नई ऊर्जा वाहनों के लिए डीसी चार्जिंग पाइल्स का कार्य सिद्धांत

1. चार्जिंग पाइलों का वर्गीकरण

एसी चार्जिंग पाइलयह पावर ग्रिड से एसी पावर को वितरित करता है।चार्जिंग मॉड्यूलवाहन के साथ सूचनात्मक अंतःक्रिया के माध्यम से वाहन का, औरचार्जिंग मॉड्यूलवाहन पर लगा उपकरण पावर बैटरी को एसी से डीसी में चार्ज करने के लिए आवश्यक पावर को नियंत्रित करता है।

एसी चार्जिंग गन (टाइप 1, टाइप 2, जीबी/टी) के लिएएसी चार्जिंग स्टेशनइसमें 7 टर्मिनल छेद हैं, जिनमें से 7 छेदों में तीन-चरण को सपोर्ट करने के लिए धातु के टर्मिनल लगे हैं।एसी इलेक्ट्रिक कार चार्जिंग स्टेशन(380V), 7 छेदों में से केवल 5 छेदों में धातु के टर्मिनल हैं, जो एकल-चरण हैं।एसी ईवी चार्जर(220V) एसी चार्जिंग गन इससे छोटी होती हैंडीसी चार्जिंग गन (CCS1, CCS2, GB/T, Chademo).

डीसी चार्जिंग पाइलयह उपकरण वाहन से जानकारी साझा करके पावर ग्रिड की एसी पावर को डीसी पावर में परिवर्तित करता है ताकि वाहन की पावर बैटरी को चार्ज किया जा सके, और वाहन पर मौजूद बैटरी मैनेजर के अनुसार चार्जिंग पाइल की आउटपुट पावर को नियंत्रित करता है।

डीसी चार्जिंग गन पर 9 टर्मिनल छेद हैं।डीसी चार्जिंग स्टेशनऔर डीसी चार्जिंग गन एसी चार्जिंग गन से बड़ी होती है।

2. डीसी चार्जिंग पाइलों का मूल कार्य सिद्धांत

राष्ट्रीय ऊर्जा प्रशासन द्वारा जारी उद्योग मानक “एनबी/टी 33001-2010: इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए गैर-ऑन-बोर्ड चालन चार्जर के लिए तकनीकी शर्तें” में यह बताया गया है कि मूल संरचनाडीसी ईवी चार्जरइसमें शामिल हैं: पावर यूनिट, कंट्रोल यूनिट, मीटरिंग यूनिट, चार्जिंग इंटरफेस, पावर सप्लाई इंटरफेस और ह्यूमन-कंप्यूटर इंटरेक्शन इंटरफेस। पावर यूनिट से तात्पर्य डीसी चार्जिंग मॉड्यूल से है, और कंट्रोल यूनिट से तात्पर्य चार्जिंग पाइल कंट्रोलर से है। एक सिस्टम इंटीग्रेशन उत्पाद के रूप में, "के दो घटकों के अतिरिक्तडीसी चार्जिंग मॉड्यूल" और "चार्जिंग पाइल नियंत्रकतकनीकी आधारशिला होने के साथ-साथ, संरचनात्मक डिजाइन संपूर्ण पाइल की विश्वसनीयता डिजाइन के प्रमुख बिंदुओं में से एक है। "चार्जिंग पाइल कंट्रोलर" एम्बेडेड हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर प्रौद्योगिकी की श्रेणी में आता है, और "डीसी चार्जिंग मॉड्यूल" एसी/डीसी के क्षेत्र में पावर इलेक्ट्रॉनिक्स प्रौद्योगिकी की सर्वोच्च उपलब्धि का प्रतिनिधित्व करता है।

