Емкость, выходная мощность, безопасные окна SOC, оборот пополнения и подходящие сценарии эксплуатации
По мере расширения парка электрических легковых автомобилей, коммерческих автопарков и электрического промышленного оборудования планирование зарядной инфраструктуры больше не сводится к простому вопросу о том, сколько зарядных устройств для электромобилей следует установить.
При дорожной помощи, наземном обслуживании аэропортов, логистических парках, временных строительных площадках, портах и экстренной зарядке автопарков автомобили могут не иметь возможности добраться до стационарной зарядной станции. В других случаях на объекте может не хватать сетевой мощности для поддержки дополнительных мощных зарядных устройств.
Именно поэтому мобильные системы зарядки электромобилей с интегрированным накопителем энергии становятся важным дополнением к традиционной стационарной зарядной инфраструктуре электромобилей.
Однако разница сложнее, чем просто зарядное устройство, которое может перемещаться, и зарядное устройство, которое не может. Стационарное зарядное устройство для электромобилей в основном преобразует и подает электроэнергию из сети. Мобильная система зарядки с накопителем энергии также включает в себя батареи, систему управления батареями, терморегулирование, зарядные модули, средства связи и средства управления эксплуатацией.
С операционной точки зрения, она функционирует скорее как управляемая мобильная энергетическая станция.
Компании, сравнивающие эти два подхода, должны поэтому смотреть дальше номинальной мощности. Емкость накопителя, полезное состояние заряда (SOC), энергия, подаваемая за миссию, время пополнения, ежедневный оборот миссий и время простоя транспортных средств имеют одинаково важное значение.
![]()
В традиционной модели стационарной зарядки транспортное средство должно подъехать к назначенному месту зарядки. Затем зарядное устройство для электромобилей получает электроэнергию из местной сети и подает ее транспортному средству.
Стандартное стационарное зарядное устройство обычно не хранит большое количество электроэнергии. Его сервисная мощность, следовательно, зависит от доступности сети, мощности трансформатора, количества разъемов для зарядки и оборота парковочных мест.
Мобильное зарядное устройство для электромобилей с интегрированным накопителем энергии следует другой операционной модели. Оно заранее накапливает энергию и транспортирует ее к транспортному средству или в рабочую зону по мере необходимости. Его цель не заменить каждое стационарное зарядное устройство, а решить задачи зарядки, которые стационарная инфраструктура не может легко обеспечить.
Стационарное зарядное устройство для электромобилей обычно включает в себя вход переменного тока, модули преобразования мощности, разъемы для зарядки, счетчики, аппаратное обеспечение управления и систему связи.
Его выходная мощность может быть ограничена:
Портфель стационарных зарядных устройств Door Energy охватывает различные требования к мощности. Серия W включает конфигурации переменного тока мощностью 7 кВт, 11 кВт и 22 кВт. Серия C Door Energy охватывает зарядку постоянным током мощностью 20 кВт, 30 кВт и 40 кВт, а серия D Door Energy охватывает быструю зарядку постоянным током мощностью 60 кВт, 80 кВт, 120 кВт и 160 кВт.Эти стационарные зарядные устройства подходят для проектов, где спрос на зарядку стабилен, транспортные средства могут подъезжать к выделенным местам, и имеется непрерывное электроснабжение.Мобильное зарядное устройство для электромобилей — это комплексная платформа для подачи энергииМобильное зарядное устройство для электромобилей Door Energy может объединять накопитель энергии, мониторинг BMS, терморегулирование, модули зарядки постоянным током, разъемы CCS1 или CCS2, связь OCPP и интеллектуальное управление оборудованием в одной платформе.Типичная миссия может следовать этой последовательности:
Получен запрос -> Подтверждено местоположение транспортного средства -> Отправлен мобильный блок -> Установлено зарядное соединение -> Подана энергия -> Блок возвращен или отправлен на следующую миссию
СравнениеМеста зарядки на строительной площадке могут меняться по мере развития проекта, в то время как крупное подключение к сети может потребовать длительного периода согласования и установки.Мобильная система зарядки с накопителем энергии
Операционное значение
Источник энергии
Получает электроэнергию из сети в режиме реального времени
