ปัจจัยใดที่ส่งผลกระทบต่อความเร็วในการชาร์จของเครื่องชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า?

ความขัดแย้งหลักของความเร็วในการชาร์จคือความท้าทายสูงสุดของประสิทธิภาพการส่งพลังงาน เมื่อผู้ใช้แทรกปืนชาร์จเข้าไปในยานพาหนะกระแสไฟฟ้าและแรงดันไฟฟ้าโดยกองชาร์จจะต้องตรงกับ "ความอยากอาหาร" ของแบตเตอรี่ยานพาหนะอย่างถูกต้อง ตัวอย่างเช่นรถยนต์ไฟฟ้าที่ติดตั้งแพลตฟอร์มแรงดันไฟฟ้าสูง 800V สามารถเติมเต็ม 80% ของพลังงานได้ใน 15 นาทีผ่านกองซุปเปอร์ชาร์จ 350kW แต่ถ้ากองชาร์จเก่าที่รองรับสถาปัตยกรรม 400V เท่านั้นพลังงานอาจลดลงอย่างรวดเร็วต่ำกว่า 150kW "เอฟเฟกต์บาร์เรล" นี้ไม่เพียง แต่ขึ้นอยู่กับความสามารถของฮาร์ดแวร์ของกองชาร์จเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการควบคุมแบบเรียลไทม์ของระบบการจัดการแบตเตอรี่บนเรือ (BMS) BMS เป็นเหมือน "บัตเลอร์อัจฉริยะ" สำหรับแบตเตอรี่ตรวจสอบอุณหภูมิของเซลล์อย่างต่อเนื่องความสมดุลของแรงดันไฟฟ้าและสถานะของการชาร์จ (SOC) ในระหว่างกระบวนการชาร์จ เมื่อตรวจพบว่าอุณหภูมิของเซลล์สูงกว่า 45 ° C ระบบจะลดกำลังการชาร์จทันทีเพื่อป้องกันการหลบหนีความร้อนซึ่งหมายความว่าแม้ว่าจะใช้กองซุปเปอร์ชาร์จเดียวกันในฤดูร้อนความเร็วชาร์จของยานพาหนะอาจจะช้ากว่า 30% ในฤดูหนาว

เครื่องชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า

คุณสมบัติทางกายภาพของแบตเตอรี่นั้นตั้งค่า "เพดาน" ที่ผ่านไม่ได้สำหรับความเร็วในการชาร์จ เมื่อแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนใกล้เคียงกับการชาร์จเต็มความเสี่ยงของการตกตะกอนของโลหะลิเธียมที่ขั้วบวกเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วดังนั้นยานพาหนะไฟฟ้าทั้งหมดจะถูกบังคับให้เข้าสู่โหมด "ชาร์จแบบหยด" หลังจากแบตเตอรี่ถึง 80% กลไกการป้องกันนี้ทำให้เวลาการชาร์จของ 20% สุดท้ายเทียบเคียงได้กับ 80% แรก ยิ่งกว่านั้นแบตเตอรี่ของระบบเคมีที่แตกต่างกันมีความคลาดเคลื่อนที่แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิงในการชาร์จอย่างรวดเร็ว: แม้ว่าแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต (LFP) มีราคาต่ำ แต่อัตราการแพร่กระจายของลิเธียมช้าและความเร็วในการชาร์จที่อุณหภูมิต่ำมักต่ำกว่าแบตเตอรี่ลิเธียม และแบตเตอรี่ใหม่ที่มีอิเล็กโทรดเชิงลบที่เจือด้วยซิลิกอนสามารถเพิ่มความหนาแน่นของพลังงานได้ แต่อาจ จำกัด จำนวนรอบการชาร์จที่รวดเร็วเนื่องจากปัญหาการขยายตัวของอนุภาคซิลิกอน ความขัดแย้งเหล่านี้บังคับให้ผู้ผลิตรถยนต์เพื่อหาสมดุลระหว่าง "ความเร็วชาร์จ", "อายุการใช้งานแบตเตอรี่" และ "การควบคุมต้นทุน"