चार्जिंग की मूल प्रक्रिया इस प्रकार है: बैटरी के दोनों सिरों पर DC वोल्टेज लगाया जाता है, बैटरी को स्थिर उच्च धारा से चार्ज किया जाता है, बैटरी का वोल्टेज धीरे-धीरे बढ़ता है, एक निश्चित सीमा तक पहुँचने पर बैटरी का वोल्टेज निर्धारित मान तक पहुँच जाता है, SoC 95% तक पहुँच जाता है (विभिन्न बैटरियों के लिए मान भिन्न हो सकता है), और फिर स्थिर वोल्टेज और कम धारा से बैटरी को चार्ज करना जारी रखा जाता है। “वोल्टेज बढ़ता है, लेकिन बैटरी पूरी तरह से चार्ज नहीं होती, यानी यह पूरी तरह से चार्ज नहीं होती। यदि समय हो, तो इसे और अधिक चार्ज करने के लिए कम धारा का उपयोग किया जा सकता है।” इस चार्जिंग प्रक्रिया को पूरा करने के लिए, चार्जिंग पाइल में DC पावर प्रदान करने के लिए एक “DC चार्जिंग मॉड्यूल” होना आवश्यक है; चार्जिंग मॉड्यूल के “चालू, बंद, आउटपुट वोल्टेज और आउटपुट धारा” को नियंत्रित करने के लिए एक “चार्जिंग पाइल कंट्रोलर” होना आवश्यक है; निर्देशों को जारी करने के लिए मानव-मशीन इंटरफ़ेस के रूप में एक “टच स्क्रीन” होना आवश्यक है, और कंट्रोलर “चालू, बंद, आउटपुट वोल्टेज, आउटपुट धारा” और अन्य निर्देश चार्जिंग मॉड्यूल को जारी करेगा। इलेक्ट्रिक वाहन चार्जिंग पाइलविद्युत स्तर से समझने पर, इसमें केवल एक चार्जिंग मॉड्यूल, कंट्रोल बोर्ड और टच स्क्रीन की आवश्यकता होती है; यदि चार्जिंग मॉड्यूल पर पावर ऑन, शटडाउन और आउटपुट वोल्टेज और आउटपुट करंट जैसे कमांड कई कीबोर्ड में दिए जाते हैं, तो चार्जिंग मॉड्यूल बैटरी को चार्ज कर सकता है।

डीसी चार्जर का विद्युत भागइसमें एक प्राथमिक परिपथ और एक द्वितीयक परिपथ होता है। मुख्य परिपथ का इनपुट तीन-चरण प्रत्यावर्ती धारा है, जो इनपुट सर्किट ब्रेकर और एसी स्मार्ट एनर्जी मीटर के बाद चार्जिंग मॉड्यूल (रेक्टिफायर मॉड्यूल) द्वारा स्वीकार्य प्रत्यक्ष धारा में परिवर्तित हो जाती है, और फिर फ्यूज से जुड़ जाती है।ईवी चार्जर गनइलेक्ट्रिक वाहन को चार्ज करने के लिए। द्वितीयक परिपथ में एकइलेक्ट्रिक कार चार्जिंग पाइलकंट्रोलर, कार्ड रीडर, डिस्प्ले स्क्रीन, डीसी मीटर आदि। सेकेंडरी सर्किट "स्टार्ट-स्टॉप" कंट्रोल और "इमरजेंसी स्टॉप" ऑपरेशन भी प्रदान करता है; सिग्नल लाइट "स्टैंडबाय", "चार्जिंग" और "फुल" स्टेटस इंडिकेशन देती है; ह्यूमन-कंप्यूटर इंटरेक्शन डिवाइस के रूप में, डिस्प्ले कार्ड स्वाइपिंग, चार्जिंग मोड सेटिंग और स्टार्ट-स्टॉप कंट्रोल ऑपरेशन प्रदान करता है।

डीसी चार्जिंग पाइलों के विद्युत सिद्धांत को संक्षेप में इस प्रकार बताया जा सकता है:

