Transformer for ChargePoint Stations: Οδηγός EV Charging Transformer

Καθώς η υποδομή φόρτισης EV επεκτείνεται, το ηλεκτρικό σύστημα πίσω από το σταθμό φόρτισης γίνεται εξίσου σημαντικό με τον ίδιο τον φορτιστή. ΕΝΑμετασχηματιστής για σταθμούς ChargePointείναι ένα από τα βασικά κομμάτια αυτού του συστήματος. Παρέχει την τάση και την ισχύ που απαιτούνται για τη λειτουργία των φορτιστών EV με ασφάλεια και αξιοπιστία.

Για μια μικρή τοποθεσία φόρτισης με λίγους μόνο φορτιστές AC, οι ηλεκτρικές απαιτήσεις μπορεί να είναι αρκετά απλές. Αλλά μόλις ένα έργο περιλαμβάνει πολλούς φορτιστές DC, η ζήτηση ενέργειας μπορεί να αυξηθεί πολύ γρήγορα. Σε αυτήν την περίπτωση, η επιλογή του σωστού μετασχηματιστή γίνεται σημαντικό μέρος του συνολικού σχεδιασμού του έργου.

Με απλά λόγια, ο μετασχηματιστής συνδέει την παροχή μέσης-τάσης του βοηθητικού προγράμματος με τον εξοπλισμό χαμηλής-τάσης που χρησιμοποιείται από το σύστημα φόρτισης EV.

Η τυπική διαδρομή ισχύος μοιάζει κάπως έτσι:

Δίκτυο κοινής ωφέλειας → Μέτριας τάσης-Διακόπτης τάσης → Μετασχηματιστής → Χαμηλή-Κατανομή τάσης → Φορτιστές EV → Ηλεκτρικά οχήματα

Ο μετασχηματιστής μειώνει την εισερχόμενη τάση σε επίπεδο κατάλληλο για τον εξοπλισμό φόρτισης. Μπορεί επίσης να παρέχει ηλεκτρική μόνωση και να βοηθήσει στη δημιουργία σταθερής παροχής ρεύματος για τη θέση φόρτισης.

Γιατί οι σταθμοί ChargePoint χρειάζονται μετασχηματιστές;

Οι σταθμοί φόρτισης ChargePoint μπορούν να βρεθούν σε πολλά διαφορετικά μέρη, όπως χώρους εργασίας, εμπορικά κέντρα, γκαράζ στάθμευσης, εγκαταστάσεις στόλου, περιοχές εξυπηρέτησης αυτοκινητοδρόμων και εμπορικούς κόμβους φόρτισης EV.

Φυσικά, δεν έχουν όλες οι εγκαταστάσεις τις ίδιες ηλεκτρικές απαιτήσεις.

Μια μικρή εγκατάσταση φόρτισης στο χώρο εργασίας μπορεί να χρειάζεται μόνο έναν σχετικά μικρό μετασχηματιστή διανομής. Από την άλλη πλευρά, ένας διανομέας φόρτισης υψηλής ισχύος-με αρκετούς γρήγορους φορτιστές συνεχούς ρεύματος θα μπορούσε να απαιτεί έναν μετασχηματιστή ονομαστικής ισχύος εκατοντάδων ή και χιλιάδων kVA.

Γι' αυτό η επιλογή μετασχηματιστή θα πρέπει να βασίζεται στο συνολικό φορτίο φόρτισης και όχι στη βαθμολογία ενός μόνο φορτιστή.

Πώς να υπολογίσετε τη χωρητικότητα μετασχηματιστή για φόρτιση EV

Ένας απλός προκαταρκτικός υπολογισμός μπορεί να σας δώσει ένα σημείο εκκίνησης:

Μετασχηματιστής kVA ≈ Συνολική ισχύς φόρτισης ÷ Συντελεστής ισχύος

Για παράδειγμα, φανταστείτε έναν σταθμό φόρτισης EV με τον ακόλουθο εξοπλισμό:

Εάν η αναμενόμενη ζήτηση είναι 900 kW και ο συντελεστής ισχύος σχεδιασμού είναι 0,95:

900 ÷ 0,95 ≈ 947 kVA

Σε αυτό το παράδειγμα, ένας μετασχηματιστής γύρω1.000 kVAθα μπορούσε να θεωρηθεί ως αφετηρία.

Ωστόσο, αυτό δεν σημαίνει ότι κάθε έργο με εξοπλισμό φόρτισης 900 kW χρειάζεται αυτόματα μετασχηματιστή 1.000 kVA. Η τελική επιλογή θα πρέπει επίσης να λαμβάνει υπόψη την ποικιλομορφία φορτίου, τη ζήτηση αιχμής, τον συντελεστή ισχύος, τη θερμοκρασία, την ψύξη, τους ισχύοντες ηλεκτρικούς κώδικες και την απαιτούμενη πλεονάζουσα χωρητικότητα.