ความสามารถในการประสานงานของโครงสร้างพื้นฐานเป็นอีกหนึ่ง "กุญแจมือที่มองไม่เห็น" ที่มักถูกมองข้าม กำลังเอาต์พุตที่แท้จริงของกองชาร์จอย่างรวดเร็ว DC ที่มีกำลังไฟเล็กน้อยที่ 150kW อาจอยู่ภายใต้ความสามารถในการจ่ายไฟทันทีของกริดพลังงาน เมื่อกองชาร์จหลายกองทำงานในเวลาเดียวกันในช่วงเวลาสูงสุดโหลดหม้อแปลงเข้าใกล้ค่าวิกฤตและสถานีชาร์จจะต้องลดเอาต์พุตของแต่ละกองผ่านการจัดสรรพลังงานแบบไดนามิก ปรากฏการณ์นี้มีความชัดเจนโดยเฉพาะอย่างยิ่งในเขตเมืองเก่า - ตามข้อมูลจากผู้ดำเนินการชาร์จในยุโรปกำลังชาร์จที่เกิดขึ้นจริงในช่วงเวลาสูงสุดในช่วงเย็นนั้นต่ำกว่าค่าเฉลี่ย 22% การกระจายตัวของมาตรฐานการชาร์จอินเทอร์เฟซทำให้การสูญเสียประสิทธิภาพลดลง หากโมเดลที่ใช้อินเตอร์เฟส NACS ของ Tesla ใช้กองชาร์จกับมาตรฐาน CCS จะต้องแปลงโปรโตคอลผ่านอะแดปเตอร์ซึ่งอาจทำให้เกิดความล่าช้าในการสื่อสาร 5% -10% และการสูญเสียพลังงาน แม้ว่าเทคโนโลยีการชาร์จแบบไร้สายสามารถกำจัดข้อ จำกัด ของอินเทอร์เฟซทางกายภาพ แต่ประสิทธิภาพการส่งพลังงานในปัจจุบันมีเพียง 92%-94%ซึ่งเป็นคะแนน 6-8 เปอร์เซ็นต์ต่ำกว่าการชาร์จแบบมีสาย นี่ยังคงเป็นข้อบกพร่องที่ไม่สามารถยอมรับได้สำหรับสถานการณ์ซุปเปอร์ชาร์จที่มีประสิทธิภาพมาก

ทิศทางการพัฒนาในอนาคตอาจอยู่ในการปฏิวัติทางเทคโนโลยีของ "การเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานร่วมกันแบบเชื่อมโยงเต็มรูปแบบ" เทคโนโลยีการอุ่นแบตเตอรี่ 270kW ร่วมกันพัฒนาโดยปอร์เช่และออดี้สามารถให้ความร้อนกับแบตเตอรี่ตั้งแต่ -20 ℃ถึงอุณหภูมิการทำงานที่เหมาะสมที่สุด 25 ℃ 5 นาทีก่อนการชาร์จเพิ่มความเร็วในการชาร์จในสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิต่ำ 50% "สถาปัตยกรรมการชาร์จแบบชาร์จแบบทำจากของเหลวทั้งหมด" เปิดตัวโดย Huawei ไม่เพียง แต่ลดขนาดของกองชาร์จลง 40% โดยการรวมหม้อแปลงทั้งหมดโมดูลชาร์จและสายเคเบิลลงในระบบการไหลเวียนของการระบายความร้อนของเหลว สิ่งที่น่าสังเกตยิ่งกว่าคือการเปลี่ยนแปลงทางเทคโนโลยีในด้านกริดพลังงานกำลังปรับเปลี่ยนนิเวศวิทยาการชาร์จ: "การจัดเก็บเซลล์แสงอาทิตย์และการชาร์จแบบบูรณาการ" สถานีชาร์จที่ผ่านการทดสอบในห้องปฏิบัติการในแคลิฟอร์เนียสามารถรักษากำลังชาร์จ 250kW เป็นเวลานานถึง 2 ชั่วโมง แบบจำลองพลังงาน "กระจายอำนาจ" นี้อาจแก้ข้อ จำกัด ของโหลดกริดพลังงานได้อย่างสมบูรณ์บนความเร็วในการชาร์จ