Ez a megközelítés segít csökkenteni a nagy-teljesítményű töltési terhelések hatását a helyi hálózatra, javítja a megújuló villamos energia felhasználását, és támogatja az alacsonyabb-szén-dioxid-szállítást. Ahogy az elektromos járművek elterjedése és az elosztott energia elterjedése tovább növekszik, az integrált állomások a kísérleti projektektől a szélesebb körű kereskedelmi felhasználás irányába mozdulnak el az autópálya szolgáltatási területeken, ipari parkokban, kereskedelmi komplexumokban, logisztikai létesítményekben és közösségi töltőhelyeken.
1. Négy fő alrendszer
Napelemes PV előállító rendszer
A PV rendszer a telephely megújuló energiaforrásaként szolgál, a napfényt elektromos árammá alakítva. Fő összetevői a PV modulok, inverterek, szerelőszerkezetek, egyenáramú kábelek, kombinálódobozok és védőberendezések.
A PV modulok a napsugárzást egyenárammá alakítják a fotovoltaikus hatás révén. A fotovoltaikus inverterek ezután ezt az egyenáramot váltakozó árammá alakítják át töltőberendezések, segédterhelések vagy hálózat általi használatra.
Akkumulátor energiatároló rendszer
Az energiatároló rendszer az állomás energiapuffereként működik. Tárolja az áramot, amikor rendelkezésre áll a napenergia, vagy alacsonyabb a hálózati igény, majd felszabadítja, ha a töltési igény nő, vagy a megújuló energiatermelés csökken.
A legtöbb kereskedelmi projekt jelenleg lítium{0}}ionos akkumulátorrendszereket használ, különösen lítium-vas-foszfát (LFP) kémiát, erős biztonsági profilja, hosszú élettartama és széles körű piaci elérhetősége miatt. A vanádium redox flow akkumulátorok olyan alkalmazásoknál is megfontolhatók, amelyek hosszú-tartamú tárolást vagy nagyon sok töltési-kisütési ciklust igényelnek.
Egy tipikus akkumulátor-energiatároló rendszer tartalmaz akkumulátortartókat vagy szekrényeket, energiaátalakító rendszert (PCS), akkumulátor-kezelő rendszert (BMS), hőkezelési berendezéseket, tűzvédelmi és biztonsági felügyeleti rendszereket.
EV töltési infrastruktúra
A töltőberendezés az ügyfél felé{0}}nézve az állomás része, biztonságosan és hatékonyan szállítja az elektromos áramot az elektromos járművekhez.
A tipikus konfigurációk a következők:
DC gyorstöltőka normál gyors{0}}töltőegységektől a nagy-teljesítményű, folyadékhűtésű-töltőrendszerekig
AC töltők, amelyet általában hosszabb tartózkodási időre használnak, például munkahelyeken, lakóközösségekben és célállomásokon
A folyadékhűtésű-töltési technológiát egyre gyakrabban alkalmazzák a nagy-teljesítményű alkalmazásokhoz, mert képes támogatni a magasabb áramszinteket, miközben javítja a kábelkezelést és a hőteljesítményt.
Energiagazdálkodási Rendszer
Az energiairányítási rendszer vagy az EMS az állomás működési irányító központja. Valós időben figyeli a napenergia-termelést, az akkumulátor töltöttségi állapotát, a töltő kihasználtságát, az épületterhelést és a hálózat állapotát.
Ezen adatok alapján az EMS koordinálni tudja az energiaáramlást a megújuló fogyasztás prioritása érdekében, kezelni tudja az akkumulátor töltését és lemerítését, támogatja az igénykezelést és optimalizálja a töltési ütemterveket. A fejlettebb alkalmazásokban előrejelző algoritmusok javíthatók a várható napenergia-teljesítmény, a töltési igény és a villamosenergia-díj periódusok alapján.
2. Kulcsfontosságú rendszerintegrációs technológiák
DC-Kapcsolt architektúra
Az egyenáramú csatolás a PV-generálást, az akkumulátortárolót és az egyenáramú töltőberendezést integrálja a rendszer egyenáramú oldalán. Ez csökkentheti a szükségtelen áramátalakítási lépéseket bizonyos AC-csatolt kialakításokhoz képest.
Például a napenergiával{0}}termelt egyenáram a rendszer topológiájától függően közvetlenebbül irányítható az akkumulátortárolóhoz vagy az egyenáramú töltőberendezéshez. Ez javíthatja az energiaátalakítás hatékonyságát és egyszerűsítheti az energiaelosztást, bár a tényleges előny a berendezés kiválasztásától, a működési stratégiától és a helyszín konfigurációjától függ.
Az egyenáramú-csatolt rendszerek különösen vonzóak azoknál a projekteknél, ahol nagy a helyszíni napenergia-termelés, az akkumulátortárolás és az egyenáramú gyorstöltés-aránya.
Rugalmas DC összeköttetés
A rugalmas egyenáramú összekapcsolás lehetővé teszi, hogy az állomáson belüli napelemek, tároló- és töltőeszközök összehangoltabb energiahálózatként működjenek. Ahelyett, hogy az egyes eszközöket elszigetelt rendszerként kezelnénk, a teljesítmény dinamikusan allokálható a valós idejű kereslet és a rendelkezésre álló kapacitás alapján.
Ez a megközelítés javíthatja a helyi megújuló energia felhasználását, csökkentheti a töltési csúcsok hatását, és növelheti a telephelyi szintű működési rugalmasságot. A rács-korlátozott területeken a gyorsabb üzembe helyezést is támogathatja, mivel csökkenti az azonnali hálózati bővítés szükségességét.
Rács-Energiatároló kialakítása
A rácsot{0}}képző akkumulátor-energiatároló rendszereket úgy tervezték, hogy a hagyományos töltési és kisütési funkcióknál többet nyújtsanak. Segítenek támogatni a feszültség- és frekvenciastabilitást, különösen gyenge -hálózati vagy szigetelt működési körülmények között.
A vezérlési stratégiától és a projekt követelményeitől függően a rács{0}}alakító rendszerek biztosíthatnak olyan funkciókat, mint a feszültségtámogatás, a frekvenciaválasz, a zökkenőmentes átvitel támogatása és a fekete{1}}indítási képesség. Ezek a funkciók javíthatják a kritikus mobilitási folyosókat, ipari létesítményeket vagy korlátozott hálózati kapacitású területeket kiszolgáló töltőállomások ellenálló képességét.
Intelligens töltőcsoport vezérlés
A nagy-teljesítményű töltőállomásokon a jármű egyidejű töltése éles és előre nem látható terhelési csúcsokat hozhat létre. Az intelligens töltőcsoport-vezérlés lehetővé teszi az EMS számára, hogy több töltőt koordináljon a helyszíni kapacitás, az akkumulátor rendelkezésre állása, a hálózati korlátok és a töltési prioritás szerint.
Ha a rendelkezésre álló kapacitás korlátozott, a rendszer képes dinamikusan -elosztani az energiát, fenntartva például a kiválasztott nagy-teljesítményű töltők elsőbbségi töltését, miközben ideiglenesen módosítja az alacsonyabb-prioritású egységek kimenetét. Ez segít javítani az állomás általános kihasználtságát a hálózati csatlakozási határok túllépése nélkül.
Az intelligens töltést és a rugalmas terheléskezelést egyre inkább praktikus eszközként ismerik el a csúcsigény csökkentésére és a hálózati integráció javítására, ahogy az elektromos járművek töltése bővül.