Invertir en la estación de carga EV: ¿elegir entre pilas de carga y pila de carga todo en uno?

Muchos operadores han dudado en elegir equipos para construir estaciones de carga. Como dos formas diferentes de instalaciones de carga de vehículos eléctricos, las pilas de carga y las pilas de carga tienen diferentes propósitos técnicos y escenarios de aplicación. Aunque a menudo se malinterpretan como el mismo concepto, difieren enormemente en el diseño, las aplicaciones funcionales, las ventajas y las desventajas. Maruikel ha resuelto y resumido estas diferencias para ayudar a los operadores a seleccionar equipos de carga que se adapten a ellos.

Definiciones de montones de carga y pilas de carga

1. Montones de carga

Las nuevas pilas de carga de vehículos de energía son como "estaciones de servicio" para vehículos eléctricos, pero proporcionan energía eléctrica en lugar de gasolina.

Por lo general, se instala en edificios públicos, estacionamientos, centros comerciales, estaciones de carga para vehículos operativos y lugares privados como comunidades residenciales. Las pilas de carga se pueden clasificar en pilas de carga de CA y pilas de carga de CC de acuerdo con el tipo de carga. Las pilas de carga de CA tienen una pequeña corriente de carga y un tiempo de carga largo (generalmente de 7 a 10 horas), que es lenta y es adecuada para espacios de estacionamiento en áreas residenciales y edificios de oficinas. Las pilas de carga de DC se utilizan principalmente para la carga pública. Convierten la potencia de CA en potencia de CC, tienen un tiempo de carga corto (una o dos horas), que es una carga rápida y son adecuadas para lugares públicos donde se requiere una carga rápida.

2. Pilas de carga

Una pila de carga es un clúster de fuente de energía a gran escala diseñado específicamente para satisfacer las demandas de carga a gran escala, como en grandes estacionamientos o empresas. La pila de carga puede convertir la potencia de CA en alimentación de CC y está equipado con múltiples módulos de carga que pueden servir múltiples vehículos eléctricos simultáneamente. Su diseño tiene como objetivo utilizar eficientemente módulos de potencia y asignar racionalmente la potencia de carga, satisfacer las necesidades de carga de diferentes modelos de vehículos y mejorar la eficiencia de conversión de carga y la utilización del equipo.

Estructuras de composición de montones de carga y pilas de carga

1. Montones de carga

(1) Fuente de alimentación: la pila de carga debe conectarse a una fuente de energía para proporcionar electricidad. La fuente de energía puede provenir de la red eléctrica o dispositivos de energía verde, como paneles solares.

(2) Panel de control: el panel de control es la parte central de la pila de carga. Puede realizar el control y el monitoreo de la pila de carga, incluido el cálculo de potencia, la parada automática, el control de la velocidad de carga, etc.

(3) Interfaz de carga: la interfaz de carga es el conector entre la pila de carga y el vehículo eléctrico, a través del cual se puede llevar a cabo el intercambio de información y la transmisión de energía. Hay dos tipos de interfaces de carga: DC FAST - Carga y CA lenta – cargando.

(4) Barrera de protección: la barrera de protección es un dispositivo de seguridad física que puede proteger la pila de carga y el equipo de carga del impacto del entorno externo, como el mal tiempo y la humedad.

(5) Alcicultor: la carcasa es el empaque externo de la pila de carga. Puede proteger el equipo interno de la pila de carga del daño por el entorno externo y también juega un papel en la estética y la decoración.

(6) Marco de soporte: el marco de soporte es un dispositivo utilizado para admitir la interfaz de carga. Por lo general, se fija en la pila de carga y puede ajustar la altura y el ángulo de la interfaz de carga para adaptarse a diferentes modelos de vehículos.

2. Pilas de carga

(1) Unidad de energía: esta es la parte básica de la pila de carga, responsable de convertir la energía de CA en energía de CC para la carga de vehículos eléctricos.

(2) Controlador de carga: controla todos los aspectos del proceso de carga para garantizar la seguridad y la eficiencia de la carga.

(3) Sistema de monitoreo: monitorea parámetros como el voltaje de la batería, la corriente y la temperatura en tiempo real durante el proceso de carga para garantizar la seguridad de la carga.

(4) Sistema de programación de energía: gestiona el flujo de energía general de la pila de carga y optimiza la eficiencia de carga.

(5) Sistema de comunicación: conecta la pila de carga al servidor en la nube para lograr un monitoreo y administración remotos, mejorando el nivel de inteligencia y digitalización de la pila de carga.

(6) Sistema de enfriamiento: mantiene la temperatura interna normal de la pila de carga para evitar que el sobrecalentamiento afecte la eficiencia de carga y la vida útil del equipo.

