Investir dans la station de charge EV: Choisir entre les piles de charge et la pile de charge tout-en-un?

De nombreux opérateurs ont hésité à choisir l'équipement pour construire des bornes de recharge. Comme deux formes différentes d'installations de chargement de véhicules électriques, de charge des piles et des tas de chargement servent chacun des objectifs techniques et des scénarios de candidature différents. Bien qu'ils soient souvent mal compris comme le même concept, ils diffèrent considérablement en conception, applications fonctionnelles, avantages et inconvénients. Maruikel a réglé et résumé ces différences pour aider les opérateurs à sélectionner des équipements de charge qui leur conviennent.

Définitions de la charge des piles et des piles de charge

1. Charges de piles

Les nouveaux tas de chargement de véhicules énergétiques sont comme des «stations-service» pour les véhicules électriques, mais ils fournissent une énergie électrique plutôt que dans l'essence.

Il est généralement installé dans les bâtiments publics, les parkings, les centres commerciaux, les bornes de recharge pour les véhicules d'exploitation et les lieux privés tels que les communautés résidentielles. Les piles de charge peuvent être classées en piles de recharge et à des tas de charges en courant continu en fonction du type de charge. Les tas de charge AC ont un petit courant de charge et un long temps de charge (généralement 7 à 10 heures), ce qui est lent et adapté aux places de stationnement dans les zones résidentielles et les immeubles de bureaux. Les tas de charges DC sont principalement utilisés pour la charge publique. Ils convertissent l'alimentation AC en puissance DC, ont un court temps de charge (une à deux heures), qui est une charge rapide et convient aux lieux publics où une charge rapide est requise.

2. Piles de charge

Une pile de charge est un cluster de source d'alimentation à grande échelle spécialement conçue pour répondre aux demandes de charge à grande échelle, comme dans les grands parkings ou les entreprises. La pile de charge peut convertir la puissance AC en puissance CC et est équipée de plusieurs modules de charge qui peuvent servir plusieurs véhicules électriques simultanément. Sa conception vise à utiliser efficacement les modules de puissance et à allouer rationnellement la puissance de charge, à répondre aux besoins de charge de différents modèles de véhicules et à améliorer l'efficacité de la conversion de charge et l'utilisation de l'équipement.

Structures de composition des piles de charge et des piles de charge

1. Charges de piles

(1) Alimentation électrique: la pile de charge doit être connectée à une source d'alimentation pour fournir de l'électricité. La source d'alimentation peut provenir du réseau électrique ou des dispositifs d'énergie verte tels que les panneaux solaires.

(2) Panneau de commande: Le panneau de commande est la partie centrale de la pile de charge. Il peut réaliser le contrôle et la surveillance de la pile de charge, y compris le calcul de la puissance, l'arrêt automatique, le contrôle de la vitesse de charge, etc.

(3) Interface de charge: l'interface de charge est le connecteur entre la pile de charge et le véhicule électrique, à travers lequel l'échange d'informations et la transmission d'alimentation peuvent être effectués. Il existe deux types d'interfaces de charge: DC Fast - Charge et CA lent – mise en charge.

(4) Barrière de protection: La barrière de protection est un dispositif de sécurité physique qui peut protéger la pile de charge et l'équipement de charge de l'impact de l'environnement externe, comme le mauvais temps et l'humidité!

(5) Logement: Le logement est l'emballage externe de la pile de charge. Il peut protéger l'équipement interne de la pile de charge des dommages par l'environnement externe et joue également un rôle dans l'esthétique et la décoration.

(6) Cadre de support: le cadre de support est un appareil utilisé pour prendre en charge l'interface de charge. Il est généralement fixé sur la pile de charge et peut ajuster la hauteur et l'angle de l'interface de charge pour s'adapter à différents modèles de véhicules.

2. Piles de charge

(1) Unité d'énergie: Il s'agit de la partie de base de la pile de charge, responsable de la conversion de l'alimentation CA en puissance CC pour la charge des véhicules électriques.

