Зарядні пристрої постійного струму роздільного типу OEM для індивідуальних рішень для зарядки електромобілів

Оскільки впровадження електромобілів у громадських мережах, автопарках і комерційних об’єктах прискорюється, фізичні обмеження зарядної інфраструктури отримують більше уваги, ніж будь-коли раніше.Роздільні зарядні пристрої постійного струмуявляють собою особливий інженерний підхід, який відокремлює шафу перетворення електроенергії від диспенсера. Ця конфігурація дає змогу інсталяторам розміщувати важку електроніку, що виділяє тепло, подалі від громадських місць, зберігаючи зарядну точку компактною, тихою та простою в обслуговуванні. AMPPAL удосконалив цю архітектуру в сімейство продуктів, яке поєднує високу вихідну потужність, гнучке розгортання та надійний зв’язок для вимогливих комерційних середовищ.

Ринок зарядних пристроїв для електромобілів вийшов далеко за межі простих настінних блоків змінного струму. Для високопотужної зарядки постійним струмом тепер потрібне обладнання, яке може безперервно видавати від 120 до 360 кВт, виживаючи при суворих погодних умовах, частому поводженні з кабелем і цілодобовій роботі. Конструкція роздільного типу досягає цього завдяки ізоляції двох функціональних блоків: блоку живлення та диспенсера. Шафа живлення містить захист входу змінного струму, модулі випрямляча, розподіл шини постійного струму та головний контролер. Диспенсер містить зарядний кабель, роз'єм, екран користувача, зчитувач RFID і аварійну зупинку. Між ними проходить екранована шина постійного струму, яка розділяє сигнали живлення та керування. AMPPAL розробляє всі ці елементи власноруч, забезпечуючи сумісність усього асортименту продукції.

Зарядні пристрої постійного струму роздільного типу AMPPAL: технічний аналіз і параметри застосування

Системи постійного струму розділеного типу AMPPAL розроблені для середовищ із високим рівнем використання, таких як автодорожні майданчики, автопарки, паркувальні споруди в аеропортах і центри роздрібної зарядки. Лінійка продуктів охоплює чотири основні номінальні потужності, кожна з яких призначена для задоволення різних вимог до потужності на місці та пропускної здатності автомобіля. У наступних розділах детально описано електричні, механічні та комунікаційні характеристики, які визначають серію.

Основні електричні характеристики

• Діапазон вхідної напруги: 380–480 В змінного струму ±15%, трифазний, 50/60 Гц
• Коефіцієнт вхідної потужності: ≥0,99 при повному навантаженні
• Загальний коефіцієнт гармонійних спотворень (THD): ≤5% при номінальній вхідній напрузі
• Діапазон вихідної напруги: 200–1000 В постійного струму, підходить для батарейних платформ 400 В і 800 В
• Вихідний струм: 0–250 А безперервно на дозатор, з додатковими виходами 500 А з рідинним охолодженням у конфігураціях 240 кВт і 360 кВт
• Точність напруги: ±0,5% у повному діапазоні вихідного сигналу
• Точність струму: ±1% для вихідних струмів понад 30 А
• Споживання електроенергії в режимі очікування: ≤25 Вт для диспенсера, ≤50 Вт для блоку живлення
• Пікова ефективність: ≥95,5%, залежно від конфігурації модуля та температури навколишнього середовища
• ККД силового модуля: ≥96% при половинному навантаженні, ≥95% при повному навантаженні
• Деталізація розподілу потужності: кроки 12,5 кВт між дозаторами, підключеними до однієї шафи
• Компенсація падіння напруги на шині постійного струму: автоматична залежно від довжини кабелю та струму

