. Системы с жидкостным охлаждением требуют проверки уровня охлаждающей жидкости и насоса с периодичностью, рекомендованной в руководстве по техническому обслуживанию.
Контроллер зарядного устройства локально регистрирует все события сбоев, данные о температуре и показатели подачи энергии и может передавать их в систему управления сетью. Эти данные помогают командам технического обслуживания удаленно диагностировать проблемы перед отправкой технического специалиста. Большинство неисправностей можно устранить удаленно с помощью команд OCPP или путем перезапуска отдельного силового модуля, что сокращает время простоя объекта.
Вопрос: Могут ли два или более транспортных средств одновременно заряжаться на полной скорости от одного зарядного устройства постоянного тока AMPPAL с несколькими пистолетами?
О: Это зависит от номинала шкафа и запросов на зарядку транспортных средств. Система может обеспечить максимальную мощность для одного пистолета, когда остальные простаивают. Когда подключено несколько автомобилей, доступная мощность распределяется динамически. Например, модель мощностью 240 кВт может заряжать один автомобиль мощностью 240 кВт, два автомобиля мощностью 120 кВт каждый или четыре автомобиля мощностью 60 кВт каждый, если все они запрашивают одинаковую мощность. Если мощность одного автомобиля снижается до 40 кВт, контроллер немедленно переназначает высвободившиеся 20 кВт другому активному сеансу. Это означает, что транспортные средства редко заряжаются на индивидуальном максимуме, когда шкаф полностью занят, но объект в целом использует мощность сети гораздо эффективнее, чем независимые зарядные устройства.
Вопрос: В чем разница между динамическим разделением мощности и фиксированным разделением мощности?
О: Фиксированное разделение мощности распределяет мощность шкафа поровну между разъемами, независимо от того, может ли каждое транспортное средство ее использовать. Динамическое распределение мощности измеряет запросы каждого автомобиля в реальном времени и напряжение аккумулятора, а затем соответствующим образом распределяет мощность. В системе AMPPAL контроллер производит выборку данных для каждого подключенного автомобиля с интервалом 100 мс. Если транспортное средство снижает потребление тока во время фазы постоянного напряжения, эта мощность переносится на другой разъем. Динамическое совместное использование — единственный подход, который максимизирует использование соединителя и сокращает среднее время сеанса без необходимости более крупного сетевого подключения.
Вопрос: Совместимы ли многозарядные устройства постоянного тока AMPPAL с электромобилями с напряжением 400 В и 800 В?
А: Да. Все модели зарядных устройств постоянного тока с несколькими пистолетами AMPPAL выдают диапазон напряжения 150–1000 В постоянного тока. Зарядное устройство автоматически определяет напряжение аккумулятора автомобиля и соответствующим образом регулирует выходной ток постоянного тока. Это означает, что Tesla Model 3 на 400 В и Hyundai Ioniq 5 на 800 В могут одновременно заряжаться от одного и того же устройства от разных пистолетов. Система не требует внешнего усилителя или отдельных зарядных модулей для высоковольтных платформ.
Вопрос: Сколько дозаторов можно подключить к одному центральному шкафу питания AMPPAL?
О: Стандартные конфигурации поддерживают два, три или четыре раздаточных пистолета на шкаф. MG30-2 и MG60-3 предназначены для компактных площадок с двумя или тремя парковочными местами. MG120-4 и MG180-4 поддерживают четыре пистолета и предназначены для крупных складов или общественных центров быстрой зарядки. Если необходимы дополнительные отсеки, несколько центральных шкафов могут использовать общую шину постоянного тока или управляться как группа одним и тем же контроллером объекта. AMPPAL также предлагает варианты сателлитных дозаторов, которые расширяют отсеки для зарядки дальше от силового шкафа для проезда через проезд.
Вопрос: Какое обслуживание требуется зарядному устройству постоянного тока на несколько пистолетов?
О: Большинство зарядных устройств постоянного тока AMPPAL с несколькими пистолетами требуют четырех плановых действий по техническому обслуживанию: очистка или замена воздушного фильтра каждые шесть-двенадцать месяцев в зависимости от воздействия пыли, визуальный осмотр кабелей и разъемов каждые три месяца, обновление встроенного ПО по мере выпуска и ежегодная проверка крутящего момента на электрических клеммах. В моделях с жидкостным охлаждением уровень охлаждающей жидкости и насос проверяются не реже двух раз в год. Система постоянно регистрирует данные о температуре и неисправностях, поэтому многие проблемы можно диагностировать удаленно до прибытия технического специалиста. Поскольку модули питания допускают горячую замену, замена модуля обычно занимает менее 30 минут и не требует выключения других пистолетов.
Вопрос: Можно ли увеличить емкость зарядки после установки системы?
А: Да. В зарядных устройствах постоянного тока AMPPAL с несколькими пистолетами используется модульная силовая ступень, поэтому шкаф мощностью 60 кВт можно повысить до мощности 120 кВт, шкаф мощностью 120 кВт — до 240 кВт, а шкаф мощностью 240 кВт — до 360 кВт путем добавления силовых модулей. Для обновления на месте требуется сервисный техник и обновление встроенного ПО. В некоторых случаях необходимо увеличить мощность фидера переменного тока и защиты цепи для обеспечения более высокой мощности, поэтому модернизацию следует планировать с учетом исходного электрического проекта объекта. Модульная архитектура защищает первоначальные инвестиции и позволяет операторам масштабировать зарядные мощности по мере роста трафика электромобилей.