(2) Contrôleur de charge: contrôle tous les aspects du processus de charge pour assurer la sécurité et l'efficacité de la charge.

(3) Système de surveillance: surveille les paramètres tels que la tension de la batterie, le courant et la température en temps réel pendant le processus de charge pour assurer la sécurité de la charge.

(4) Système de planification d'énergie: gère le flux d'énergie global de la pile de charge et optimise l'efficacité de charge.

(5) Système de communication: connecte la pile de charge au serveur cloud pour atteindre la surveillance et la gestion à distance, améliorant le niveau d'intelligence et de numérisation de la pile de charge.

(6) Système de refroidissement: maintient la température interne normale de la pile de chargement pour empêcher la surchauffe d'affecter l'efficacité de charge et la durée de vie de l'équipement.

Principes de travail de la charge des piles et des piles de charge

1. Tas de charge

Le principe de travail de la pile de charge implique principalement deux aspects: la conversion et la transmission de la puissance.

(1) Conversion de puissance: la partie centrale de la pile de charge est un convertisseur qui convertit la puissance du réseau en puissance CC. Le convertisseur convertit la puissance CA du réseau en puissance DC, qui est ensuite transmise à la batterie du véhicule électrique à travers le câble de charge.

(2) Méthode de transmission: Il existe deux méthodes principales de transmission de puissance: la transmission câblée et la transmission sans fil. La transmission câblée consiste à transmettre la puissance du réseau à la batterie du véhicule électrique à travers un câble; La transmission sans fil consiste à transmettre une puissance à la batterie du véhicule électrique à travers un champ magnétique. À l'heure actuelle, la technologie de transmission sans fil est toujours au stade de la recherche et du développement et n'a pas encore été largement appliquée.

2. Pile de charge

La pile de charge est principalement composée d'un module de charge, d'un module de surveillance, d'un module de planification d'énergie et d'un module de communication. Ces modules coopèrent les uns avec les autres pour effectuer la tâche de charge intelligente. Le module de surveillance surveille les paramètres tels que la tension, le courant et la température du module de batterie en temps réel, et ajuste la sortie du module de charge en fonction de ces paramètres pour assurer une charge sûre en fonction des besoins du module de batterie au véhicule fin. Le module de communication est connecté au serveur cloud pour atteindre la surveillance et la gestion à distance, améliorant l'intelligence et la numérisation de la pile de charge.

Le module de charge est le composant central de l'équipement de charge CC pour les véhicules électriques. Sa fonction principale est de convertir l'alimentation CA dans le réseau électrique en alimentation CC pour la charge de la batterie. C'est également la partie la plus précieuse de l'industrie de la paquet de charge, représentant environ 50% du coût de l'ensemble de la tas de charge.

Scénarios d'application de charges de piles et de piles de charge

1. Charges de piles

Les lieux publics:

En tant que l'un des principaux scénarios d'application de tas de charge, des lieux publics tels que des parkings, des stations-service et des centres commerciaux ont un grand flux de personnes et de véhicules, ce qui entraîne une forte demande de charge de véhicules électriques. L'installation de tas de charge dans les lieux publics peut non seulement répondre aux besoins de charge des utilisateurs de véhicules électriques, mais également apporter une contribution positive au développement durable de la ville.

Aires résidentielles:

Zones résidentielles telles que les communautés, les appartements et les villas. L'installation de tas de charge dans ces zones résidentielles peut non seulement fournir une grande commodité aux résidents, ce qui leur permet de charger facilement leurs véhicules électriques, mais aussi d'améliorer considérablement la qualité de vie des résidents. En déployant des tas de charge dans les zones résidentielles, les résidents peuvent éviter de parcourir de longues distances pour trouver des bornes de recharge publics, ce qui permet d'économiser du temps et de l'énergie. De plus, cette commodité peut également encourager davantage de résidents à choisir des véhicules électriques comme moyens quotidiens de mobilité, favorisant ainsi les voyages respectueux de l'environnement et réduisant les émissions de carbone.

