Как снизить энергопотребление зарядных устройств для электромобилей в режиме ожидания

Основной принцип снижения энергопотребления в режиме ожидания заключается в выборе и управлении аппаратной базой на начальном этапе, отключении избыточных нагрузок посредством настройки функций и оптимизации сценариев использования, что позволяет минимизировать неоправданные энергозатраты при сохранении ключевых функций мониторинга безопасности.

Для европейского рынка следует отдавать предпочтение моделям, соответствующим директивам ErP и требованиям сертификации Energy Star. К таким устройствам предъявляются более строгие требования в отношении энергопотребления в режиме ожидания: базовые док-станции переменного тока могут потреблять в этом режиме 2 Вт или менее.

Пользователям, которым устройство необходимо лишь для повседневных домашних задач и не требуется функция дистанционного управления, лучше выбрать базовую док-станцию ​​без дисплея (без поддержки 4G/Wi-Fi и сенсорного экрана). Ее энергопотребление в режиме ожидания составляет всего 2–3 Вт, что более чем на 60% ниже показателей полнофункциональных «умных» док-станций.

Выбирайте интеллектуальные функции по мере необходимости. Каждая дополнительная опция — например, связь 4G, большой сенсорный экран или фоновая подсветка — увеличивает энергопотребление в режиме ожидания примерно на 2–4 Вт; отказ от второстепенных функций позволяет снизить этот показатель.

В устройствах с архитектурой, предусматривающей два вспомогательных источника питания, мощный вспомогательный блок автоматически отключается в режиме ожидания. Для поддержания работы основных функций (например, обнаружения устройств и отсчета времени) используется микромощность на уровне милливатт, что снижает энергопотребление в режиме ожидания на 30–50% по сравнению с архитектурой, использующей один блок питания. Кроме того, модели на базе силовых компонентов из карбида кремния (SiC) или нитрида галлия (GaN) отличаются более высокой эффективностью при малых нагрузках и меньшими потерями энергии в режиме ожидания.

Дисплей: Настройте автоматическое отключение экрана (например, через 30 секунд бездействия), активируйте функцию автоматической регулировки яркости по датчику освещенности и настройте отключение подсветки в ночное время или при отсутствии людей поблизости — это позволит снизить энергопотребление на 2–5 Вт. Если дисплей не требуется, функцию постоянного отображения информации можно полностью отключить.

Модуль связи: Пользователи, которым не требуется удаленное планирование или управление через приложение, могут отключить модуль 4G/Wi-Fi в настройках, перейдя на режим локальной активации картой или режим «подключи и заряжай» (plug-and-charge). Это наиболее эффективный способ снижения энергопотребления «умных» зарядных станций, позволяющий сэкономить 3–6 Вт.

Освещение и индикаторы: Отключите декоративную подсветку и подсветку логотипа, уменьшите яркость индикаторов состояния и оставьте активными только необходимые индикаторы питания.

Большинство современных зарядных станций поддерживают режим глубокого сна: после завершения зарядки, если в течение 10–30 минут не выполняется никаких действий, частота процессора автоматически снижается, ненужные цепи отключаются, а активными остаются только функции обнаружения подключения, часы и системы контроля безопасности.

Переход в режим глубокого сна позволяет сократить энергопотребление в режиме ожидания на 40–60%; при этом система способна выйти из этого режима за миллисекунды (например, при подключении кабеля или возникновении потребности в зарядке), не влияя на нормальную эксплуатацию.

Для сохранения возможности удаленного управления модуль связи переводится в режим периодического пробуждения (например, подключение к сети каждые 5 минут) вместо постоянной работы в режиме полной мощности. Это не влияет на функции зарядки по расписанию и удаленного запуска/остановки, но позволяет сократить энергопотребление модуля связи примерно вдвое.

Если зарядная станция не используется более 7 дней (например, во время командировок или длительного простоя автомобиля), отключите входной автоматический выключатель, чтобы свести энергопотребление в режиме ожидания к нулю.

Примечание: При интенсивной ежедневной эксплуатации (зарядка каждый день или через день) частое включение и выключение питания не рекомендуется. Скачки напряжения могут повредить силовой модуль и сократить срок службы устройства.

Если в домохозяйстве имеется несколько зарядных станций или электромобилей, держите в режиме ожидания только ту станцию, которая используется часто, а остальные отключайте (оставляя их в резерве). Отключайте портативные зарядные устройства от сети, когда они не используются; не оставляйте их подключенными на длительное время.

После завершения зарядки нет необходимости вручную отсоединять зарядный пистолет. По окончании зарядки устройство автоматически переходит в режим мониторинга ожидания, при котором энергопотребление практически не отличается от потребления в обычном режиме ожидания. Однако, если устройство не будет использоваться в течение длительного времени (более 3 дней), рекомендуется отключить питание.

Устанавливайте зарядную станцию ​​в прохладном, хорошо проветриваемом месте, защищенном от прямых солнечных лучей. Высокие температуры снижают эффективность работы вспомогательных систем, увеличивая энергопотребление в режиме ожидания на 10–20% и ускоряя износ компонентов.

Для общественных зарядных станций и оборудования устаревших моделей существуют решения по модернизации аппаратной части, позволяющие дополнительно снизить энергопотребление в режиме ожидания; такие решения оптимальны для объектов, обслуживаемых операторами зарядной инфраструктуры (CPO).

Основной причиной высокого энергопотребления в режиме ожидания у зарядных станций постоянного тока (DC) старого образца является то, что силовые модули выпрямителей остаются под напряжением в течение длительного времени, не выполняя при этом зарядку. Установка контактора переменного тока позволяет отключать основное питание силовых модулей в режиме ожидания, сохраняя подачу энергии только на цепи управления и связи, что снижает энергопотребление более чем на 70%.

Для зарядных станций модульного типа с несколькими зарядными постами (пистолетами) в ночное время и периоды низкой загрузки в спящем режиме остаются лишь 1–2 поста, а остальные отключаются от питания. При подключении электромобиля система управления автоматически активирует соответствующий зарядный пост, что существенно снижает общее энергопотребление станции в режиме простоя.

На объектах с крайне низкой интенсивностью использования в ночное время (например, в коммерческих зонах и промышленных парках) можно внедрить систему включения и выключения по расписанию. В период с 00:00 до 06:00 в рабочем состоянии остаются лишь несколько станций для экстренной зарядки, а остальные отключаются, что позволяет значительно сократить энергопотребление в нерабочие часы.

Не отключайте функции безопасности: цепи обнаружения заземления, контроля изоляции и защиты от утечки тока являются обязательными элементами, которые должны оставаться активными в режиме ожидания. Отключение этих функций ради снижения энергопотребления создает серьезную угрозу электробезопасности.

Не рекомендуется вносить несанкционированные изменения: любые модификации цепей на стороне высокого напряжения должны выполняться квалифицированным электриком. Самостоятельная установка контакторов или изменение схемы подключения могут привести к повреждению оборудования, создать риск поражения электрическим током и аннулировать гарантию.

Баланс между энергопотреблением и удобством использования: снижение энергопотребления в режиме ожидания не всегда является преимуществом. Пользователям, которым необходимы функции зарядки по расписанию или удаленного мониторинга, требуется сохранение соответствующего уровня энергопотребления в режиме ожидания; нет необходимости стремиться к чрезмерно низким показателям потребления энергии.