Руководство по покупке зарядных устройств для электромобилей: переменное, постоянное или сверхбыстрое заряжение?

Для отелей, торговых центров, парковочных площадок, логистических парков, автовокзалов и автодорожных сервисных зон покупка зарядного устройства для электромобилей предполагает нечто большее, чем просто выбор мощности.Настоящие вопросы, на которые нужно ответить:: Сколько времени будут находиться транспортные средства? Сколько энергии нужно пополнять ежедневно? Сколько транспортных средств могут заряжаться одновременно? Сколько мощности может обеспечить существующий трансформатор?Планируют ли операторы получать доходы за счет взимания сборов?, связанные с парковкой расходы или повышение эффективности парковочного парка?

Если эти факторы не учитываются, это может привести к таким проблемам, как недостаточное использование, чрезмерные расходы на расширение сети, транспортные средства, не принимающие номинальную мощность,или чрезмерно длительный период рентабельности инвестиций - даже при покупке мощного оборудования.

И наоборот, слишком низкая номинальная мощность может привести к потерям.транспортное средство, нуждающееся в пополнении 50 кВт·ч энергии, может занимать парковочное место в течение нескольких часовСнижение оборота автомобилей приводит к целому ряду проблем: очереди, жалобы клиентов и потеря доходов.

Таким образом, надежный план закупок зарядки электромобилей должен одновременно анализировать мощность зарядки, возможности приема транспортных средств, продолжительность парковки, условия сети, затраты на строительство,и операционные доходыВ этом руководстве рассматриваются инженерные и бизнес-перспективы, чтобы объяснить, когда выбирать переменное, постоянное или сверхбыстрое зарядное устройство, и как сопоставить конкретные сценарии с портфелем продуктов Door Energy.

I. Прежде чем покупать зарядное устройство для электромобилей: Поймите, что "Рейтинговая мощность ≠ фактическая скорость зарядки"

Многие специалисты по закупкам ошибочно полагают, что номинальная мощность на табличке зарядного устройства представляет собой мощность, которую транспортное средство будет получать постоянно.процесс зарядки ограничен не менее чем шестью переменными:

* номинальная выходная мощность зарядного устройства;

* Максимально допустимая мощность зарядки переменного тока или постоянного тока;

* текущее состояние зарядки батареи (SoC);

* возможности управления температурой батареи и тепловым;

* Кривые зарядки и стратегии системы управления батареями (BMS);

* Разделяют ли несколько портов общую выходной мощность.

Фактическая мощность зарядки обычно может быть понята по следующей логике:

Фактическая мощность = Самая низкая доступная мощность между зарядным устройством для электромобилей, транспортным средством, сетью и кривой зарядки.

Например, если бортовое зарядное устройство транспортного средства может принимать только 11 кВт переменного тока, подключение его к зарядному устройству переменного тока мощностью 22 кВт все равно приведет к тому, что транспортное средство получит только 11 кВт.если транспортное средство, способное принимать зарядку постоянного тока до 250 kW, подключено к зарядному устройству мощностью 120 kW, мощность зарядки не должна превышать максимальную мощность зарядного устройства.

Почему зарядка замедляется на более поздних стадиях?

Когда уровень аккумулятора низкий и температура оптимальная, автомобиль обычно может принимать более высокую мощность.Система управления батареей постепенно уменьшает ток для минимизации генерации тепла и напряжения на батарейные ячейкиСледовательно, ультрабыстрое зарядное устройство обычно не поддерживает свою номинальную мощность непрерывно от 0% до 100% заряда.

По этой причине государственные операции по быстрой зарядке часто сосредоточены на времени, необходимом для зарядки с 20% до 80%, а не на времени, необходимом для перехода от 0% до 100%.

Общественные рекомендации транспортных властей США указывают, что зарядка переменного тока уровня 2 обычно занимает около 4-10 часов, чтобы зарядить электромобиль (BEV) от низкого уровня зарядки до 80%.В то время как быстрая зарядка постоянного тока обычно занимает от 20 минут до одного часа..

Поэтому правильный подход к выбору оборудования заключается не в том, чтобы сначала спросить: "Какой максимальный номинальный кВт?"; вместо этого вычислить необходимую энергию (кВтч) и допустимое время пребывания для каждого транспортного средства,затем работать назад, чтобы определить необходимую номинальную мощность зарядного устройства EV.

