Mitkä tekijät vaikuttavat sähköajoneuvolaturin latausnopeuteen?

Latausnopeuden keskeinen ristiriita on lähinnä energiansiirtotehokkuuden lopullinen haaste. Kun käyttäjä työntää latauspistoolin ajoneuvoon, latauspaalujen virran ja jännitteen lähdön on vastattava tarkasti ajoneuvon akun "ruokahalu". Esimerkiksi 800 V: n korkeajännitealustalla varustettu sähköauto voi teoreettisesti täydentää 80%: n tehosta 15 minuutissa 350 kW: n superlatauspaalun läpi, mutta jos käytetään vanhaa latauspaalua, joka tukee vain 400 V: n arkkitehtuuria, voima voi pudota jyrkästi alle 150 kW: n alle. Tämä "tynnyriefekti" riippuu paitsi latauspaalujen laitteistoominaisuuksista, myös akun hallintajärjestelmän (BMS) reaaliaikaisesta sääntelystä. BMS on kuin akun "Smart Butler", joka seuraa jatkuvasti solun lämpötilaa, jänniteasetta ja lataustilaa (SOC) latausprosessin aikana. Kun havaitaan, että solun lämpötila ylittää 45 ° C, järjestelmä vähentää välittömästi lataustehoa lämpötilan estämiseksi-tämä tarkoittaa, että vaikka samaa latauspaalaa käytetään kuumana kesällä, ajoneuvon latausnopeus voi olla yli 30% hitaampi kuin talvella.

Sähköajoneuvojen laturit

Itse akun fysikaaliset ominaisuudet asettavat ylitsepääsemättömän "katon" latausnopeuteen. Kun litium-ioni-akut ovat lähellä täydellistä latausta, litiummetallien sademäärän riski anodissa kasvaa voimakkaasti, joten kaikki sähköajoneuvot pakotetaan pääsemään "Trickle Charge" -tilaan sen jälkeen, kun akku on 80%. Tämä suojausmekanismi aiheuttaa viimeisen 20%: n latausajan olevan verrattavissa ensimmäisiin 80%: iin. Erilaisemmin erilaisten kemiallisten järjestelmien paristoilla on täysin erilaiset toleranssit nopeaan lataamiseen: Vaikka litiumrautafosfaattiparistot (LFP) ovat alhaiset, niiden litiumin diffuusionopeus on hidas ja latausnopeus alhaisissa lämpötiloissa on usein 40% alhaisempi kuin kolmen litiumparistojen (NCM/NCA) akut; ja uudet paristot, joissa on piisoostetut negatiiviset elektrodit, voivat lisätä energiatiheyttä, mutta voivat rajoittaa piin hiukkasten laajennusongelmien nopean latausjakson lukumäärää. Nämä ristiriidat pakottavat autovalmistajat löytämään tasapainon "latausnopeuden", "akun keston" ja "kustannusten hallinnan" välillä.

Infrastruktuurin koordinointikyky on toinen "näkymätön kahva", joka usein jätetään huomiotta. DC: n nopea latauspaalu, jonka nimellisteho on 150 kW, voidaan soveltaa sähköverkon hetkelliseen virtalähteen kapasiteettiin. Kun useita latauspaaluja on käynnissä samanaikaisesti ruuhka -aikoina, muuntajakuorma lähestyy kriittistä arvoa, ja latausaseman on vähennettävä kunkin kasan lähtöä dynaamisen tehonjakojen avulla. Tämä ilmiö on erityisen ilmeinen vanhoilla kaupunkialueilla - eurooppalaisen latausoperaattorin tietojen mukaan todellinen latausvoima iltakauden aikana on keskimäärin 22% pienempi kuin nimellinen arvo. Latausrajapintastandardien pirstoutuminen pahentaa edelleen tehokkuushäviöitä. Jos Teslan NACS-käyttöliittymä käyttää malli käyttää latauspaalaa CCS-standardilla, sen on muunnettava protokolla sovittimen kautta, mikä voi aiheuttaa 5% -10% viestintäviivettä ja tehon menetystä. Vaikka langaton lataustekniikka voi päästä eroon fyysisten rajapintojen rajoituksista, sen energiansiirtotehokkuus on tällä hetkellä vain 92–94%, mikä on 6-8 prosenttiyksikköä pienempi kuin langallinen lataus. Tätä ei edelleenkään voida hyväksyä suuren ladan skenaarioiden, jotka harjoittavat äärimmäistä tehokkuutta.

Tulevaisuuden läpimurtosuunta voi olla "täysisilmillisen yhteistyöoptimoinnin" teknologisessa vallankumouksessa. Porsche ja Audi yhdessä kehittämä 270 kW: n akun esilämmitystekniikka voi lämmittää akun -20 ℃ optimaaliseen käyttölämpötilaan 25 ℃ 5 minuuttia ennen lataamista, mikä lisää latausnopeutta matalan lämpötilan ympäristöissä 50%. Huawein käynnistämä "kaikki nestejäähdytteinen superlataava arkkitehtuuri" ei vain pienennä latauspaalun kokoa 40% sisällyttämällä kaikki muuntajat, lataamalla moduulit ja kaapelit nestemäiseen jäähdytyskiertojärjestelmään, mutta myös jatkuvasti suuren virran 600A: n virran, joka laukaisee ylikuormitussuojauksen. Huomionarvoisempaa on, että sähköverkon teknologiset muutokset ovat latausekologian muuttamisessa: "Kalifornian laboratoriossa testattu aurinkosähkö ja lataus" Latausasema voi ylläpitää 250 kW: n latausvoimaa jopa 2 tunnin ajan, kun sähköverkko ei ole vallan ulkopuolella kattotulkojen ja energian tallennustilojen kanssa. Tämä "hajautettu" energiamalli voi täysin ratkaista sähköverkkokuorman rajoituksen latausnopeudella.