Таблиця параметрів зарядного пристрою постійного струму роздільного типу

Механічні та монтажні параметри

• Розміри силової шафи (В×Ш×Г): 1800 мм × 800 мм × 600 мм для ASDC120; 2000 мм × 900 мм × 800 мм для ASDC180, ASDC240 і ASDC360
• Розміри дозатора (В×Ш×Г): 1650 мм × 500 мм × 260 мм
• Вага силової шафи: від 350 кг до 680 кг залежно від потужності та кількості модулів
• Вага диспенсера: від 65 кг до 120 кг залежно від довжини кабелю та опції охолодження
• Кріплення: на підлогу за допомогою анкерних болтів для шафи і диспенсера; доступна опція настінного диспенсера
• Довжина кабелю від шафи живлення до диспенсера: від 5 м до 100 м з використанням екранованих кабелів шини постійного струму AMPPAL
• Довжина кабелю для зарядки диспенсера: 3,5 м, 5 м або 7,5 м; доступні довші кабелі з рідинним охолодженням
• Рівень шуму: ≤65 дБ(А) на 1 м для силової шафи; ≤55 дБ(А) для дозатора
• Вандалостійкість: IK10 на передній панелі ТРК і кнопці аварійної зупинки
• Вимоги до фундаменту: плоска бетонна площадка з мінімальною міцністю на стиск 25 Н/мм²

Функції захисту, безпеки та зв’язку

• Захист входу: перенапруга, знижена напруга, втрата фази, перевантаження по струму, захист від перенапруги Тип 2, розрахований на 40 кА
• Вихідний захист: перевантаження по струму, коротке замикання, перенапруга, виявлення зворотної полярності, контроль ізоляції
• Захист від замикань на землю: моніторинг залишкового струму 30 мА змінного струму та 6 мА постійного струму відповідно до IEC 61851-1
• Контроль температури: незалежні датчики на силових модулях, силовій шафі, диспенсері, контактах роз'єму та контурі рідинного охолодження
• Аварійна зупинка: фізична кнопка на кожній колонці та дистанційна зупинка через систему керування
• Автентифікація користувача: RFID, NFC, QR-код мобільного додатка, додатковий зчитувач кредитних карток
• Дисплей: 10,1-дюймовий кольоровий сенсорний екран промислового класу з покриттям проти відблисків і зручним реагуванням у рукавичках
• Підключення до мережі: Ethernet, 4G LTE, Wi-Fi, додаткова подвійна SIM-карта для резервних мобільних з’єднань
• Серверна інтеграція: OCPP 1.6J/2.0.1, OpenADR, Modbus TCP, додатковий ISO 15118 Plug & Charge
• Оновлення мікропрограми: по повітрю через хмарну платформу AMPPAL або локальний USB
• Діагностика: віддалене повідомлення про несправності, самоперевірка під час запуску, зберігання журналу подій до 100 000 записів із міткою часу
• Кібербезпека: шифрування TLS 1.3, настроювані правила брандмауера, безпечне завантаження та підписані пакети мікропрограм

Загальні сценарії розгортання для архітектури розділеного типу

• Зони обслуговування автомагістралей з обмеженим простором на заправних острівцях і суворими вимогами до візуального брендування
• Підземні гаражі, де відведення тепла від блоків «все в одному» обмежується потужністю вентиляції
• Склади автопарку з декількома дозаторами, що живляться від центральної шафи живлення, розташованої поблизу головного електричного приміщення
• Торгові центри та заклади гостинності, де публічне обладнання має бути компактним і тихим
• Існуючі об’єкти підлягають модернізації електропостачання, де в механічних кімнатах можна встановлювати шафи живлення, а диспенсери додавати поступово
• У прибережних або промислових середовищах, де чутлива електроніка виграє від переміщення далі від корозійного або запиленого повітря

Поширені запитання про зарядні пристрої постійного струму спліт-типу

Що таке зарядний пристрій постійного струму спліт-типу і чим він відрізняється від універсального пристрою?

Роздільний зарядний пристрій постійного струму відокремлює електроніку перетворення електроенергії від інтерфейсу дозатора. У блоці «все-в-одному» випрямлячі, модулі живлення, обладнання для охолодження та інтерфейс користувача знаходяться в одному корпусі, який може бути великим, важким і вимогливим до тепла. У системі спліт-типу блок живлення містить модулі перетворення змінного струму в постійний і головні пристрої захисту, а диспенсер містить зарядний кабель, роз’єм, екран і зчитувач платежів. Екранована шина постійного струму з’єднує обидва. Ця конструкція дозволяє встановити громіздкий блок живлення в механічній кімнаті, за стіною або в менш видимій зоні, залишаючи тонкий диспенсер на паркувальному місці. Розділення також спрощує охолодження, зменшує шум поблизу користувачів і дає змогу обслуговувати кілька диспенсерів в одній шафі живлення.