II. Зарядные устройства для электромобилей с переменным током: идеально подходят для длительной парковки и малозатратного широкомасштабного использования

Зарядные устройства для электромобилей с переменным токомподавать переменный ток (AC) в транспортное средство, который затем преобразуется бортовым зарядным устройством транспортного средства в постоянный ток (DC), требуемый аккумулятором.Основное ограничение для зарядки переменного тока обычно лежит не на самой станции зарядки, но с бортовым зарядным устройством.

Door Energy W Series предлагает три общепринятых номинала мощности - 7 кВт, 11 кВт и 22 кВт - подходит для зарядки в жилых районах, парковочных площадках для сотрудников, отелях, офисных зданиях, сообществах,и коммерческих направлений.

Спецификации серии W "Энергия дверей"

Для каких периодов парковки подходит зарядка AC?

Assuming a vehicle needs to replenish 45 kWh of energy-and disregarding the slowdown in charging speed that typically occurs during the final stage of charging-the theoretical charging times are as follows:

Основная коммерческая ценность зарядных устройств для электромобилей с переменным током заключается не в том, что они предлагают "самую быструю" зарядку, а в возможности оборудовать большее количество парковочных мест по более низкой стоимости на отсек.

Согласно общедоступным данным о стоимости в США, средняя стоимость оборудования уровня 2 для общественных или рабочих мест составляет примерно 3500 долларов США за порт, при этом установка в среднем составляет около 2500 долларов США за порт.Однако, такие факторы, как расстояние проводки, строительные работы, электрораспределительные шкафы и разрешения могут значительно изменить конечную стоимость.

Кроме того, для участков, где в будущем могут быть добавлены дополнительные зарядные площадки, желательно предварительно установить кабели, каналы,и мощности распределения электроэнергии на начальной стадии строительства или реконструкцииИсследования показывают, что модернизация электрической инфраструктуры после первоначального строительства может стоить в четыре-шесть раз дороже, чем установка ее во время первоначального строительства.

Таким образом, если транспортные средства обычно остаются припаркованными в течение четырех часов или дольше, развертывание большего количества портов переменного тока часто более экономически эффективно, чем установка меньшего количества высокопроизводительных блоков постоянного тока.

III. Зарядные устройства для электромобилей постоянного тока: балансирование скорости зарядки и инвестиционных затрат

Зарядные устройства для электромобилей постоянного токавыполнять конверсию переменного тока в постоянный ток внутри и подавать постоянный ток (DC) прямо в тяговую батарею транспортного средства.Эти агрегаты могут обеспечить более высокую мощность, что делает их идеальными для быстрой общественной зарядки и коммерческих операций.

Энергия двериСтандартная линейка продуктов постоянного тока имеет две категории, основанные на мощности:

*Серия C: 20 kW, 30 kW, 40 kW;

*Серия D: 60 kW, 80 kW, 120 kW, 160 kW.

Серия C подходит для розничных парковок, автомобильных сервисных центров, небольших общественных станций и легких эксплуатационных сценариев.зоны обслуживания автомагистралей, общественные станции быстрой зарядки, автовокзалы и операционные центры парка.

Как Door Energy C Series, так и D Series могут быть сконфигурированы с интерфейсами, такими как CCS1 и CCS2, для удовлетворения требований проекта, и они поддерживают RFID, мобильное приложение и интеграцию OCPP.Для проектов коммерческой эксплуатацииВ список закупок также должны быть включены сертификаты MID, счетчики энергии, платежные возможности POS, удаленная связь и мониторинг неисправностей.

Примеры времени зарядки для транспортного средства мощностью 75 кВт·ч

В следующем примере предполагается, что зарядка 75 кВт·ч аккумулятора от 20% до 80% требует ввода энергии примерно 45 кВт·ч. Из-за кривой зарядки транспортного средствафактическая средняя мощность может быть ниже номинальной мощности оборудования;.

Вышеприведенные данные представляют собой примеры выбора оборудования и не являются гарантией времени зарядки для всех моделей транспортных средств.Состояние заряда (SOC), и разделение власти.

Для мест с небольшим объемом автомобилей в день и средним пребыванием более двух часов, зарядные устройства мощностью 20-40 кВт могут быть более подходящими, чем устройства мощностью 120 кВт.если на парковочных местах требуется один или два раза в часДля поддержания эффективности работы необходимы зарядные устройства мощностью 60-160 кВт.

Ультрабыстрые зарядные устройства: высокая мощность полезна только при высоком использовании

В линейке продуктов Door Energy® серия U включает модели мощностью 180 кВт, 240 кВт, 320 кВт и 400 кВт, в первую очередь ориентированные на электрические тяжелые грузовики, автобусы, логистические парки,и общественных зарядных станций с высоким оборотом.