Principios de trabajo para cargar pilas y pilas de carga

1. Pila de carga

El principio de trabajo de la pila de carga implica principalmente dos aspectos: conversión de potencia y transmisión.

(1) Conversión de potencia: la parte central de la pila de carga es un convertidor que convierte la potencia de la cuadrícula en potencia de CC. El convertidor convierte la potencia de CA de la cuadrícula en alimentación de CC, que luego se transmite a la batería del vehículo eléctrico a través del cable de carga.

(2) Método de transmisión: hay dos métodos principales de transmisión de potencia: transmisión con cable y transmisión inalámbrica. La transmisión con cable es transmitir energía de la red a la batería del vehículo eléctrico a través de un cable; La transmisión inalámbrica es transmitir energía a la batería del vehículo eléctrico a través de un campo magnético. En la actualidad, la tecnología de transmisión inalámbrica todavía está en la etapa de investigación y desarrollo y aún no se ha aplicado ampliamente.

2. Pila de carga

La pila de carga se compone principalmente de un módulo de carga, un módulo de monitoreo, un módulo de programación de energía y un módulo de comunicación. Estos módulos cooperan entre sí para completar la tarea de carga inteligente. El módulo de monitoreo monitorea parámetros, como el voltaje, la corriente y la temperatura del módulo de la batería en tiempo real, y ajusta la salida del módulo de carga de acuerdo con estos parámetros para garantizar una carga segura de acuerdo con las necesidades del módulo de la batería en el vehículo. fin. El módulo de comunicación está conectado al servidor en la nube para lograr un monitoreo y administración remotos, mejorando la inteligencia y la digitalización de la pila de carga.

El módulo de carga es el componente central del equipo de carga de CC para vehículos eléctricos. Su función principal es convertir la alimentación de CA en la cuadrícula de alimentación en alimentación de CC para la carga de la batería. También es la parte más valiosa de la industria de la pila de carga, que representa aproximadamente el 50% del costo de toda la pila de carga.

Escenarios de aplicación de pilas de carga y pilas de carga

1. Montones de carga

Lugares públicos:

Como uno de los principales escenarios de aplicación de pilas de carga, lugares públicos como estacionamientos, estaciones de servicio y centros comerciales tienen un gran flujo de personas y vehículos, lo que resulta en una gran demanda de carga de vehículos eléctricos. Instalar pilas de carga en lugares públicos no solo puede satisfacer las necesidades de carga de los usuarios de vehículos eléctricos, sino también hacer una contribución positiva al desarrollo sostenible de la ciudad.

Áreas residenciales:

Áreas residenciales como comunidades, apartamentos y villas. Instalar pilas de carga en estas áreas residenciales no solo puede proporcionar una gran comodidad para los residentes, lo que les permite cargar fácilmente sus vehículos eléctricos, sino también mejorar significativamente la calidad de vida de los residentes. Al desplegar pilas de carga en áreas residenciales, los residentes pueden evitar viajar largas distancias para encontrar estaciones de carga pública, ahorrando así el tiempo y la energía. Además, esta conveniencia también puede alentar a más residentes a elegir vehículos eléctricos como su medio diario de movilidad, promoviendo así viajes ecológicos y reduciendo las emisiones de carbono.

Oficina y áreas de producción:

Los lugares como edificios gubernamentales, empresas, fábricas, hospitales y escuelas también necesitan montones de cargos porque hay muchas personas y vehículos eléctricos. Instalar pilas de carga en estos lugares no solo puede facilitar a los empleados o usuarios cargar sus vehículos eléctricos, sino también ayudar a satisfacer sus necesidades de viaje hacia y desde el trabajo o para negocios oficiales, trabajo de oficina y producción.

2. Pilas de carga

Autopistas, puertos y aeropuertos, etc. Con un flujo de población denso y rápido: las pilas de carga pueden proporcionar servicios de carga rápidos para vehículos eléctricos, aliviando la ansiedad de alcance de los vehículos eléctricos, p. Una carga de 5 minutos puede permitir que el vehículo viaje 200 kilómetros.

Áreas comerciales: las pilas de carga pueden dar un juego completo al papel de la carga inteligente en el automóvil en línea y los cargos públicos en las ciudades. La velocidad de carga puede ser rápida o lenta, y los usuarios pueden elegir en función de sus necesidades reales.

Otros escenarios de aplicación: las pilas de carga también se pueden usar en áreas comerciales, áreas residenciales, etc., y se pueden usar pequeñas pilas de energía para lograr la carga de las ruedas, la carga ordenada, etc., y también se pueden combinar con el almacenamiento de energía para lograr un integrado Sistema de carga fotovoltaica.

