Преимущества и недостатки многопортовых зарядных устройств постоянного тока для электромобилей на 4/6 единиц оружия

Многозарядные зарядные станции постоянного тока с раздельными блоками являются основным оборудованием на современных коммерческих зарядных станциях. Они делятся на базовые модели с 4 блоками и мощные модели с 6 блоками и жидкостным охлаждением. В основе используется архитектура с единым энергоблоком и динамическим распределением мощности, что отличает их от однозарядных независимых зарядных станций. Ниже анализируются преимущества и недостатки 4- и 6-зарядных зарядных станций, а также даются рекомендации по выбору для различных сценариев.

Более низкая общая выходная мощность устройства снижает требования к трансформатору, входящему кабелю и распределительному шкафу, что приводит к значительному снижению затрат на строительство и распределение электроэнергии по сравнению с зарядными станциями на 6 зарядных устройств. Более низкая цена покупки делает их подходящими для небольших и средних станций с ограниченным бюджетом.

Для одной зарядной станции на 4 зарядных устройства мощностью 180 кВт требуется трансформатор мощностью всего 200–315 кВА. В старых промышленных зонах, жилых районах и придорожных микрозарядных станциях не требуется масштабное расширение сети, что приводит к ускорению процессов согласования.

Меньшее количество встроенных силовых модулей и меньшее количество точек подключения оборудования; отказ одного модуля лишь незначительно снижает мощность, затрагивая максимум 1–2 зарядных устройства, предотвращая массовые отказы станций и снижая нагрузку на техническое обслуживание.

Компактный корпус с четырьмя зарядными терминалами позволяет разместить устройство на достаточном количестве парковочных мест, что делает его подходящим для установки на небольших парковках и в узких местах подземных гаражей.

Ограниченное количество заряжаемых транспортных средств, как правило, 2-3 заряжающихся одновременно, обеспечивает более легкое получение пиковой мощности каждым транспортным средством. Автомобили с напряжением 800 В обеспечивают стабильную скорость зарядки без частых конфликтов мощности и снижения скорости.

Низкая пропускная способность парковочных мест, слабая пропускная способность в часы пик
При наличии всего четырех зарядных станций в часы пик возможны очереди. Среднее количество обслуживаемых транспортных средств в день на одном объекте значительно меньше, чем при использовании шестизарядной зарядной станции, что приводит к более длительному сроку окупаемости.

При одинаковой общей установленной мощности стоимость оборудования и распределения электроэнергии на одно парковочное место для четырехзарядной зарядной станции выше, чем для шестизарядной модели, что делает крупномасштабное развертывание нерентабельным.

Ограниченная пропускная способность сети требует добавления новых зарядных станций по мере увеличения трафика, а не добавления зарядных портов с меньшими затратами.

Общая мощность зарядных устройств обычно составляет менее 300 кВт. При одновременной зарядке нескольких большегрузных автомобилей с напряжением 800 В мощности крайне недостаточно, и эффективность зарядки значительно снижается.

Один блок охватывает 6 зарядных мест, обслуживая больше автомобилей на той же площади. Это значительно сокращает очереди клиентов и увеличивает ежедневную выручку в местах с высокой интенсивностью движения, таких как автомагистрали и логистические парки.

Весь блок объединяет единую систему распределения электроэнергии, единый блок жидкостного охлаждения, единый блок связи 4G и единую систему заземления для защиты от молнии. Все 6 портов используют одни и те же вспомогательные сооружения, что приводит к значительному снижению затрат на строительные работы, электротехническое управление и техническое обслуживание на каждый блок. Это делает его чрезвычайно экономически выгодным для массового производства.

На примере шестизарядной установки мощностью 480 кВт общий резерв мощности является достаточным. Автомобили с низким уровнем заряда (SOC) получают приоритет при распределении большей мощности, в то время как автомобили с уровнем заряда выше 80% автоматически освобождают мощность. Планирование мощности становится более сбалансированным при одновременной зарядке нескольких автомобилей, что приводит к низкой частоте простоя.

Поддерживает расширение силовых модулей с возможностью «горячей» замены. По мере увеличения трафика в дальнейшем можно напрямую добавлять силовые блоки для увеличения общей мощности без необходимости установки новых шкафов или систем распределения электроэнергии. Встроенная совместимость с жидкостно-охлаждаемыми зарядными пистолетами на 500 А, подходящими для легковых автомобилей с напряжением 800 В и новых энергоемких грузовиков.

Мощные зарядные станции могут быть сопряжены с двунаправленными преобразователями энергии, поддерживающими обратный разряд V2G и реагирование на спрос в сети, что добавляет дополнительные источники дохода для станции.

Стоимость приобретения всего блока, системы жидкостного охлаждения, высоковольтных кабелей и трансформаторов большой мощности высока. Первоначальные инвестиции в один зарядный блок мощностью 480 кВт с шестью пистолетами более чем в два раза превышают инвестиции в зарядный блок мощностью 180 кВт с четырьмя пистолетами, что приводит к более длительному периоду окупаемости капитальных затрат.

Зарядное устройство мощностью 480 кВт с шестью зарядными пистолетами поставляется в стандартной комплектации с трансформатором 500 кВА, что требует использования кабелей большого сечения. Установка напрямую невозможна в старых жилых районах и на объектах с недостаточной пропускной способностью системы распределения электроэнергии. Процессы согласования расширения сети длительны и дорогостоящи.

При отказе силового модуля, основного блока жидкостного охлаждения или центрального блока управления одновременно затрагиваются все шесть зарядных портов. В пиковые периоды большие площади могут стать недоступными, что потребует более быстрого реагирования службы технического обслуживания.

Более длинные трубопроводы жидкостного охлаждения и больше проводов зарядного пистолета удваивают количество потенциальных точек утечки, эрозии головки пистолета и сбоев связи. Система должна отслеживать данные со всех шести портов в режиме реального времени, что значительно увеличивает ежедневную нагрузку по проверке по сравнению с системой с четырьмя зарядными пистолетами.

Более крупные шкафы, а также поддерживающий их блок жидкостного охлаждения, солнцезащитный козырек и кабельные лотки, требуют больше места, что затрудняет их размещение в тесных подземных паркингах или небольших придорожных станциях.

Ограниченный бюджет, небольшая площадка, реконструкция старых объектов, низкий суточный поток транспорта: 4-пушечные системы охлаждения предпочтительнее из-за низких инвестиций, простоты распределения электроэнергии и низкого риска отказов;

Придорожные зоны обслуживания, логистические депо для большегрузных автомобилей, крупные коммерческие комплексы, проекты по хранению и зарядке фотоэлектрических систем и высокая частота ежедневной зарядки транспортных средств: 6-пушечные системы охлаждения с жидкостным охлаждением предпочтительнее из-за высокой плотности транспортных средств, более низких долгосрочных эксплуатационных расходов и более высокой эффективности.

Нет абсолютного превосходства или уступки между 4-пушечными и 6-пушечными многопортовыми зарядными станциями постоянного тока; ключевыми факторами являются соответствие объему трафика на площадке, условиям площадки и бюджету. 4-пушечные станции превосходят их по низкой стоимости, низким барьерам распределения электроэнергии, а также простоте эксплуатации и обслуживания, что делает их надежным выбором для небольших вспомогательных зарядных станций. 6-пушечные станции с жидкостным охлаждением, с другой стороны, предлагают преимущества в высокой плотности транспортных средств, мощных батареях и снижении затрат за счет эффекта масштаба, что делает их подходящими для коммерческих площадок с интенсивным движением, но требует больших первоначальных инвестиций в оборудование и распределение электроэнергии.