Преимущества ультрабыстрой зарядки очевидны: она сокращает время, которое транспортные средства занимают на зарядных площадках, и увеличивает количество транспортных средств, которые могут ежедневно обслуживать один зарядный порт.Более высокая производительность также влечет за собой более высокие требования к мощности трансформатора, более высокие затраты на кабелирование, более строгие стандарты защиты распределения электроэнергии и более высокие сборы за пиковый спрос.

Должно ли зарядное устройство мощностью 400 кВт быть в 2,5 раза быстрее зарядное устройство мощностью 160 кВт?

Ответ обычно - нет.

Во-первых, транспортное средство должно поддерживать соответствующие уровни напряжения и тока; во-вторых, номинальная мощность на табличке сверхбыстрой зарядки часто относится к общей мощности системы;Выходная мощность с одним портом и выходная мощность с одновременным использованием двух пушек должны проверяться отдельно.В-третьих, транспортные средства могут приближаться к пиковой мощности зарядки только в пределах определенного состояния зарядки (SOC) и температурного диапазона.

Предположим, что транспортному средству необходимо добавить 45 кВт·ч энергии для зарядки от 20% до 80%:

Если целевая модель транспортного средства может принимать в среднем только 150 кВт, модернизация оборудования с 240 кВт до 400 кВт может не привести к экономии времени, которая оправдывает увеличение инвестиций.Ультра быстрые зарядки лучше подходят для следующих условий::

* транспортные средства с большим объемом батареи;

* транспортные средства, поддерживающие высоковольтные архитектуры и высокомощную постоянную зарядку;

* Высокая ежедневная пропускная способность транспортных средств;

* значительные экономические издержки, связанные с временем простоя транспортных средств;

* Места с достаточной мощностью распределения электроэнергии;

* Операторы, способные окупать инвестиции за счет высоких показателей использования.

Программа NEVI США требует, чтобы зарядные станции вдоль обозначенных коридоров были оснащены по меньшей мере четырьмя зарядными портами, каждый из которых способен одновременно поставлять 150 кВт,в результате общей одновременной мощности 600 kWЭто демонстрирует, что проекты по строительству шоссе-коридоров уделяют первоочередное внимание не только максимальной мощности зарядной пушки, но и возможности одновременного зарядки нескольких транспортных средств.

V. СовпадениеЗарядное устройство для электромобилейк сценариям применения

Оптимальная инфраструктура зарядки электромобилей редко опирается на одну номинальную мощность; вместо этого она обычно использует комбинацию решений переменного тока, постоянного тока и сверхбыстрой зарядки.

Например, гости гостиниц могут использовать 11 или 22 кВт переменных зарядных устройств для ночной зарядки, в то время как краткосрочные посетители используют 60 или 80 кВт постоянного тока.легкие автомобили могут быть запланированы для медленной ночной зарядкиВ то время как тяжелые грузовики требуют мощности быстрой зарядки более 240 кВт.

Руководство по выбору сценария

Почему большие станции нуждаются в двери энергии H серии?

Если на станции несколько парковочных площадок, то выделение высокопроизводительного агрегата на каждой площадке может привести к значительному бездействию.Door Energy H Series использует гибкую архитектуру, которая отделяет главный шкаф питания от терминалов зарядкиОсновные шкафы предлагают номинальную мощность от 360 кВт до 1040 кВт и динамически распределяют мощность между несколькими терминалами.

Например, система мощностью 720 кВт может выделять примерно 180 кВт четырем транспортным средствам в утреннее время пик, или концентрировать больше мощности на нескольких высокомощных терминалах, когда спрос на транспортные средства ниже.Это позволяет операторам улучшить уровень использования трансформаторов и модулей зарядки, а не оставлять отдельные зарядные устройства для электромобилей в состоянии низкой нагрузки в течение длительных периодов.

Следует отметить, что в этой статье рассматриваются стандартные зарядные станции Door Energy с переменным током, постоянным током и сверхбыстрыми зарядными устройствами, а также гибкие продукты зарядных станций,вместо мобильного оборудования для зарядки энергохранилища.

VI. Как следует рассчитывать инвестиционные затраты и рентабельность инвестиций в зарядные устройства электромобилей?

Цена покупки зарядного устройства для электромобилей составляет лишь часть от общего объема инвестиций.шкафы распределения электроэнергии, кабели, строительные работы, связи, платежные системы и подключение к сети могут составлять значительную долю от общего числа.