Tanto las pilas de carga como las pilas de carga son instalaciones de carga para vehículos eléctricos. Inevitablemente habrá algunas superposiciones en sus escenarios de aplicación, pero en general, las pilas de carga son adecuadas para usuarios individuales o ubicaciones a pequeña escala, mientras que es más probable que las pilas de carga se apliquen en áreas con demanda de carga a gran escala, como grandes estacionamientos y lotes de estacionamientos grandes y áreas de servicio de carreteras.

Pros y contras de cargar pilas y pilas de carga

1. Montones de carga

(1) Ventajas:

Fácil de usar: las pilas de carga tienen en cuenta las necesidades de muchos usuarios individuales, por lo que la instalación y el uso de pilas de carga son relativamente simples y pueden satisfacer las necesidades básicas de carga. Sin embargo, el proceso de instalación implica seguridad eléctrica, acceso a la fuente de alimentación, conexión a tierra y otras operaciones. Se recomienda encontrar personal con conocimiento y experiencia profesional para operar.

Bajo costo: en comparación con las pilas de carga, la R&D y los costos de producción de las pilas de carga son más bajos. Estos factores conducen a un precio unitario relativamente bajo de las pilas de carga, que es más adecuada para la instalación en estacionamientos, áreas residenciales y otros lugares.

(2) Desventajas:

Mala compatibilidad: el poder de cargar pilas es fijo y no puede satisfacer las necesidades de carga de diferentes modelos de vehículos. When a vehicle with low power demand is connected to a high-power charging pile, it will lead to unnecessary waste of electric energy; Por el contrario, cuando un vehículo de alta potencia se carga en una pila de carga de baja potencia, no puede darse cuenta de su potencial de carga rápida y el tiempo de carga se extenderá significativamente. Esta solución de carga de "talla única" limita la amplia aplicabilidad y la experiencia del usuario de la carga de las pilas 

Mala adaptabilidad: con el rápido desarrollo de la tecnología de la batería, los vehículos eléctricos se están moviendo hacia una plataforma de alto voltaje. Sin embargo, dado que la potencia de cargar pilas es fija, para satisfacer las necesidades de carga de futuros vehículos eléctricos, solo es posible reinvertir y reemplazar toda la pila.

Baja eficiencia: en comparación con las pilas de carga, las pilas de carga tienen una cierta brecha en la eficiencia de carga. Esto se debe principalmente a que las pilas de carga generalmente adoptan la tecnología de carga más avanzada y los algoritmos de optimización, lo que puede gestionar de manera más eficiente la distribución y transmisión de energía eléctrica y reducir la pérdida de energía. Debido a las limitaciones en el diseño y la configuración, las pilas de carga a menudo no pueden lograr el mismo nivel de carga de alta eficiencia que las pilas de carga.

2. Pilas de carga

(1) Ventajas:

Demandas de carga diversas: cuando una estación de carga necesita proporcionar servicios de carga para múltiples modelos diferentes de vehículos eléctricos al mismo tiempo, la pila de carga puede adaptarse a varias necesidades de carga porque está equipado con cabezas de carga de varias especificaciones sin la necesidad de reemplazar o reemplazar o reemplazar o reemplazar o reemplazar o reemplazar o reemplazar o reemplazar Agregar equipo adicional.

Alta eficiencia y carga rápida: la pila de carga emplea una tecnología de carga eficiente para cargar vehículos eléctricos de manera rápida y segura, mejorando la eficiencia de carga. Especialmente cuando los vehículos eléctricos necesitan una carga rápida de carga rápida, la alta eficiencia de la pila de carga puede satisfacer esta demanda.

Diseño modular: el diseño modular de la pila de carga hace que su composición sea flexible, y las celdas de la batería se pueden agregar o reducir de acuerdo con las necesidades reales para ajustar la cantidad de almacenamiento de energía. Este diseño hace que la pila de carga sea más conveniente y económica al expandir y actualizar.

Pequeña huella: en centros o áreas urbanas con espacio limitado, el diseño modular de la pila de carga permite la construcción de estaciones de carga en espacios relativamente pequeños, haciendo uso completo de los recursos de la tierra.

Carga simultánea multicanal: la pila de carga puede soportar la carga simultánea múltiple para diferentes modelos de vehículos, mejorando la tasa de utilización y la eficiencia del servicio de la estación de carga. En contraste, la pila de carga integrada solo puede proporcionar servicios de carga para un modelo de vehículo único, lo que limita su alcance de uso.