Zones de bureau et de production:

Des endroits comme les bâtiments gouvernementaux, les entreprises, les usines, les hôpitaux et les écoles ont également besoin de facturer des piles car il y a beaucoup de gens et de véhicules électriques. L'installation de tas de charge dans ces endroits peut non seulement faciliter les employés ou les utilisateurs pour facturer leurs véhicules électriques, mais également aider à répondre à leurs besoins pour les déplacements vers et depuis le travail ou pour les affaires officielles, les travaux de bureau et la production.

2. Piles de charge

Autoroutes, ports et aéroports, etc. Avec un flux de population dense et rapide: les tas de charge peuvent fournir des services de charge rapide pour les véhicules électriques, atténuant l'anxiété de gamme des véhicules électriques, par ex. Une charge de 5 minutes peut permettre au véhicule de parcourir 200 kilomètres.

Zones commerciales: La charge des piles peut donner un jeu complet au rôle de la facturation intelligente dans la lutte contre la voiture en ligne et la charge publique dans les villes. La vitesse de charge peut être rapide ou lente, et les utilisateurs peuvent choisir en fonction de leurs besoins réels.

Autres scénarios d'application: les tas de charge peuvent également être utilisés dans les zones commerciales, les zones résidentielles, etc., et de petites piles de puissance peuvent être utilisées pour obtenir la charge des roues, la charge ordonnée, etc., et peuvent également être combinées avec un stockage d'énergie pour obtenir un intégré Système de chargement PV-Storage.

Les piles de charge et les piles de charge sont des installations de charge pour les véhicules électriques. Il y aura inévitablement quelques chevauchements dans leurs scénarios d'application, mais généralement, les tas de charge conviennent aux utilisateurs individuels ou à des emplacements à petite échelle, tandis que les piles de charge sont plus susceptibles d'être appliquées dans des zones avec une demande de charge à grande échelle telle que les grands parkings et zones de service routier.

Avantages et inconvénients de la charge des piles et des piles de charge

1. Charges de piles

(1) Avantages:

Facile à utiliser: la charge des piles prend en compte les besoins de nombreux utilisateurs individuels, de sorte que l'installation et l'utilisation de piles de charge sont relativement simples et peuvent répondre aux besoins de charge de base. Cependant, le processus d'installation implique la sécurité électrique, l'accès à l'alimentation, la connexion de mise à la terre et d'autres opérations. Il est recommandé de trouver du personnel avec des connaissances professionnelles et une expérience à opérer.

Faible coût: par rapport aux tas de charge, le r&D et les coûts de production des tas de facturation sont plus bas. Ces facteurs conduisent à un prix unitaire relativement bas des piles de charge, ce qui convient plus à l'installation dans les parkings, les zones résidentielles et d'autres endroits.

(2) Inconvénients:

Mauvaise compatibilité: la puissance de la charge des piles est fixe et ne peut pas répondre aux besoins de charge des différents modèles de véhicules. When a vehicle with low power demand is connected to a high-power charging pile, it will lead to unnecessary waste of electric energy; Inversement, lorsqu'un véhicule haute puissance est chargé à une tas de charge de faible puissance, il ne peut pas réaliser pleinement son potentiel de charge rapide et le temps de charge sera considérablement prolongé. Cette solution de charge "une taille unique" limite la large applicabilité et l'expérience utilisateur de la charge des piles 

Mauvaise adaptabilité: avec le développement rapide de la technologie des batteries, les véhicules électriques se déplacent vers une plate-forme haute tension. Néanmoins, puisque la puissance des piles de charge est fixe, pour répondre aux besoins de charge des futurs véhicules électriques, il est seulement possible de réinvestir et de remplacer la pile entière.

