Bộ sạc Onboard và Offboard là gì?

Tóm lại, bộ sạc tích hợp chuyển đổi nguồn AC từ lưới điện thành nguồn DC, sau đó được sử dụng để sạc pin. Nó được sử dụng bất cứ khi nào ô tô điện được cắm vào ổ cắm AC. Nó cũng được sử dụng khi ô tô điện đang tự sạc.

Máy phát điện

Sáng chế này bao gồm một bộ cấp nguồn cung cấp cho bộ sạc trên xe và bộ sạc điện phù hợp với điện áp ắc quy của xe. Thiết bị có một mức khả năng lập trình kép cho phép nó đáp ứng đầy đủ các loại điện áp ngăn xếp. Nó bao gồm ba thành phần cơ bản: bộ cấp nguồn, đầu vào có mặt bích và dây nguồn.

Bộ sạc tích hợp có kích thước nhỏ hơn và cấu hình thấp. Chúng được thiết kế để cung cấp mức sạc chậm hơn so với bộ sạc ngoài bo mạch và có thể bao gồm bảo vệ EMI và độ trễ lan truyền nhỏ. Những bộ sạc này cũng có thể được sử dụng trong PHEV và xe chạy bằng pin, đồng thời tương thích với các trạm sạc.

Hệ thống đo lường

Để đảm bảo rằng bộ sạc trên bo mạch hoặc ngoài bo mạch hoạt động hiệu quả, phải đo hiệu suất năng lượng. Hệ thống đo lường được đề xuất nên bao gồm một giao diện đọc kỹ thuật số để phân tích năng lượng đầu ra và hệ số công suất. Ngoài ra, nó cũng nên bao gồm một bộ phân tích công suất phụ ở phía đầu vào AC để tính toán năng lượng đầu vào và hệ số công suất. Điều này là cần thiết cho việc hiệu chuẩn đo lường năng lượng.

Hệ thống đo lường cho bộ sạc trên bo mạch và trên bo mạch bao gồm một bộ chuyển đổi AD tốc độ cao có thể thực hiện nhiều phép đo đồng thời. Ngoài ra, dữ liệu thu được phải được truyền vào mỗi lần lặp lại. Đây là một vấn đề khó đối với DSP, vì vậy FPGA là lựa chọn ưu tiên.

Vòng điều khiển

Vòng điều khiển giữa bộ sạc PEV trên bo mạch và ngoài bo mạch cho phép cả hai thiết bị hoạt động ở mức hiệu quả cao. Không giống như các biến tần truyền thống, có một vòng điều khiển duy nhất, bộ sạc PEV có thể hoạt động ở nhiều chế độ. Ví dụ, chúng có thể cung cấp nguồn điện trên bo mạch trong khi nguồn điện trên bo mạch không khả dụng. Bộ sạc bo mạch chủ cũng có lợi thế là kết hợp tích hợp PV. Chúng sử dụng cấu trúc liên kết biến tần hai cấp, bốn chân để điều khiển động dòng công suất phản kháng và thực và dòng sạc và xả pin PEV. Điều này đảm bảo hoạt động ở góc phần tư bốn phản ứng, phản hồi có độ ổn định cao và hiệu suất nhất quán. Ngoài ra, sản xuất điện PV được tích hợp liền mạch vào trạm sạc và được điều chỉnh cho các điều kiện môi trường khác nhau.

Hệ thống sạc tích hợp có thể cải thiện độ an toàn của xe và chi phí vận hành bằng cách giảm thời gian sạc lại bộ pin. Tại đây, một người nào đó kiểm tra công nghệ được sử dụng để triển khai bộ sạc tích hợp trên xe hybrid và xe điện. Khả năng tồn tại của xe điện (EV) phụ thuộc vào khả năng sạc nhanh các gói pin của nó. Thời gian sạc thường gây tắc nghẽn nhiều như giới hạn phạm vi. Hai loại kiến trúc sạc chính là trạm sạc DC nhanh trên bo mạch và hệ thống sạc tích hợp.

Cách ly điện

Cách ly Galvanic là một biện pháp an toàn quan trọng trong quá trình sạc. Nếu không có biện pháp này, hệ thống điện của xe có thể gặp phải các vòng nối đất nguy hiểm, có thể dẫn đến tiếng ồn và các mối lo ngại về an toàn. Hơn nữa, dòng điện chạy qua hệ thống pin của xe điện có thể gây tử vong cho con người.

Để đáp ứng các yêu cầu này, bộ sạc tích hợp phải có khả năng thay đổi đầu ra điện áp DC và mức dòng điện. Điều cần thiết là phải bảo vệ các thành phần này khỏi quá áp và quá điện áp, và một hệ thống hoạt động đúng cách phải đảm bảo giám sát điện áp.

Phí tổn

Đối với xe điện, chi phí của bộ sạc trên xe và bộ sạc rời khác nhau tùy thuộc vào công suất và chất lượng của bộ sạc trên xe. Bộ sạc bo mạch đắt hơn nhưng cũng yêu cầu nhiều điện hơn và có thể yêu cầu cài đặt đặc biệt. Hơn nữa, chi phí trên mỗi kW của chúng có thể rất khác nhau. Do đó, rất khó để dự đoán tỷ lệ công suất tối ưu.

Để đánh giá tỷ lệ chi phí-lợi ích của bộ sạc tích hợp và bộ sạc rời, chúng tôi đã sử dụng phương pháp tối ưu hóa một mục tiêu. Trong quá trình này, chúng tôi đã xác định mức năng lượng tối ưu cho bộ sạc tích hợp và dung lượng pin. Mục tiêu tối ưu hóa là giảm thiểu chi phí sạc trong suốt vòng đời của xe.

Kích thước

Có một số điểm khác biệt chính giữa bộ sạc tích hợp và bộ sạc rời. Bộ sạc trên bo mạch nhỏ hơn và chuyển đổi dòng điện với tốc độ chậm hơn, trong khi bộ sạc trên bo mạch lớn hơn và có thể xử lý dòng điện cao hơn. Hai loại bộ sạc này được sản xuất bởi hầu hết các nhà sản xuất linh kiện EV, nhưng tốc độ chuyển đổi của chúng khác nhau đáng kể. Bộ sạc trên xe cũng nặng hơn và chiếm nhiều không gian hơn trong xe.