Ajuste inteligente: la pila de carga puede realizar un ajuste inteligente de la potencia de salida de cada terminal para satisfacer las necesidades de carga de diferentes modelos de vehículos. Esta función de ajuste inteligente puede mejorar la eficiencia de carga y reducir el consumo de energía.

(2) Desventajas:

Alto costo: el costo de fabricación de la pila de carga es más alto que el de una pila de carga integrada. Primero, el costo del cable es alto. La pila de carga utiliza la distribución de potencia de CC, y el cable utilizado debe ser grueso para considerar la adaptabilidad de carga de la pila de carga. En segundo lugar, el costo del equipo de la pila de carga en sí es alto.

Mantenimiento inconveniente: si la pila de carga falla, no se pueden usar todas las pistolas de carga, por lo que el espacio de estacionamiento no podría funcionar normalmente. La pila de carga tiene una tasa de falla más alta y es menos madura y estable que la máquina integrada.

Aunque los estándares como la interfaz de la pila de carga se han unificado, el problema de la "compatibilidad ascendente" no se ha resuelto de manera efectiva. Con el avance continuo de la tecnología de la batería, la demanda de las instalaciones de carga para nuevos vehículos de energía continuará aumentando. Si las pilas de carga construidas ahora son adecuadas para futuros nuevos vehículos de energía también se ha convertido en un problema importante que enfrenta la industria.

La pila de carga no necesita considerar problemas como la tasa de carga y la capacidad de la batería durante la carga. Puede coincidir automáticamente con la alimentación de carga de acuerdo con la potencia requerida por la batería. En el futuro, cuando aumenta la densidad de energía de la batería y la capacidad de la batería aumenta, la pila de carga aún se puede actualizar reemplazando el módulo de carga con una mayor potencia, resolviendo así efectivamente el problema de la "compatibilidad ascendente" de las pilas de carga.

Costos de construcción de cargos de pilas y pilas de carga

Los costos de construcción de cargar pilas y pilas de carga se ven afectados por muchos factores, incluidos el tipo de equipo, la energía, la marca, la ubicación geográfica, los subsidios de políticas, etc. Las siguientes son algunas estimaciones de costos:

1. Costo de construcción de pila de carga:

Para una sola pila de carga, tomando una pila única de 60kW como ejemplo, el costo del equipo es de aproximadamente US $ 18,000 (aproximadamente US $ 2/W). El costo general de inversión y construcción, incluida la construcción de energía, tierra y infraestructura, es de aproximadamente $ 40,714 - $ 64,571 por estación.

Para construir una estación de carga, si se selecciona una pila de carga de doble cena de 120kW DC, el precio es de aproximadamente US $ 34,562 (aproximadamente US $ 2/W), y para 10 unidades, es de US $ 2.4 millones; Necesita coincidir con un sistema de energía de 1.250kVA, el costo del sistema de distribución de energía (la cantidad específica debe determinarse de acuerdo con la situación real, pero el siguiente es solo un ejemplo simplificado). Si es necesario volver a solicitar la construcción, el costo de infraestructura Power Plus es de aproximadamente US $ 93,024, y el costo general de inversión y construcción es de aproximadamente US $ 1,277,760. El costo de la construcción civil, incluido el endurecimiento del sitio, las toldos de construcción, etc., variará según la situación real.

Alquiler del sitio, el costo variará según la cantidad de espacios de estacionamiento requeridos y la ubicación geográfica.

2. Costo de construcción de la pila de carga:

El costo de la pila de carga varía según el número y la potencia de los módulos de carga equipados. Por ejemplo, el precio de una pila de carga de 360kW es de aproximadamente US $ 53,800 (la configuración del cable de la pila de carga es diferente de la de la pila de carga, lo que puede conducir a diferencias de costos. El costo de construcción de la pila de carga puede ser ligeramente mayor debido a la necesidad de instalaciones de energía y costos de construcción más complejos.

3. Otros costos

La construcción de la estación de carga también debe considerar otros costos, como transformadores, sistemas de monitoreo de carga, monitoreo de seguridad, medición de carga y sistemas de facturación.

Los costos operativos incluyen gastos del personal, gastos de mantenimiento, costos de electricidad, etc.

4. Subsidios de política

Alemania:

Las pilas de alta potencia por encima de 100kW podrían disfrutar de un subsidio de hasta 30,000 euros.

El subsidio máximo para las pilas públicas de CA es de 2.500 euros.

Las pilas privadas pueden recibir un subsidio de 900 euros.

Italia: se pueden reembolsar hasta un 50% (hasta 2,000 euros) del costo total de comprar e instalar una estación de carga de vehículos eléctricos de hasta 220 kW en espacios de estacionamiento privado (individual o compartido).