Faible efficacité: par rapport aux piles de charge, les piles de charge ont une certaine lacune dans l'efficacité de charge. Cela est principalement dû au fait que les piles de charge adoptent généralement des technologies de charge et des algorithmes d'optimisation plus avancées, ce qui peut gérer plus efficacement la distribution et la transmission de l'énergie électrique et réduire la perte d'énergie. En raison des limites de conception et de configuration, les tas de charge ne peuvent souvent pas atteindre le même niveau de charge à haute efficacité que les piles de charge.

2. Piles de charge

(1) Avantages:

Diverses demandes de charge: lorsqu'une station de charge doit fournir des services de charge pour plusieurs modèles différents de véhicules électriques en même temps, la pile de charge peut s'adapter à divers besoins de charge car il est équipé de têtes de charge de diverses spécifications sans avoir besoin de remplacer ou Ajouter un équipement supplémentaire.

Haute efficacité et charge rapide: la pile de charge utilise une technologie de charge efficace pour charger les véhicules électriques rapidement et en toute sécurité, améliorant l'efficacité de charge. Surtout lorsque les véhicules électriques ont un besoin urgent de charge rapide, la grande efficacité de la pile de charge peut répondre à cette demande.

Conception modulaire: La conception modulaire de la pile de charge rend sa composition flexible, et les cellules de la batterie peuvent être ajoutées ou réduites en fonction des besoins réels pour ajuster la quantité de stockage d'énergie. Cette conception rend la pile de charge plus pratique et économique lors de l'expansion et de la mise à niveau.

Petite empreinte: Dans les centres urbains ou les zones avec un espace limité, la conception modulaire de la pile de charge permet la construction de stations de charge dans des espaces relativement petits, utilisant pleinement les ressources terrestres.

Charge simultanée multicanaux: la pile de charge peut prendre en charge la charge simultanée multiple - des modèles de véhicules différents, améliorant le taux d'utilisation et l'efficacité de service de la station de charge. En revanche, la pile de charge intégrée ne peut fournir des services de chargement uniquement pour un modèle de véhicule unique, ce qui limite sa portée d'utilisation.

Réglage intelligent: la pile de charge peut réaliser un ajustement intelligent de la puissance de sortie de chaque terminal pour répondre aux besoins de charge des différents modèles de véhicules. Cette fonction d'ajustement intelligente peut améliorer l'efficacité de la charge et réduire la consommation d'énergie.

(2) Inconvénients:

Coût élevé: le coût de fabrication de la pile de charge est supérieur à celui d'une pile de charge intégrée. Premièrement, le coût du câble est élevé. La pile de charge utilise une distribution d'énergie CC et le câble utilisé doit être épais pour considérer l'adaptabilité de charge de la pile de charge. Deuxièmement, le coût de l'équipement de la pile de chargement lui-même est élevé.

Entretien gênant: si la pile de charge échoue, tous les pistolets de charge ne peuvent pas être utilisés, donc l'espace de stationnement ne pourrait pas fonctionner normalement. La pile de charge a un taux de défaillance plus élevé et est moins mature et stable que la machine intégrée.

Bien que les normes telles que l'interface de pile de charge aient été unifiées, le problème de la "compatibilité ascendante" n'a pas été efficacement résolu. Avec l'avancement continu de la technologie des batteries, la demande de facilités de charge pour de nouveaux véhicules énergétiques continuera d'augmenter. La question de savoir si les tas de charge construits sont maintenant adaptés aux futurs véhicules énergétiques de nouveaux véhicules est également devenu un problème majeur auquel l'industrie est confrontée.

La pile de charge n'a pas besoin de considérer des problèmes tels que le taux de charge et la capacité de la batterie pendant la charge. Il peut correspondre automatiquement à l'alimentation de charge en fonction de la puissance requise par la batterie. À l'avenir, lorsque la densité d'énergie de la batterie augmente et que la capacité de la batterie augmente, la pile de charge peut toujours être mise à niveau en remplaçant le module de charge par une puissance plus élevée, résolvant ainsi efficacement le problème de la "compatibilité ascendante" des tas de charge.