Які умови на місці віддають перевагу зарядним пристроям постійного струму роздільного типу AMPPAL перед зарядними пристроями «все в одному»?

Роздільним зарядним пристроям постійного струму AMPPAL слід віддавати перевагу, якщо місце встановлення має обмежену вентиляцію, суворі обмеження шуму або естетичні обмеження. У підземних паркувальних гаражах часто не вистачає достатнього повітряного потоку для розсіювання тепла від потужного багатофункціонального обладнання, тому розміщення силової шафи у вентильованому підсобному приміщенні вирішує проблему. У місцях, де зарядний пункт піддається впливу погодних умов, соляних бризок або вандалізму, виграють від меншого дозатора з меншою кількістю чутливих компонентів. Об’єкти, які вимагають кількох точок заряджання вздовж ряду паркувальних місць, можуть зменшити загальну вартість, підключивши кілька дозаторів до однієї центральної шафи живлення. Крім того, будь-яке місце з довгими кабельними лініями від електричної кімнати до паркувальної зони може використовувати розділену архітектуру для ефективної маршрутизації електроенергії без переміщення міжсистемного підключення.

Як підключається блок живлення до диспенсера та яка довжина кабелю підтримується?

Роздільні зарядні пристрої постійного струму AMPPAL використовують спеціальну шину постійного струму між блоком живлення та кожним диспенсером. З’єднання складається з двох провідників постійного струму, провідника захисного заземлення та кабелю зв’язку для сигналів керування та стану. Стандартна конфігурація підтримує відстань до 100 метрів, що дозволяє розмістити блок живлення далеко від фактичної точки зарядки. Для більшої тривалості інженерія AMPPAL може оцінити розмір кабелю на основі падіння напруги та температурних обмежень. Кабелі шини постійного струму екрановані, щоб зменшити електромагнітні перешкоди, і призначені для зовнішнього чи внутрішнього встановлення. З’єднувачі на обох кінцях є промисловими штекерами з ключем, які дозволяють швидко встановити та обслуговувати без спеціальних інструментів. Усі кабелі доступні в попередньо зібраній довжині 5 м, 10 м, 20 м, 50 м і 100 м, за запитом доступна нестандартна довжина.

Чи може одна шафа живлення обслуговувати декілька дозаторів одночасно?

так Архітектура розділеного типу розроблена для динамічного розподілу потужності. Одна шафа живлення AMPPAL може підтримувати два, три або в деяких конфігураціях до чотирьох дозаторів залежно від моделі. Система розумно розподіляє доступну потужність на основі кількості підключених автомобілів і стану їх акумуляторів. Наприклад, шафа живлення потужністю 240 кВт з двома колонками може забезпечити 240 кВт на один автомобіль, якщо активна лише одна колонка. Коли два транспортні засоби заряджаються, система може рівномірно розподілити енергію або надати пріоритет одному транспортному засобу на основі настроюваної політики, як-от «перший прийшов, перший обслужений», найвищий рівень заряду або статус VIP-користувача. Такий розподіл електроенергії зменшує витрати на інфраструктуру та покращує використання електричних послуг вище за течією.

Які переваги обслуговування забезпечує розділена архітектура?

Розділена архітектура безпосередньо покращує обслуговування. Силові модулі, контактори та охолоджуючі вентилятори розташовані в центральній силовій шафі, тому технічні спеціалісти можуть виконувати більшість ремонтів, не заходячи в зони, де стикаються клієнти, і не блокуючи місця для паркування. У дозаторі менше активних компонентів, що знижує ймовірність польових збоїв у точці заряду. Якщо диспенсер пошкоджено внаслідок удару автомобіля або вандалізму, заміну можна завершити, не від’єднуючи весь блок живлення. AMPPAL також розробляє блок живлення з модулями живлення з можливістю гарячої заміни, що дозволяє замінити несправний модуль, тоді як решта системи продовжує працювати зі зниженою потужністю. Дистанційна діагностика визначає коди несправностей до прибуття техніка, скорочуючи середній час ремонту. Запаси запасних частин можна консолідувати в місці розташування силової шафи, а не на кожному паркувальному місці.