• वर्तमान में एक चार्जिंग मॉड्यूल की क्षमता केवल 15 किलोवाट है, जो बिजली की आवश्यकताओं को पूरा नहीं कर सकती है, और इसके लिए कई चार्जिंग मॉड्यूल को समानांतर रूप से एक साथ काम करने की आवश्यकता होती है, और कई मॉड्यूल के बीच करंट साझा करने के लिए एक CAN बस की आवश्यकता होती है;
• चार्जिंग मॉड्यूल का इनपुट पावर ग्रिड से आता है, जो एक उच्च-शक्ति वाली बिजली आपूर्ति है, जिसमें पावर ग्रिड और व्यक्तिगत सुरक्षा, विशेष रूप से व्यक्तिगत सुरक्षा शामिल है, इसलिए इनपुट सिरे पर एयर स्विच (वैज्ञानिक नाम "प्लास्टिक शेल सर्किट ब्रेकर"), लाइटनिंग प्रोटेक्शन स्विच या यहां तक ​​कि लीकेज स्विच स्थापित करना आवश्यक है;
• चार्जिंग पाइल का आउटपुट उच्च वोल्टेज और उच्च धारा वाला होता है, बैटरी विद्युत रासायनिक होती है, जिससे विस्फोट होने का खतरा रहता है, गलत संचालन की सुरक्षा के लिए, आउटपुट में फ्यूज होना आवश्यक है;
• सुरक्षा संबंधी मुद्दे सर्वोच्च प्राथमिकता हैं; इनपुट छोर पर किए जाने वाले उपायों के अलावा, यांत्रिक ताले और इलेक्ट्रॉनिक ताले मौजूद होने चाहिए, इन्सुलेशन परीक्षण मौजूद होना चाहिए, और डिस्चार्ज प्रतिरोध मौजूद होना चाहिए;
• बैटरी चार्जिंग स्वीकार करती है या नहीं, यह चार्जिंग पाइल द्वारा निर्धारित नहीं किया जाता है, बल्कि बैटरी के मस्तिष्क, बीएमएस द्वारा निर्धारित किया जाता है। बीएमएस नियंत्रक को निर्देश जारी करता है कि "चार्जिंग की अनुमति देनी है या नहीं, चार्जिंग बंद करनी है या नहीं, कितना वोल्टेज और करंट स्वीकार किया जा सकता है", और नियंत्रक फिर इसे चार्जिंग मॉड्यूल को भेजता है। इसलिए, नियंत्रक और बीएमएस के बीच और नियंत्रक और चार्जिंग मॉड्यूल के बीच कैन संचार लागू करना आवश्यक है।
• चार्जिंग पाइल की निगरानी और प्रबंधन भी आवश्यक है, और कंट्रोलर को वाईफाई या 3जी/4जी और अन्य नेटवर्क संचार मॉड्यूल के माध्यम से पृष्ठभूमि में कनेक्ट होने की आवश्यकता है;
• चार्जिंग के लिए बिजली का बिल मुफ्त नहीं है, इसके लिए मीटर लगाना आवश्यक है और बिलिंग फ़ंक्शन को साकार करने के लिए कार्ड रीडर की आवश्यकता होती है;
• चार्जिंग पाइल शेल पर एक स्पष्ट संकेतक लाइट होनी चाहिए, आमतौर पर तीन संकेतक लाइटें होती हैं, जो क्रमशः चार्जिंग, खराबी और बिजली आपूर्ति को दर्शाती हैं;
• डीसी चार्जिंग पाइलों के एयर डक्ट का डिज़ाइन महत्वपूर्ण है। संरचनात्मक ज्ञान के अलावा, एयर डक्ट डिज़ाइन के लिए चार्जिंग पाइल में एक पंखा लगाना आवश्यक है, हालांकि प्रत्येक चार्जिंग मॉड्यूल के अंदर एक पंखा पहले से ही मौजूद होता है।