| Накапливает электроэнергию перед подачей по запросу | Энергия может быть направлена за пределы фиксированной точки подключения | Интегрированный накопитель | Обычно не включен |
| Включает определенную емкость батареи | Планирование емкости становится важным | Сервисная модель | Транспортное средство подъезжает к зарядному устройству |
| Зарядное устройство подъезжает к транспортному средству или рабочей зоне | Движение транспортных средств и время простоя могут быть сокращены | Основные ограничения | Мощность сети, парковочные места и распределительная инфраструктура |
| Полезная энергия, окно SOC и оборот пополнения | Различные активы требуют разных KPI | Типичные применения | Дома, рабочие места, отели, общественные парковки и депо автопарков |
| Дорожная помощь, аэропорты, порты, строительство и экстренная поддержка | Мобильность наиболее ценна, когда спрос рассредоточен | Метод расширения | Добавление зарядных устройств и увеличение мощности объекта |
| Добавление мобильных блоков или региональных центров пополнения | Масштабирование может основываться на миссиях, а не на парковочных местах | Базовое различие, таким образом, можно обобщить следующим образом: стационарное зарядное устройство для электромобилей подключает транспортное средство к сети, в то время как мобильная система накопителя энергии доставляет полезную энергию к транспортному средству. | II. Емкость — это не мощность: понимание разницы между кВт·ч и кВт |
| Киловатт-часы и киловатты часто путают при выборе оборудования, но они измеряют совершенно разные характеристики. | Киловатт-час, или кВт·ч, представляет собой количество энергии, которое может быть сохранено или подано. Это сравнимо с объемом резервуара для воды. Киловатт, или кВт, представляет собой скорость, с которой эта энергия может быть подана в данный момент. Это сравнимо с расходом через трубу. | Стационарные зарядные устройства для электромобилей в первую очередь требуют планирования мощности | Стандартное стационарное зарядное устройство постоянного тока мощностью 60 кВт теоретически может продолжать получать энергию из сети до тех пор, пока доступно электроснабжение и оборудование. |
Если оно работает на мощности 60 кВт в течение двух часов, его теоретическая выходная мощность составляет 120 кВт·ч. Если оно работает в течение десяти часов, общий объем может достичь 600 кВт·ч. Зарядному устройству не нужно хранить эту электроэнергию, потому что оно получает непрерывное питание от сети.
Мобильная зарядка требует как планирования емкости, так и мощности
Для мобильного зарядного устройства для электромобилей с интегрированным накопителем энергии выходная мощность определяет, как быстро может быть подана энергия, в то время как емкость накопителя определяет, сколько миссий может быть выполнено до того, как блок должен вернуться для пополнения.
Выбор мобильной зарядки, следовательно, должен отвечать на два вопроса:
1. Сколько киловатт-часов нужно каждому транспортному средству?
2. Как быстро должна подаваться эта энергия?
Максимальная выходная мощность — это системная возможность, а не гарантия того, что одно транспортное средство будет непрерывно заряжаться на мощности 420 кВт. Фактическая мощность зарядки остается предметом принятия транспортным средством, SOC, температуры батареи, совместимости напряжения и настроек распределения мощности.
Как оценить полезную энергию
Номинальная емкость батареи мобильной зарядной системы не совпадает с энергией, которая может быть подана транспортным средствам в каждом рабочем цикле. Фактическая полезная энергия должна учитывать рабочее окно SOC, потери при преобразовании, вспомогательное потребление и резервы безопасности.
Подаваемая энергия = Номинальная емкость x Процент полезного SOC x Общая эффективность
Предположим, мобильная система имеет номинальную емкость 200 кВт·ч, рабочий диапазон от 10% до 90% SOC и расчетную общую эффективность подачи 90%.
200 кВт·ч x 80% x 90% = 144 кВт·чЕсли ожидается, что каждая миссия дорожной помощи будет подавать 40 кВт·ч, система теоретически сможет выполнить примерно три миссии, сохраняя ограниченный операционный резерв.Это иллюстративный расчет, а не универсальная гарантия производительности. Реальные результаты будут варьироваться в зависимости от температуры окружающей среды, состояния кабелей, состояния батареи транспортного средства, кривых мощности зарядки и требований к терморегулированию.