5. Estrategia de implementación

El costo de construcción de las pilas de carga es relativamente bajo, adecuado para la implementación a pequeña escala; Si bien el costo de construcción de las pilas de carga puede ser ligeramente más alto, pero debido a sus características modulares y compartidas de energía, es adecuado para las demandas de carga a gran escala y alta eficiencia.

Cómo elegir la pila de carga o la pila de carga apropiada

Al elegir cargas de pilas y pilas de carga, se deben considerar múltiples factores para asegurarse de que sean adecuados para vehículos relevantes y escenarios de uso.

1. Confirmar las especificaciones técnicas:

Potencia de salida: asegúrese de que la pila de carga pueda proporcionar una potencia de salida estable  Para satisfacer las necesidades de carga rápida del vehículo. Por ejemplo, una pila de carga de 60 ~ 120kW DC o una pila de carga de CA de 7 ~ 21kW normalmente se usa para un pequeño automóvil doméstico. Para vehículos grandes que necesitan una carga rápida, se puede seleccionar una pila de carga de 60- 180 KW DC o incluso una pila de carga con una potencia de salida más grande.

Voltaje y rango de corriente: verifique el rango de voltaje y corriente admitido por la pila de carga para garantizar la compatibilidad con los vehículos eléctricos.

Estándar de interfaz de carga: seleccione interfaces que cumplan con los estándares internacionales o regionales, como CCS, CHADEMO o GB/T, para garantizar una amplia compatibilidad. También es necesario confirmar si el vehículo admite la carga de CC/AC.

Eficiencia de carga: preste atención a la eficiencia de conversión de la pila de carga para reducir la pérdida de energía y optimizar los costos operativos.

2. Confirmar características funcionales

Gestión inteligente: seleccione CARGAR PILES que respalden las funciones de monitoreo y gestión remota para facilitar el monitoreo del estado del equipo y el diagnóstico de fallas.

Interfaz de usuario: una interfaz de usuario intuitiva y fácil de usar que admite múltiples métodos de pago podría conducir a una mayor satisfacción del consumidor.

Características de seguridad: Asegúrese de que la pila de carga tenga múltiples medidas de protección de seguridad, como sobrecarga, sobrecorriente y protección contra cortocircuitos.

Conexión de red: admite conexión Wi-Fi, Ethernet o 4G para facilitar las actualizaciones de software y la transmisión de datos.

3. Confirmar escenarios de aplicación

Usuarios de destino: aclare los objetivos de servicio principales para seleccionar la especificación de producto apropiada.

Entorno de instalación: considere el impacto del espacio, la capacidad de la fuente de alimentación y las condiciones ambientales del sitio de instalación en el rendimiento del equipo.

Expansión futura: evalúe la posibilidad de agregar más pilas de carga y elegir una arquitectura del sistema que admite la expansión

Compartir energía: la pila de carga puede centralizar la potencia, y cada terminal de carga puede obtener la potencia requerida de esta pila de alimentación. Según la situación real, los usuarios deben calcular para determinar la capacidad de la pila de carga y el número de terminales a igualar.

Cargo flexible: según la demanda de carga emitida por el Sistema de Gestión de la Batería del Vehículo (BMS), la potencia de carga se asigna a pedido. La pila de carga asigna energía a pedido, lo que puede alcanzar la velocidad de carga máxima del vehículo. Sin embargo, cuando hay muchos vehículos, si el poder de carga total excede la potencia nominal, la potencia se asignará racionalmente para el uso compartido.

Expansión suave: con el aumento de la tasa de carga de la batería y la creciente demanda de energía de carga, la potencia de la pila de energía puede ampliarse para satisfacer la demanda de carga.

Ahorro de energía y alta eficiencia: independientemente de la demanda de carga, se debe garantizar que el equipo de carga funcione dentro del rango de tasa de carga óptimo.

Adaptabilidad: la pila de carga puede cumplir con los diferentes requisitos de potencia de varios modelos para la carga y mejorar la eficiencia de conversión de carga y la utilización del equipo de las instalaciones de carga.

Compatibilidad: la pila de carga puede abordar el desafío de la "compatibilidad ascendente" de la carga de las pilas y adaptarse al rápido desarrollo de la tecnología de la batería.

Al elegir cargos de montones y pilas de carga, también deben considerarse factores como la seguridad, el costo, la conveniencia y la velocidad de carga. Asegúrese de seleccionar equipos de carga que se ajusten a los estándares nacionales y que los profesionales lo instalen y mantengan para garantizar la seguridad y la eficiencia del proceso de carga.