1. DC 충전 파일 소개
최근 몇 년 동안 전기 자동차(EV)의 급속한 성장으로 인해 보다 효율적이고 지능적인 충전 솔루션에 대한 수요가 증가했습니다. 빠른 충전 기능으로 유명한 DC 충전 파일이 이러한 변화의 최전선에 있습니다. 기술이 발전함에 따라 효율적인 DC 충전기는 이제 충전 시간을 최적화하고, 에너지 활용도를 향상시키며, 스마트 그리드와의 원활한 통합을 제공하도록 설계되었습니다.
시장 규모가 지속적으로 증가함에 따라 양방향 OBC(On-Board Chargers) 구현은 빠른 충전을 가능하게 하여 소비자의 주행 거리에 대한 우려와 충전 불안을 완화하는 데 도움이 될 뿐만 아니라 전기 자동차가 분산형 에너지 저장 스테이션으로 기능할 수 있게 해줍니다. 이러한 차량은 전력을 그리드로 반환하여 피크 전력 절감 및 계곡 충진을 지원할 수 있습니다. DC 급속 충전기(DCFC)를 통한 효율적인 전기 자동차 충전은 재생 에너지 전환을 촉진하는 주요 추세입니다. 초고속 충전소에는 보조 전원 공급 장치, 센서, 전력 관리, 통신 장치 등 다양한 구성 요소가 통합되어 있습니다. 동시에 다양한 전기 자동차의 진화하는 충전 요구 사항을 충족하려면 유연한 제조 방법이 필요하며 DCFC 및 초고속 충전소의 설계가 더욱 복잡해집니다.
AC 충전과 DC 충전의 차이점은 AC 충전(그림 2의 왼쪽)의 경우 OBC를 표준 AC 콘센트에 연결하면 OBC가 AC를 적절한 DC로 변환하여 배터리를 충전하는 것입니다. DC 충전(그림 2의 오른쪽)의 경우 충전 포스트가 배터리를 직접 충전합니다.
2. DC 충전 파일 시스템 구성
(1) 완전한 기계 구성 요소
(2) 시스템 구성요소
(3) 기능 블록도
(4) 장입 파일 서브시스템
레벨 3(L3) DC 고속 충전기는 EV의 배터리 관리 시스템(BMS)을 통해 배터리를 직접 충전하여 전기 자동차의 온보드 충전기(OBC)를 우회합니다. 이 바이패스는 50kW~350kW 범위의 충전기 출력 전력으로 충전 속도를 크게 증가시킵니다. 출력 전압은 일반적으로 400V에서 800V 사이로 다양하며 최신 EV는 800V 배터리 시스템을 지향하는 추세입니다. L3 DC 고속 충전기는 3상 AC 입력 전압을 DC로 변환하므로 절연된 DC-DC 컨버터가 포함된 AC-DC 역률 보정(PFC) 프런트 엔드를 사용합니다. 그러면 이 PFC 출력이 차량 배터리에 연결됩니다. 더 높은 전력 출력을 달성하기 위해 여러 전력 모듈을 병렬로 연결하는 경우가 많습니다. L3 DC 급속충전기의 가장 큰 장점은 전기차 충전시간이 대폭 단축된다는 점이다.
충전 파일 코어는 기본 AC-DC 변환기입니다. PFC 스테이지, DC 버스 및 DC-DC 모듈로 구성됩니다.
PFC 스테이지 블록 선도
DC-DC 모듈 기능 블록 다이어그램
3. 충전파일 시나리오 구성
(1) 광저장장치 충전 시스템
전기 자동차의 충전 전력이 증가함에 따라 충전소의 전력 분배 용량이 수요를 충족하는 데 어려움을 겪는 경우가 많습니다. 이 문제를 해결하기 위해 DC 버스를 활용하는 스토리지 기반 충전 시스템이 등장했습니다. 이 시스템은 리튬 배터리를 에너지 저장 장치로 사용하고 로컬 및 원격 EMS(에너지 관리 시스템)를 사용하여 그리드, 축전지 및 전기 자동차 간의 전기 수요와 공급의 균형을 맞추고 최적화합니다. 또한 이 시스템은 태양광발전(PV) 시스템과 쉽게 통합할 수 있어 피크 및 비피크 전기 가격 책정과 그리드 용량 확장에 있어 상당한 이점을 제공함으로써 전반적인 에너지 효율성을 향상시킵니다.