При настройке решения Door Energy Mobile EV Charger планирование емкости должно поэтому учитывать энергию на миссию, объем ежедневных миссий, радиус действия и доступные окна пополнения — а не просто максимальную мощность, указанную на техническом паспорте.
Как для мобильных систем, так и для стационарных зарядных устройств для электромобилей, номинальная мощность зарядного устройства не обязательно является мощностью, получаемой транспортным средством в течение всей сессии зарядки.
В зависимости от выбранной конфигурации, решения Door Energy Mobile EV Charger могут обеспечивать высокомощный выход постоянного тока с максимальной системной возможностью до 420 кВт. Однако эта цифра не означает, что каждое подключенное транспортное средство может непрерывно заряжаться на мощности 420 кВт.
Множество факторов определяют фактическую скорость зарядки
Фактическая мощность зарядки обычно ограничивается наименьшим применимым значением из следующих:
Максимальная выходная мощность зарядного устройства;
Максимальная принимаемая мощность зарядки постоянным током транспортным средством;
Кривая зарядки, связанная с текущим SOC транспортного средства;
Доступные диапазоны напряжения и тока;
Состояние связи CCS и рукопожатия транспортного средства;
Ограничения мощности, определенные объектом или программным обеспечением;
SOC транспортного средства
Мощность зарядки обычно снижается при высоком SOC
| Необходимо следовать той же кривой зарядки | Мощность сети | Может напрямую ограничивать выходную мощность зарядного устройства |
| Менее актуально во время подачи энергии | Обычно не применимо | Обычно не применимо |
| Может влиять на доступную мощность и последующие миссии | Температура окружающей среды | Влияет на охлаждение зарядного устройства и транспортного средства |
| Влияет как на накопительную батарею, так и на батарею транспортного средства | Несколько разъемов | Требует распределения общей мощности объекта |
| Требует как распределения мощности, так и распределения накопленной энергии | Высокая мощность наиболее ценна, когда она восстанавливает критическое рабочее время | При дорожной помощи, эксплуатации аэропортов, портов и строительстве цель зарядки не всегда состоит в том, чтобы довести транспортное средство до 100% SOC. |
| Застрявшему легковому автомобилю может потребоваться только достаточно энергии, чтобы безопасно добраться до ближайшей зарядной станции. Наземному транспортному средству аэропорта может потребоваться достаточно энергии, чтобы завершить следующий оборот. Аналогично, логистическому транспортному средству может потребоваться короткая подзарядка перед началом следующего маршрута. | В этих ситуациях высокая мощность создает ценность, увеличивая количество полезной энергии, подаваемой в минуту. Это не следует интерпретировать как требование заряжать каждое транспортное средство от нуля до полного. | Поэтому Door Energy поддерживает подход к зарядке на основе миссий. Целевая энергия и целевой SOC определяются следующим операционным требованием транспортного средства, что помогает сократить время подключения и увеличить количество миссий, которые мобильный блок может выполнить в день. |
| IV. Почему безопасное окно SOC определяет реальную емкость мобильной зарядки? | SOC, или состояние заряда, описывает количество энергии, оставшейся в батарее, в процентах от ее общей емкости. | При стационарном зарядном устройстве оператор в основном контролирует SOC заряжаемого транспортного средства. Мобильное зарядное устройство для электромобилей с интегрированным накопителем энергии должно одновременно управлять двумя значениями SOC: SOC внутренней батареи мобильного блока и SOC транспортного средства, получающего энергию. |
Повторная эксплуатация мобильной зарядной системы вблизи 0% может создать несколько практических проблем:
Недостаточная мощность для систем управления и терморегулирования;
Риск прерывания последней зарядной миссии;
Отсутствие резервной энергии для неожиданного высокоприоритетного запроса;
Недостаточная энергия для перемещения или других вспомогательных функций.
Аналогично, длительное хранение батареи вблизи 100% может способствовать стрессу от календарного старения. Поэтому мобильная система должна работать в пределах определенного окна SOC, а не следовать стратегии «всегда полный, всегда пустой».
