Есть ли автомобильное зарядное устройство постоянного тока, которое можно использовать с системой солнечных батарей постоянного тока?

Мы поощряем вопросы читателей об электромобилях, зарядке и обо всем, что вы хотите узнать. Поэтому, пожалуйста, отправьте их, и мы попросим наших экспертов ответить, а также пригласим других людей внести свой вклад через раздел комментариев.

Существует ли система зарядки постоянного тока, которая может питаться от автономной фотоэлектрической системы?

Я знаю, что можно заряжать от системы переменного тока 240 В, но я хотел бы избежать преобразования в переменный ток, а затем обратного преобразования системы зарядки в постоянный. Должна быть значительная потеря эффективности.

Спасибо

Барри Ламбой

Привет, Барри. Это хороший вопрос, и ответ на него связан с двумя ключевыми вопросами:

1. Каковы цели зарядки переменным и постоянным током и
2. Повлияет ли прямая система зарядки постоянного тока на постоянный ток для зарядки электромобилей (EV) на общую эффективность зарядки электромобиля от солнечной энергии?

Начнем с того, что зарядка постоянным током предназначена для быстрой зарядки аккумуляторной батареи электромобиля большими токами, а управление зарядкой в ​​основном осуществляется самим EVSE (Оборудование питания электромобилей). Вопросы использования выхода постоянного тока домашней аккумуляторной системы я уже рассматривал здесь.

Для сравнения, зарядка переменным током предназначена для непрерывной зарядки в течение ночи при более низких токах. Эта форма зарядки в основном контролируется бортовым зарядным устройством электромобиля в «консультациях» с EVSE (кстати:я рассмотрел потребности зарядки электромобиля от солнечных батарей здесь и здесь).

На первый взгляд может показаться, что зарядка электромобиля от переменного тока лучше подходит для ограниченной мощности домашней солнечной системы.

С другой стороны, попытка зарядить электромобиль напрямую от солнечной батареи постоянного тока создает множество проблем для любой потенциальной конструкции системы. Вот некоторые из них:

• Вам потребуется гораздо больше электроники для управления EVSE и зарядки автомобиля по сравнению с EVSE переменного тока (что делает его более дорогим);
• вам по-прежнему требуется электронная регулировка напряжения постоянного тока на выходе солнечного питания электромобиля, поскольку солнечные системы (а) имеют разные выходные напряжения в зависимости от конструкции системы и (б) имеют сильно изменяющиеся выходные напряжения, связанные с количеством получаемого ими солнечного излучения. (например, утром, вечером, при прохождении облаков и т. д., т. п. и т. д.!). Это означает, что вы все еще не полностью устраняете потери преобразования, так как вам потребуется преобразователь постоянного тока в постоянный вместо преобразователя постоянного тока в переменный;
• даже при контролируемом напряжении вам все равно нужно будет контролировать ток зарядки постоянного тока, чтобы обеспечить стабильное питание, поскольку солнечные системы имеют сильно изменчивую выходную мощность при восходе солнца, прохождении облаков и т. д. Это противоречит конструкции постоянного тока. системы быстрой зарядки (что делает EVSE специальной конструкции, которая в настоящее время не производится).

Переходя ко второй части вашего вопроса:как вы упомянули Барри, недостатком использования EVSE переменного тока в солнечной системе являются потенциальные потери при преобразовании постоянного тока в переменный и обратно в постоянный в электромобиле.

Однако такие системы преобразования в настоящее время очень эффективны — эффективность солнечного инвертора (постоянный ток в переменный) составляет 95-97%, а эффективность автомобильного зарядного устройства (обратный переменный ток в постоянный) также превышает 90%. В совокупности это означает, что общие потери на самом деле не так уж велики.

Кроме того, учитывая, что в ситуации с домашней солнечной зарядкой от постоянного тока к электромобилю вы действительно устраняете только один шаг, а не оба, вы только немного выиграете в эффективности в целом.

Кроме того (в отличие от EVSE постоянного тока) на рынке уже есть EVSE переменного тока, которые предлагают возможность отслеживать выходную солнечную энергию и увеличивать и уменьшать зарядный ток электромобиля, чтобы не превышать его. (Для однофазной системы EVSE переменного тока могут легко варьироваться от 1,4 кВт до 7,4 кВт, и бортовые зарядные устройства для электромобилей спроектированы так, чтобы легко справляться с этим).

Подводя итог:

• Прямая зарядка электромобиля постоянным током от солнечной батареи противоречит природе как зарядки постоянным током (представляющей собой систему «быстрой зарядки», основанной на обеспечении высоких токов через тщательно контролируемое постоянное напряжение), так и источников солнечной энергии (где источник питания ограничен, а напряжение постоянного тока значительно варьируется).
• Хотя потери при переходе от постоянного тока к переменному и обратно существуют, они невелики, и, выполняя «прямую» зарядку от постоянного тока к постоянному, вы по-прежнему устраняете только один шаг, а не два;
• EVSE переменного тока по своей конструкции представляют собой системы «капельной зарядки» и гораздо лучше подходят для выходных сигналов домашней солнечной системы, чем системы зарядки постоянного тока;
• Уже доступны EVSE переменного тока, оптимизированные для использования с солнечными системами, в то время как в настоящее время нет прямых систем постоянного тока для домашних солнечных систем.

Конечно, все это может быть изменено.

Мир зарядки электромобилей (и мир электричества в целом) находится на нижнем конце соответствующих инновационных кривых:так что это вопрос «следите за этим пространством», когда речь идет о системах хранения аккумуляторов (и, возможно, даже о разработках «автомобиль-сеть»). .

Однако, если в настоящее время вам нужна зарядка электромобиля, которая максимально использует солнечную энергию автономной или привязанной к сети системы, зарядка переменным током в настоящее время является вашим единственным вариантом эффективного и экономичного готового решения.

Ура
Брайс