Общедоступные данные из США указывают на то, что стоимость оборудования для быстрой зарядки постоянного тока составляет примерно 38 000$ - 90 000$ за разъединитель, а стоимость установки колеблется от 20 000$ - 60 000$ за разъединитель;в целом, более высокие номинальные мощности и более сложные модификации площадки приводят к более высоким затратам.

Эти цифры служат ориентиром для зарубежных государственных проектов и не представляют собой котировки цен на продукты Door Energy.

Бюджетная структура проекта зарядки электромобилей

Основные формулы рентабельности

Простой период окупаемости для проекта сбора может быть оценен с помощью следующих формул:

Годовой объем продаж электроэнергии = мощность зарядных устройств электромобилей × 8760 часов × уровень использования

Годовой валовой вклад = Годовой объем продаж электроэнергии × (цена заряда ¢ стоимость покупки электроэнергии ¢ стоимость единицы сети)

Ежегодный чистый денежный вклад = Ежегодный валовой вклад Фиксированные затраты на эксплуатацию и эксплуатацию

Простой период окупаемости = общая инвестиция в проект ÷ годовой чистый денежный вклад

Среди них уровень использования является одной из наиболее значимых переменных, влияющих на рентабельность инвестиций. Если установка 320 кВт используется всего 30 минут в день, ее уровень использования составляет менее 2,1%;даже при более высоких тарифах, трудно вернуть инвестиции в инфраструктуру высокой мощности.

Пример модели рентабельности инвестиций

Следующие данные предназначены только для иллюстрации расчетов и не представляют собой котировки оборудования или гарантированную прибыль.

В реальных проектах необходимо учитывать дополнительные факторы, такие как затраты на землю, затраты на финансирование, налоги и сборы, сборы за обработку платежей, сборы за потребление электроэнергии,и убытки в результате простоя оборудования.

Не пренебрегайте эксплуатацией и надёжностью

Общедоступные данные по эксплуатации и техническому обслуживанию показывают, что операторы могут основывать первоначальное планирование на максимальном базовом бюджете на техническое обслуживание примерно в 400 долларов США на единицу в год;расширенные гарантийные расходы на быстрые зарядные устройства постоянного тока могут превышать 800 долларов США за единицу в год.

Однако для площадок с высоким оборотом потеря доходов, вызванная простоями оборудования, может превышать затраты на ремонт.

* Время ответа на ошибку;

* сроки поставки запасных частей;

* Возможности дистанционной диагностики;

* Требования к доступности системы;

* Границы ответственности за программную платформу;

* Профилактические интервалы обслуживания;

* Поддерживают ли силовые модули независимую замену.

Продукты Door Energy имеют модульную архитектуру и поддерживают интеграцию OCPP, что позволяет операторам осуществлять удаленный мониторинг состояния, управление заказами и диагностику неисправностей.Часто задаваемые вопросы и заключение заключения о заключении контракта

Семиступенчатый контрольный список до закупок

Перед тем, как завершить решение для зарядки электромобилей, рекомендуется провести оценку в следующем порядке:

1. Подсчитайте количество транспортных средств, нуждающихся в обслуживании ежедневно;

2. Записывать распределение времени прибытия и отъезда транспортных средств;

3. Определить энергию (kWh), необходимую для каждой категории транспортных средств;

4. Проверить максимальные показатели приемки переменного и постоянного тока транспортных средств;

5Проверьте оставшуюся мощность трансформатора и сборы за потребление;

6Разработать модель общей стоимости владения (TCO), охватывающую оборудование, установку, программное обеспечение и О&М;

7Провести стресс-тест ROI с использованием консервативных показателей использования.

Если прогнозируемый уровень использования неопределен, сначала подумайте о развертывании блоков Door Energy серии W, C или D, оставляя дополнительное пространство для каналов и трансформаторов на этапе строительства.По мере роста спроса вы можете добавить устройства серии U или перейти на гибкую архитектуру серии H. Этот поэтапный подход, как правило, более надежен, чем слепое настройка для максимальной мощности с самого начала.

Частые вопросы

Вопрос 1: В чем основное различие между зарядными устройствами для электромобилей с переменным током и с постоянным током?