Различные приложения требуют различных стратегий резервирования.
Местоположение и потребность в энергии следующего вызова могут быть непредсказуемыми
Использовать более предсказуемое рабочее окно
| Количество транспортных средств, маршруты и смены легче прогнозировать | Наземное обслуживание аэропортов | Резервировать энергию для критического оборудования |
| Расписания рейсов делают операционные задержки дорогостоящими | Строительная площадка | Учитывать высокие нагрузки и меняющиеся местоположения |
| Рабочие зоны могут перемещаться по мере развития проекта | Порт или горнодобывающая операция | Координировать SOC со сменами и высокомощными нагрузками |
| Транспортные средства часто работают непрерывно в течение длительных периодов | Реагирование на стихийные бедствия | Поддерживать консервативный резерв |
| Доступность сети и будущее пополнение могут быть неопределенными | Системы Door Energy используют мониторинг BMS, терморегулирование и логику управления для отслеживания напряжения, тока, температуры и SOC. В зависимости от требований проекта операторы могут устанавливать пороговые значения раннего предупреждения, минимальный SOC для отправки и условия автоматического возврата. | Связь OCPP также может поддерживать записи сессий зарядки, отчеты о состоянии оборудования, данные о подаваемой энергии и мониторинг неисправностей. Эти функции обеспечивают операционную основу данных для принятия решений по отправке и техническому обслуживанию. |
| Окно безопасности не всегда 10-90% | Диапазон от 10% до 90% может быть полезен для предварительных расчетов, но его не следует рассматривать как универсальную настройку. | Правильное окно SOC зависит от химии батареи, температуры окружающей среды, скорости зарядки и разрядки, частоты работы, стратегии гарантии и требований к надежности миссий. Холодный климат, высокотемпературные среды, непрерывная высокомощная выходная мощность и частые ежедневные циклы могут потребовать более консервативного управления. |
| Поэтому Door Energy рассматривает окно SOC как операционный параметр, а не просто число в технической спецификации. Эффективное управление SOC создает баланс между полезной энергией за цикл, сроком службы батареи и надежностью миссий. | V. Оборот пополнения: может ли мобильная зарядка повысить операционную эффективность? | Эффективность мобильного зарядного устройства для электромобилей нельзя оценить только по количеству минут, затраченных на зарядку одного транспортного средства. Необходимо учитывать весь цикл миссии. |
Получен запрос -> Подтверждены местоположение и транспортное средство -> Отправлен блок -> Установлено соединение -> Подана энергия -> Соединение снято -> Блок возвращен или отправлен на следующую миссию -> Батарея мобильного блока пополнена
Упрощенный расчет ежедневной емкости миссий:
Время полной миссии включает в себя время в пути, подключение, зарядку, переход к задаче и любое необходимое пополнение.
Узкие места оборота для стационарных зарядных устройств для электромобилей
Основные операционные ограничения стационарной зарядной инфраструктуры могут включать:
Полностью заряженные транспортные средства, остающиеся на зарядных местах;
Зарядные места, заблокированные не заряжающимися транспортными средствами;
Мощность объекта, разделенная между несколькими транспортными средствами;
Транспортные средства, которым приходится покидать свой обычный маршрут или рабочую зону для зарядки.
Узкие места оборота для мобильных систем зарядки электромобилей
Осталось ли достаточно полезной энергии;
В зависимости от входной мощности, остаточного SOC, температуры и окончательной конфигурации системы, мобильное зарядное устройство для электромобилей Door Energy может быть пополнено примерно за один час через подходящий источник постоянного тока или примерно за два часа через совместимый блок питания переменного тока.
Частота пополнения;
SOC в начале и конце каждой миссии;
Время работы на пониженной мощности из-за температуры;
Транспортные средства могут подъезжать к выделенным местам зарядки;
Зарядные устройства должны оставаться постоянно доступными для общественности или определенной группы пользователей.
Применения, подходящие для мобильного зарядного устройства для электромобилей
Требуется временное или аварийное питание;
Дорожная помощь
Строительство и временные проектыМеста зарядки на строительной площадке могут меняться по мере развития проекта, в то время как крупное подключение к сети может потребовать длительного периода согласования и установки.Мобильное зарядное устройство может питать электромобили и строительную технику. В зависимости от его конфигурации, оно также может поддерживать временные электрические нагрузки.