Με άλλα λόγια, μην μετράτε το μέγεθος του μετασχηματιστή ακριβώς στην άκρη. Ένα μικρό δωμάτιο αναπνοής μπορεί να πάει πολύ μακριά.

Κοινές επιλογές μετασχηματιστή για σταθμούς σημείων φόρτισης

Δεν υπάρχει ούτε ένας σχεδιασμός μετασχηματιστή που να ταιριάζει σε κάθε έργο φόρτισης EV. Η καλύτερη επιλογή εξαρτάται από το πού θα εγκατασταθεί ο μετασχηματιστής, τη διάταξη του χώρου, το επίπεδο τάσης, τη χωρητικότητα και τις τοπικές απαιτήσεις.

Βυθισμένοι μετασχηματιστές λαδιού-

Οι μετασχηματιστές{0}}βυθισμένοι σε λάδι χρησιμοποιούνται συνήθως για μεγαλύτερες εξωτερικές ηλεκτρικές εγκαταστάσεις. Προσφέρουν καλή θερμική απόδοση και υψηλή απόδοση, καθιστώντας τα κατάλληλα για απαιτητικές εφαρμογές φόρτισης EV.

Για μεγαλύτερους εμπορικούς κόμβους φόρτισης, ένας μετασχηματιστής-βυθισμένος σε λάδι μπορεί να είναι μια πρακτική επιλογή όταν υπάρχει αρκετός εξωτερικός χώρος για εγκατάσταση και οι απαιτήσεις του έργου το επιτρέπουν.

Μετασχηματιστές ξηρού-τύπου

Οι μετασχηματιστές ξηρού{0}}τύπου εξετάζονται συχνά για εφαρμογές εσωτερικού χώρου, εμπορικά κτίρια, κατασκευές στάθμευσης και τοποθεσίες όπου είναι επιθυμητή η μείωση της χρήσης υγρής μόνωσης.

Δεν απαιτούν λάδι μετασχηματιστή και μπορούν να ενσωματωθούν ευκολότερα σε ορισμένα κτιριακά περιβάλλοντα. Φυσικά, η εγκατάσταση εξακολουθεί να χρειάζεται σωστό αερισμό, διάκενο, προστασία και διαχείριση θερμοκρασίας.

Pad-Ενσωματωμένοι μετασχηματιστές

Για υπαίθριους σταθμούς φόρτισης EV,μετασχηματιστές που είναι τοποθετημένοι-είναι μια άλλη δημοφιλής επιλογή.

Μπορούν να εγκατασταθούν κοντά στον εξοπλισμό φόρτισης και να παρέχουν μια σχετικά συμπαγή σύνδεση μεταξύ της τροφοδοσίας μέσης-τάσης και του συστήματος διανομής χαμηλής-τάσης του ιστότοπου. Για χώρους στάθμευσης και αποκλειστικούς κόμβους φόρτισης EV, αυτή η διάταξη μπορεί να κάνει τη συνολική ηλεκτρική διάταξη πολύ πιο απλή.

Τάση μετασχηματιστή για σταθμούς φόρτισης EV

Η απαιτούμενη τάση μετασχηματιστή εξαρτάται από την παροχή ρεύματος και τις απαιτήσεις εισόδου του εξοπλισμού φόρτισης.

Για παράδειγμα, ένα έργο μπορεί να λαμβάνει ισχύ-μέσης τάσης από το βοηθητικό πρόγραμμα και να χρησιμοποιεί έναν μετασχηματιστή για να παρέχει δευτερεύουσα τροφοδοσία χαμηλής{{1}τάσης για φορτιστές EV και άλλο εξοπλισμό τοποθεσίας.

Ο ακριβής συνδυασμός τάσης μπορεί να διαφέρει ανάλογα με τη χώρα, την κοινή χρήση,και έργο. Κοινά ζητήματα μηχανικής περιλαμβάνουν:

Πρωτεύουσα τάση

Δευτερεύουσα τάση

Τρι-διαμόρφωση

Κατηγορία μετασχηματιστή kVA

Συχνότητα

Τύπος σύνδεσης

Αντίσταση

Ρύθμιση τάσης

Διάταξη γείωσης

Αυτές οι πληροφορίες θα πρέπει να επιβεβαιώνονται κατά το στάδιο του ηλεκτρικού σχεδιασμού και όχι μόνο από την πινακίδα του φορτιστή.