Coûts de construction de la charge des piles et des piles de charge

Les coûts de construction de la charge des piles et des piles de charge sont affectés par de nombreux facteurs, notamment le type d'équipement, l'énergie, la marque, la localisation géographique, les subventions politiques, etc. Voici quelques estimations de coûts:

1. Coût de construction de piles de charge:

Pour une seule pile de charge, en prenant une pile unique de 60 kW, le coût de l'équipement est d'environ 18 000 $ US (environ 2 $ US / W). Le coût global de l'investissement et de la construction, y compris la construction de l'énergie, des terres et des infrastructures, est d'environ 40 714 $ - 64 571 $ par station.

Pour construire une station de charge, si une tas de charge à deux canons DC de 120 kW est sélectionnée, le prix est d'environ 34 562 $ US (environ 2 $ US / W), et pour 10 unités, il est de 2,4 millions de dollars américains; Il doit correspondre à un système d'alimentation de 1 250kva, le coût du système de distribution d'énergie (le montant spécifique doit être déterminé en fonction de la situation réelle, mais ce qui suit n'est qu'un exemple simplifié). S'il est nécessaire de réappliquer la construction, le coût de la puissance et de l'infrastructure est d'environ 93 024 $ US, et le coût global de l'investissement et de la construction est d'environ 1 277 760 $ US. Le coût de la construction civile, y compris le durcissement du site, les auvents de construction, etc., variera en fonction de la situation réelle.

Location du site, le coût variera en fonction du nombre de places de stationnement requises et de l'emplacement géographique.

2. Coût de construction de pile de charge:

Le coût de la pile de charge varie en fonction du nombre et de la puissance des modules de charge équipés. Par exemple, le prix d'une pile de charge de 360 ​​kW est d'environ 53 800 $ US (la configuration du câble de la pile de charge est différente de celle de la pile de charge, ce qui peut entraîner des différences de coûts. Le coût de construction de la pile de recharge peut être légèrement plus élevé en raison de la nécessité d'installations d'électricité et de coûts de construction plus complexes.

3. Autres coûts

La construction de la station de charge doit également prendre en compte d'autres coûts tels que les transformateurs, les systèmes de surveillance de charge, la surveillance de la sécurité, la charge de charge et les systèmes de facturation.

Les coûts d'exploitation comprennent les frais de personnel, les frais d'entretien, les frais d'électricité, etc.

4. Subventions politiques

Allemagne:

Des piles de haute puissance au-dessus de 100 kW pourraient bénéficier d'une subvention pouvant aller jusqu'à 30 000 euros.

La subvention maximale pour les piles publiques AC est de 2 500 euros.

Les pieux privés peuvent recevoir une subvention de 900 euros.

Italie: Jusqu'à 50% (jusqu'à 2 000 euros) du coût total de l'achat et de l'installation d'un poste de chargement de véhicules électriques allant jusqu'à 220 kW dans des places de stationnement privées (individuelles ou partagées) peuvent être remboursées.

5. Stratégie de déploiement

Le coût de construction des piles de charge est relativement faible, adapté au déploiement à petite échelle; Bien que le coût de construction des piles de charge puisse être légèrement plus élevé, mais en raison de ses caractéristiques modulaires et de partage de puissance, elle convient aux demandes de charge à grande échelle et à haute efficacité.

Comment choisir la pile de charge ou la pile de charge appropriée

Lors du choix des piles de charge et des piles de charge, plusieurs facteurs doivent être pris en compte pour s'assurer qu'ils conviennent aux véhicules et scénarios d'utilisation pertinents.