(2) V2G 충전 시스템
V2G(Vehicle-to-Grid) 기술은 EV 배터리를 활용하여 에너지를 저장하고 차량과 그리드 간의 상호 작용을 활성화하여 전력망을 지원합니다. 이는 대규모 재생 에너지원과 광범위한 EV 충전 통합으로 인한 부담을 줄여 궁극적으로 그리드 안정성을 향상시킵니다. 또한 주거 지역 및 사무실 단지와 같은 지역에서는 수많은 전기 자동차가 중앙 집중식 EMS(에너지 관리 시스템)를 통해 피크 및 비피크 가격을 활용하고, 동적 부하 증가를 관리하고, 그리드 수요에 대응하고, 백업 전력을 제공할 수 있습니다. 제어. 가정의 경우 V2H(Vehicle-to-Home) 기술을 통해 EV 배터리를 가정용 에너지 저장 솔루션으로 전환할 수 있습니다.
(3) 주문과금 시스템
주문된 충전 시스템은 주로 대중 교통, 택시, 물류 차량과 같은 집중 충전 요구에 이상적인 고출력 고속 충전소를 활용합니다. 충전 일정은 차량 유형에 따라 맞춤화할 수 있으며, 전력 사용량이 적은 시간대에 충전이 이루어지므로 비용이 절감됩니다. 또한 지능형 관리 시스템을 구현하여 중앙 집중식 차량 관리를 간소화할 수 있습니다.
4.향후 발전 동향
(1) 단일 중앙 집중식 충전소에서 중앙 집중식 + 분산 충전소로 보완되는 다양한 시나리오의 조정 개발
목적지 기반 분산 충전소는 향상된 충전 네트워크에 귀중한 추가 기능을 할 것입니다. 사용자가 적극적으로 충전기를 찾는 중앙 집중식 스테이션과 달리 이러한 스테이션은 사람들이 이미 방문하고 있는 위치에 통합됩니다. 사용자는 고속 충전이 중요하지 않은 장기간 체류(일반적으로 1시간 이상) 동안 차량을 충전할 수 있습니다. 일반적으로 20~30kW 범위의 이러한 충전소의 충전 전력은 승용차에 충분하며 기본 요구 사항을 충족하는 합리적인 수준의 전력을 제공합니다.
(2) 20kW 대형 점유율 시장에서 20/30/40/60kW까지 다양한 구성 시장 개발
고전압 전기 자동차로의 전환에 따라 향후 고전압 모델의 광범위한 사용을 수용하기 위해 충전 파일의 최대 충전 전압을 1000V로 높여야 할 필요성이 절실히 필요합니다. 이러한 움직임은 충전소에 필요한 인프라 업그레이드를 지원합니다. 1000V 출력 전압 표준은 충전 모듈 업계에서 폭넓게 수용되고 있으며 주요 제조업체에서는 이러한 요구를 충족하기 위해 1000V 고전압 충전 모듈을 점진적으로 도입하고 있습니다.
Linkpower는 8년 이상 AC/DC 전기 자동차 충전 파일에 대한 소프트웨어, 하드웨어 및 외관을 포함한 R&D 제공에 전념해 왔습니다. 우리는 ETL / FCC / CE / UKCA / CB / TR25 / RCM 인증서를 획득했습니다. OCPP1.6 소프트웨어를 사용하여 100개 이상의 OCPP 플랫폼 제공업체와 테스트를 완료했습니다. 우리는 OCPP1.6J를 OCPP2.0.1로 업그레이드했으며 상용 EVSE 솔루션에는 IEC/ISO15118 모듈이 탑재되어 V2G 양방향 충전을 실현하기 위한 확실한 진전입니다.
앞으로도 전기차 충전파일, 태양광발전, 리튬배터리 에너지저장장치(BESS) 등 첨단 제품을 개발해 전 세계 고객들에게 한 차원 높은 통합 솔루션을 제공할 예정이다.
게시 시간: 2024년 10월 17일