Αρμονικές και Ποιότητα Ισχύος

Εδώ είναι ένα άλλο σημείο που μπορεί εύκολα να παραβλεφθεί: Οι φορτιστές EV είναι ηλεκτρικά φορτία-ηλεκτρονικών φορτίων.

Εξαιτίας αυτού, μια μεγάλη ομάδα φορτιστών μπορεί να εισάγει αρμονικά ρεύματα στο ηλεκτρικό σύστημα. Σε μια μικρή εγκατάσταση, αυτό μπορεί να μην αποτελεί σημαντικό πρόβλημα. Σε έναν μεγάλο σταθμό φόρτισης EV, ωστόσο, αξίζει μια σωστή αναθεώρηση μηχανικής.

Τα αρμονικά μπορούν να συμβάλουν στη θέρμανση του μετασχηματιστή και σε άλλα προβλήματα ποιότητας ισχύος-.Επομένως, οι μηχανικοί μπορεί να χρειαστεί να αξιολογήσουν:

Αρμονική παραμόρφωση

Θέρμανση μετασχηματιστή

Ουδέτερο ρεύμα

Ρύθμιση τάσης

Συντελεστής ισχύος

Ρεύμα εισροής

Χωρητικότητα βραχυκυκλώματος-

Ποικιλία φορτίου

Συνεχής και μέγιστη ζήτηση φόρτισης

Για τοποθεσίες με σημαντική ποσότητα μη γραμμικού φορτίου, μπορεί να είναι κατάλληλος ένας μετασχηματιστής με κατάλληλη ικανότητα αρμονικής αντοχής. Σε ορισμένες περιπτώσεις, ααρμονικός μετριαστικός μετασχηματιστήςμπορεί επίσης να ληφθεί υπόψη.

Μην ξεχνάτε τη μελλοντική επέκταση φόρτισης EV

Τα έργα φόρτισης EV σπάνια παραμένουν ακριβώς ίδια για χρόνια.

Ένας ιστότοπος μπορεί να ξεκινήσει με έξι φορτιστές και αργότερα να προσθέσει άλλους δέκα ή είκοσι. Οι φορείς εκμετάλλευσης στόλου μπορούν επίσης να κινηθούν προς τη-φόρτιση υψηλότερης ισχύος καθώς αυξάνονται οι στόλοι ηλεκτρικών οχημάτων τους.

Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο το μέγεθος του μετασχηματιστή θα πρέπει να εξετάσει τη μελλοντική επέκταση.

Η εγκατάσταση ενός ελαφρώς μεγαλύτερου μετασχηματιστή κατά τη διάρκεια του αρχικού έργου μπορεί μερικές φορές να έχει πιο νόημα από την εγκατάσταση μιας μικρότερης μονάδας και την αντικατάστασή της αργότερα. Η αντικατάσταση μετασχηματιστή δεν είναι ακριβώς μια γρήγορη εργασία το Σαββατοκύριακο - μπορεί να περιλαμβάνει συντονισμό υπηρεσιών κοινής ωφέλειας, πολιτικά έργα, τροποποιήσεις εξοπλισμού διανομής, χρόνο διακοπής λειτουργίας και επιπλέον κόστος.

Επομένως, ένας καλός σχεδιασμός εξετάζει και τα δύοτρέχον φορτίο φόρτισης και το αναμενόμενο μελλοντικό φορτίο.

Μετασχηματιστές για γρήγορη φόρτιση DC υψηλής-

Η γρήγορη φόρτιση DC δημιουργεί ιδιαίτερα υψηλές απαιτήσεις στην ηλεκτρική υποδομή.

Ένας μόνο φορτιστής υψηλής-ισχύς μπορεί να καταναλώσει εκατοντάδες κιλοβάτ. Όταν λειτουργούν πολλοί φορτιστές ταυτόχρονα, η ζήτηση αιχμής του ιστότοπου μπορεί να γίνει σημαντική.

Για παράδειγμα, τέσσερις φορτιστές 300 kW θα μπορούσαν να έχουν συνδυασμένο συνδεδεμένο φορτίο:

4 × 300 kW=1,200 kW

Και αυτό πριν προσθέσετε φωτισμό, HVAC, συστήματα ελέγχου, βοηθητικό εξοπλισμό, αποθήκευση μπαταριών ή άλλα φορτία κτιρίων.

Επομένως, ο μετασχηματιστής πρέπει να επιλεγεί ως μέρος του πλήρους ηλεκτρικού συστήματος και όχι ως μεμονωμένο εξάρτημα.