1. Confirmer les spécifications techniques:

Puissance de sortie: assurez-vous que la pile de charge peut fournir une puissance stable  Pour répondre aux besoins de recharge rapide du véhicule. Par exemple, une pile de chargement CC de 60 ~ 120 kW ou une pile de charge de 7 ~ 21 kW est normalement utilisée pour une petite voiture ménage. Pour les grands véhicules qui ont besoin d'une charge rapide, une pile de chargement CC de 60 à 180 kW ou même une pile de charge avec une puissance de sortie plus grande peut être sélectionnée.

Tension et plage de courant: vérifiez la tension et la plage de courant soutenues par la pile de charge pour assurer la compatibilité avec les véhicules électriques.

Norme d'interface de charge: sélectionnez les interfaces conformes aux normes internationales ou régionales, telles que CCS, Chademo ou GB / T, pour assurer une large compatibilité. Il est également nécessaire de confirmer si le véhicule prend en charge la charge DC / AC.

Efficacité de facturation: faites attention à l'efficacité de conversion de la pile de charge pour réduire la perte d'énergie et optimiser les coûts d'exploitation.

2. Confirmer les fonctionnalités fonctionnelles

Gestion intelligente: sélectionnez des piles de charge qui prennent en charge les fonctions de surveillance et de gestion à distance pour faciliter la surveillance de l'état de l'équipement et le diagnostic des défauts.

Interface utilisateur: Une interface utilisateur intuitive et facile à utiliser qui prend en charge plusieurs méthodes de paiement pourrait entraîner une plus grande satisfaction des consommateurs.

Caractéristiques de sécurité: Assurez-vous que la pile de charge a plusieurs mesures de protection contre la sécurité telles que la surtension, la surintensité et la protection de court-circuit.

Connexion réseau: Prise en charge de la connexion Wi-Fi, Ethernet ou 4G pour faciliter les mises à jour logicielles et la transmission des données.

3. Confirmer les scénarios d'application

Utilisateurs cibles: clarifiez les cibles de service principal pour sélectionner la spécification du produit appropriée.

Environnement d'installation: Considérez l'impact de l'espace, de la capacité d'alimentation et des conditions environnementales du site d'installation sur les performances de l'équipement.

Expansion future: évaluer la possibilité d'ajouter plus de tas de charge et de choisir une architecture système qui prend en charge l'expansion

Partage d'énergie: la pile de charge peut centraliser la puissance et chaque terminal de charge peut obtenir la puissance requise de cette pile d'alimentation. Selon la situation réelle, les utilisateurs doivent calculer pour déterminer la capacité de la pile de charge et le nombre de terminaux à correspondre.

Charge flexible: Sur la base de la demande de charge émise par le système de gestion des batteries (BMS), la puissance de charge est allouée à la demande. La pile de charge alloue la puissance à la demande, qui peut atteindre la vitesse de charge maximale du véhicule. Cependant, lorsqu'il existe de nombreux véhicules, si la puissance de charge totale dépasse la puissance nominale, la puissance sera rationnellement allouée à une utilisation partagée.

Extension en douceur: avec l'augmentation du taux de charge de la batterie et la demande croissante de puissance de charge, la puissance de la pile d'alimentation peut être élargie pour répondre à la demande de charge.

Économie d'énergie et efficacité élevée: quelle que soit la demande de charge, l'équipement de charge doit être assuré de fonctionner dans la plage de taux de charge optimale.

Adaptabilité: La pile de charge peut répondre aux différentes exigences de puissance de divers modèles de charge et améliorer l'efficacité de la conversion de charge et l'utilisation de l'équipement des installations de charge.

Compatibilité: la pile de charge peut relever le défi de la "compatibilité ascendante" de la charge des piles et de l'adaptation au développement rapide de la technologie des batteries.

Lors du choix des piles de charge et des piles de charge, des facteurs tels que la sécurité, le coût, la commodité et la vitesse de charge doivent également être pris en compte. Assurez-vous de sélectionner des équipements de charge conformes aux normes nationales et de les faire installer et de maintenir par des professionnels pour assurer la sécurité et l'efficacité du processus de charge.