Чи сумісні зарядні пристрої постійного струму AMPPAL з роз’ємами CCS1, CCS2, CHAdeMO та GB/T?

AMPPALЗарядні пристрої постійного струму роздільного типу доступні з конфігураціями роз’ємів CCS1, CCS2, CHAdeMO та GB/T. Стандартна пропозиція для Північної Америки включає CCS1, а в Європі, на Близькому Сході та в Азіатсько-Тихоокеанському регіоні зазвичай використовується CCS2. CHAdeMO залишається доступним для застарілих автомобілів, особливо в Японії та деяких частинах Європи. GB/T пропонується для китайського ринку та експортних проектів, які цього потребують. Диспенсер може бути налаштований на заводі з одним або двома роз'ємами. Диспенсер із подвійним роз’ємом може поєднувати CCS і CHAdeMO або CCS1 і CCS2 залежно від регіональних вимог. Тип роз’єму не впливає на конструкцію силової шафи, тому систему розділеного типу AMPPAL можна повторно розгорнути в іншому регіоні, замінивши дозатор або кабельну збірку. Усі роз’єми відповідають специфікаціям IEC 62196, ISO 15118 і CHAdeMO 2.0.

Як керується температурним режимом за високих температур навколишнього середовища та з кабелями з рідинним охолодженням?

Роздільні зарядні пристрої постійного струму AMPPAL використовують трирівневий підхід до керування температурою. По-перше, у силовій шафі використовується примусове повітряне охолодження великого обсягу з регульованою температурою обертів вентилятора. Повітрозабірні фільтри запобігають проникненню пилу та сміття, а внутрішні повітряні перегородки відокремлюють шлях охолодження силових модулів від керуючої електроніки. По-друге, модулі живлення окремо контролюються, і система плавно знижує параметри, якщо температура повітря на вході перевищує 45°C, зберігаючи безпечну роботу до 55°C. По-третє, для конфігурацій з вихідним струмом 500 А зарядний кабель диспенсера та роз’єм використовують замкнуту систему рідинного охолодження. Охолоджуюча рідина циркулює з блоку охолодження всередині диспенсера через кабель і роз’єм, відводячи тепло безпосередньо на контактній поверхні. Це дозволяє безперервно заряджати сильним струмом без перевищення максимально безпечних меж температури, визначених IEC 61851-23. Блок рідинного охолодження герметичний і не потребує заповнення на місці за нормальної роботи; рівень і температура теплоносія контролюються дистанційно.

Які протоколи зв’язку та серверна інтеграція підтримуються?

Роздільні зарядні пристрої постійного струму AMPPAL підтримують OCPP 1.6J і OCPP 2.0.1 як стандарт, що забезпечує інтеграцію з усіма основними системами керування зарядною мережею. Modbus TCP доступний для управління енергією будівлі та інтеграції промислової автоматизації. Моделі з потужністю 240 кВт і 360 кВт також підтримують функціональні можливості апаратного забезпечення ISO 15118, включаючи Plug & Charge на роз'ємах CCS. Для інтеграції в мережу зарядні пристрої можуть реагувати на сигнали реагування на попит через OpenADR і можуть здійснювати локальне керування навантаженням на основі доступності електроенергії в будівлі. Варіанти підключення до мережі включають Ethernet, 4G LTE і Wi-Fi з підтримкою двох SIM-карт для резервних мобільних з’єднань. Хмарна платформа AMPPAL забезпечує дистанційний моніторинг, оновлення прошивки, звітність про енергоспоживання та керування користувачами. Усі комунікаційні інтерфейси розташовані в силовій шафі та захищені від несанкціонованого доступу за допомогою зашифрованих протоколів і конфігурованих правил брандмауера.