Порты, шахты и логистические парки
Мобильная зарядка может обеспечить распределенную подачу энергии вблизи рабочих зон и поддерживать стационарные зарядные устройства в пиковые периоды.
Почему гибридное развертывание часто более практично
Эта комбинация может помочь компаниям избежать чрезмерного увеличения мощности стационарной зарядной инфраструктуры только для покрытия периодических пиков спроса, сохраняя при этом гибкость для реагирования на неожиданные миссии.
VII. Как Door Energy поддерживает выбор мобильных зарядных устройств для электромобилей
Шаг 1: Создание профиля транспортного средства и миссии
Компании должны документировать тип транспортного средства, емкость батареи, разъем для зарядки, максимальную принимаемую мощность зарядки, ежедневное расстояние эксплуатации, типичный SOC при прибытии и максимально допустимое время простоя.
Шаг 2: Расчет полезной энергии за рабочий цикл
Умножьте ожидаемую энергию на миссию на запланированное количество последовательных миссий, затем добавьте соответствующий операционный резерв. Расчет должен использовать подаваемую энергию, а не номинальную емкость батареи.
Шаг 3: Выбор подходящей выходной мощности
Если большинство целевых транспортных средств принимают только 60-100 кВт, выбор самой высокой возможной номинальной мощности зарядного устройства может не значительно сократить время подключения.
Шаг 4: Установление правил SOC и приоритетов миссий
Шаг 5: Создание процессов цифровой эксплуатации и технического обслуживания
Используя OCPP и связанные с ним инструменты управления, операторы могут просматривать состояние зарядного устройства, записи о зарядке, данные о подаче энергии и информацию о неисправностях. В сочетании с платформой диспетчеризации эти данные могут использоваться для оптимизации порядка миссий, маршрутизации и графиков пополнения.
Шаг 6: Начните с пилотного проекта
Компании, впервые внедряющие мобильную зарядку, могут начать с одного депо, одного автопарка или одного четко определенного приложения. Пилотный проект должен измерять фактическую частоту миссий, энергию, подаваемую на миссию, утилизацию мобильного блока, частоту пополнения, сокращение буксировки и сокращение времени ожидания и простоя транспортных средств.
Door Energy может использовать данные пилотного проекта для уточнения емкости, мощности зарядки, конфигурации разъемов, настроек SOC и операционных рабочих процессов для следующего этапа развертывания.
VIII. Часто задаваемые вопросы
О1: Обычно нет, и полная замена редко бывает необходимой. Стационарные зарядные устройства более подходят для стабильной, частой и предсказуемой зарядки. Мобильные системы более подходят для дорожной помощи, экстренной зарядки, удаленных рабочих зон, временных проектов и поддержки пиковых нагрузок. Часто более эффективной является комбинация обоих.
О2: Не обязательно. Большая емкость может поддерживать больше миссий, но она также может увеличить размер оборудования, стоимость приобретения и время пополнения. Емкость должна рассчитываться исходя из энергии на миссию, объема ежедневных миссий, расстояния в пути и доступных окон пополнения.
В3: Означает ли возможность Door Energy в 420 кВт, что транспортное средство всегда будет заряжаться на 420 кВт?
В4: Почему полная номинальная емкость накопителя не может быть подана транспортным средствам?
О4: Система должна сохранять резерв безопасности SOC. Энергия также потребляется при преобразовании мощности, терморегулировании, системах управления и вспомогательном оборудовании. Поэтому расчеты проекта должны использовать предполагаемую подаваемую энергию, а не номинальную емкость батареи.
О5: CCS2 поддерживает физическое соединение и связь зарядки между системой и совместимыми транспортными средствами и широко используется в Европе. OCPP поддерживает связь между зарядным оборудованием и платформой управления, обеспечивая такие функции, как мониторинг состояния, записи о зарядке, удаленное управление и отчетность о неисправностях. Door Energy также может предоставлять конфигурации CCS1 для проектов, обслуживающих другие рынки.
IX. Заключение