A1: зарядные устройства для электромобилей с переменным током зависят от бортового зарядного устройства транспортного средства для преобразования переменного тока в постоянный; следовательно, их выходная мощность обычно ниже, что делает их подходящими для длительной парковки.Зарядные устройства для электромобилей с постоянным током выполняют преобразование внутри и поставляют постоянный ток непосредственно в аккумулятор, что приводит к более высоким скоростям зарядки, но более высоким затратам на установку и распределение электроэнергии.

Вопрос 2: Действительно ли зарядное устройство для электромобилей мощностью 22 кВт должно быть в два раза быстрее, чем зарядное устройство мощностью 11 кВт?

Если бортовое зарядное устройство транспортного средства поддерживает максимум только 11 кВт, то при подключении к зарядному устройству мощностью 22 кВт оно будет принимать только примерно 11 кВт.Вы должны проверить возможности переменного тока зарядки целевых моделей транспортных средств перед покупкой.

Вопрос 3: Какая серия Door Energy включает модели мощностью 20 кВт, 30 кВт и 40 кВт?

A3: Модели мощностью 20 кВт, 30 кВт и 40 кВт принадлежатДверь серии Energy CСерия D охватывает диапазон мощностей 60 кВт, 80 кВт, 120 кВт и 160 кВт.

Вопрос 4: Какие сценарии подходят для серии D мощностью 60-160 кВт?

A4: Серия D подходит для торговых центров, больниц, отелей, общественных парковочных площадок, автомагистральных сервисных зон, городских станций быстрой зарядки и некоторых автобусных депо.Он достигает оптимального баланса между скоростью зарядки, сетевой мощности и инвестиций в проекты.

Вопрос 5: Когда требуется ультрабыстрое зарядное устройство?

A5: Серия U мощностью 180 400 кВт является подходящим выбором, когда затраты на время простоя транспортных средств высоки, ежедневная частота зарядки высока, целевые транспортные средства поддерживают высокопроизводительную зарядку постоянного тока,и площадка имеет достаточную мощность распределения электроэнергииТипичные применения включают тяжелые грузовики, автобусы и логистические парки.

Вопрос 6: будет ли зарядное устройство мощностью 400 кВт всегда поставлять 400 кВт в транспортное средство?

Ответ 6: Не обязательно. Фактическая выходная мощность ограничена транспортным средством, температурой батареи, состоянием зарядки (SOC), ограничениями тока разъема, распределением мощности системы и кривой зарядки.При покупке, важно проверить общую мощность системы, максимальную мощность на разъединение и правила одновременного зарядки двух пушек.

Вопрос 7: Как можно повысить рентабельность проекта по зарядке электромобилей?

A7: Увеличить использование оборудования в качестве приоритета, а не просто повышать сборы за зарядку.,Реклама, зарядка за пределами пикового периода и совместное использование электроэнергии, одновременно снижая затраты на потребление и затраты на свободную мощность.

Вопрос 8: Должны ли большие зарядные станции устанавливать несколько автономных блоков или использовать гибкую систему зарядки?

A8: Если на участке обслуживаются различные типы транспортных средств, время прибытия сосредоточено или требуется динамическое распределение энергии на нескольких парковочных площадках,Система гибкой зарядки серии H обычно лучший выборОн использует 360 ‰ 1040 кВт главный шкаф для динамического распределения мощности на 4 ‰ 16 разъемов, минимизируя бездействующую фиксированную емкость.

Заключение

Ключ к выбору зарядного устройства для электромобилей заключается не только в покупке наиболее высокой номинальной мощности, но и в соответствии мощности оборудования потребностям транспортного средства, продолжительности парковки, мощности сети,и бизнес-модель.

Для длительных парковочных сценариев следует уделять первостепенное вниманиеЗарядное устройство для электромобилей серии W серии 7 22 кВтДля небольших коммерческих проектов, требующих средней скорости подзарядки, хорошим вариантом является C-серия 20 ‰ 40 кВт; общественные места быстрой зарядки и районы обслуживания автомагистралей могут использовать D-серию 60 ‰ 160 кВт;и для тяжелых грузовых автомобилейПри решении задач, связанных с несколькими парковочными местами, высокой мощностью,и сложное планирование, гибкая зарядная станция серии H может еще больше увеличить использование мощности системы.

В конечном счете, надежное решение для зарядки электромобилей должно достичь баланса между скоростью зарядки, затратами на проект и долгосрочной рентабельностью инвестиций.и стресс-тесты доходов могут помочь покупателям избежать таких проблем, как чрезмерная мощность или недостаточная мощность., и создать действительно устойчивый бизнес по зарядке.