Φόρτιση EV, ηλιακή ενέργεια και αποθήκευση ενέργειας μπαταρίας

Μερικοί σύγχρονοι σταθμοί φόρτισης σχεδιάζονται μαζί μεηλιακά συστήματα αποθήκευσης ενέργειας και μπαταρίας (BESS).

Αυτό μπορεί να αλλάξει σημαντικά το προφίλ ισχύος του ιστότοπου.

Κατά τη διάρκεια περιόδων υψηλής ζήτησης φόρτισης, η αποθήκευση της μπαταρίας μπορεί να βοηθήσει στη μείωση της ποσότητας ενέργειας που λαμβάνεται απευθείας από το βοηθητικό πρόγραμμα. Η ηλιακή παραγωγή μπορεί επίσης να αντισταθμίσει μέρος της ζήτησης της τοποθεσίας κατά τη διάρκεια της ημέρας.

Για αυτά τα έργα, οι μηχανικοί πρέπει να εξετάσουν την αλληλεπίδραση μεταξύ του μετασχηματιστή, των φορτιστών, των ηλιακών μετατροπέων, των συστημάτων μπαταριών και της σύνδεσης κοινής ωφέλειας. Το ηλεκτρικό σύστημα γίνεται λιγότερο απλός-μονόδρομος ισχύος και περισσότερο ολοκληρωμένο ενεργειακό σύστημα.

Επιλογή μετασχηματιστή για σταθμούς σημείων φόρτισης

Όταν προσδιορίζετε αμετασχηματιστής για σταθμούς ChargePoint, αρκετές πληροφορίες θα πρέπει να είναι διαθέσιμες πριν επιλεγεί ο τελικός σχεδιασμός του μετασχηματιστή.

Τα πιο σημαντικά περιλαμβάνουν την εισερχόμενη τάση του δικτύου, τον αριθμό και τον τύπο των φορτιστών EV, την ονομαστική ισχύ φορτιστή, την αναμενόμενη ζήτηση ταυτόχρονης φόρτισης, το περιβάλλον εγκατάστασης, τον διαθέσιμο χώρο και τα σχέδια για μελλοντική επέκταση.

Μια βασική προδιαγραφή έργου μπορεί να περιλαμβάνει:

Πρωτεύουσα τάση:Με βάση την παροχή κοινής ωφέλειας
Δευτερεύουσα τάση:Με βάση τις απαιτήσεις φορτιστή και τοποθεσίας
Ικανότητα:Καθορίζεται από την υπολογισμένη ζήτηση και το απαιτούμενο περιθώριο
Συχνότητα:50 Hz ή 60 Hz
Τύπος μετασχηματιστή:Βυθισμένο σε λάδι-, στεγνό-τύπος ή επίθεμα-
Ψύξη:Με βάση τη σχεδίαση και το φορτίο του μετασχηματιστή
Εγκατάσταση:Εσωτερική ή εξωτερική
Μελλοντική χωρητικότητα:Επίδομα για επιπλέον φορτιστές EV

Η τελική προδιαγραφή του μετασχηματιστή θα πρέπει, φυσικά, να ελεγχθεί με βάση τις ισχύουσες απαιτήσεις κοινής ωφέλειας και τα ηλεκτρικά πρότυπα για την τοποθεσία του έργου.

Λύσεις μετασχηματιστών για υποδομή φόρτισης EV

Για εμπορικά έργα φόρτισης EV,Jiangsu Yawei Transformer Co., Ltd.μπορεί να παρέχει λύσεις μετασχηματιστών με βάση το επίπεδο τάσης, τη χωρητικότητα, τις συνθήκες εγκατάστασης και τα χαρακτηριστικά φορτίου του έργου.

Ανάλογα με την εφαρμογή, οι λύσεις μετασχηματιστών μπορούν να περιλαμβάνουνΜετασχηματιστές-βυθισμένοι σε λάδι, μετασχηματιστές ξηρού-τύπου, μετασχηματιστές με επίθεμα-και προσαρμοσμένοι μετασχηματιστές διανομήςγια την υποδομή φόρτισης EV.

Είτε το έργο είναι ένας μικρός χώρος φόρτισης στο χώρο εργασίας είτε ένας μεγάλος κόμβος{0}}ταχείας φόρτισης DC, η σωστή προδιαγραφή του μετασχηματιστή από την αρχή μπορεί να κάνει πραγματική διαφορά. Βοηθά στην αποφυγή περιττών προβλημάτων χωρητικότητας, υποστηρίζει μελλοντική επέκταση και δίνει σε ολόκληρο το σύστημα φόρτισης μια πιο αξιόπιστη ηλεκτρική βάση.

Επικοινωνήστε τώρα