Сколько электроэнергии из сети действительно нужно станции быстрой зарядки постоянным током? Ответ редко сводится к сумме номинальных параметров каждого зарядного устройства. Полезный расчет для объекта начинается с учета потребности автомобиля в энергии, времени стоянки, реалистичного количества одновременных зарядок, входного переменного тока зарядного устройства, существующей нагрузки объекта и рабочего предела, согласованного с энергоснабжающей компанией. Затем динамическое управление нагрузкой, солнечная генерация и аккумуляторные батареи могут быть оценены как ресурсы управления, а не как упрощенные способы проектирования электрооборудования.
Энергия, которую необходимо пополнить в аккумуляторе транспортного средства, и доступное время зарядки определяют среднюю мощность, которую должна обеспечивать станция.
Максимально возможный одновременный спрос определяется прибытием транспортных средств, приемом заряда, активными разъемами и распределением мощности.
Управление нагрузкой и диспетчеризация систем хранения энергии могут удерживать спрос ниже установленного потолка, если план эксплуатации допускает гибкость.
Что определяет требования к мощности станции быстрой зарядки постоянным током?
Потребности в мощности быстрых зарядных устройств постоянного тока определяются не только числом, указанным на зарядном устройстве. Одни и те же четыре зарядных устройства мощностью 240 кВт могут создавать совершенно разные нагрузки на электросеть в транспортном узле на автомагистрали, логистическом складе, автосалоне и офисном здании, поскольку различаются транспортные средства, схемы прибытия, время стоянки и приоритеты эксплуатации.
Инструмент EVI-EnSitePy Национальной лаборатории Скалистых гор моделирует мощные зарядные станции, используя графики движения транспортных средств, номинальные характеристики зарядных устройств, количество портов, эффективность зарядных устройств, силовые модули, тип разъема, уровень заряда транспортного средства и зависимость приема заряда от температуры. Он также оценивает пиковую мощность станции, потребности в хранении энергии, очереди и процедуры распределения мощности.[1] Это полезное резюме того, почему для серьезного проектирования необходим профиль нагрузки, а не простое умножение.
| Вход | Вопрос для ответа | Почему это меняет результат |
|---|---|---|
| Потребление энергии транспортными средствами | Сколько кВт⋅ч должно получить каждое транспортное средство перед отправлением? | Определяет общее количество энергии, которое должна вырабатывать зарядная станция в течение суток. |
| Окно пребывания | Как долго каждое транспортное средство может оставаться подключенным? | Более короткие временные интервалы требуют большей средней мощности или большей оперативной гибкости. |
| прием зарядки транспортных средств | Какую мощность может принимать транспортное средство при каждом уровне заряда и температуре? | Потребление энергии транспортным средством может быть значительно ниже максимальной мощности зарядного устройства. |
| Активные разъемы | Сколько сессий могут перекрываться? | Определяет одновременное совпадение спроса на зарядку и риск образования очередей. |
| Разделение власти | Электропитание станции является выделенным или распределяется между разъемами? | Изменяет выходную мощность каждого транспортного средства и общее входное напряжение переменного тока станции. |
| Нагрузка на существующий участок | Какова измеренная потребность объекта в электроэнергии в часы зарядки? | Без модернизации или вмешательства в систему управления доступен только оставшийся запас по напряжению электросети. |
| Ограничение полезности | Какая пропускная способность для импорта утверждается в точке подключения? | Определяет верхний предел, которого должна придерживаться вся территория. |
| Будущий рост | Увеличится ли количество транспортных средств, мощность зарядных устройств или спрос на услуги этих объектов? | Это влияет на стратегию установки трансформаторов, строительные работы, кабельные каналы, распределительные устройства и модульное расширение. |
Номинальная мощность не то же самое, что и потребление электроэнергии из сети.
Если в проекте установлены четыре зарядных устройства постоянного тока мощностью 240 кВт каждое, то суммарная номинальная мощность зарядных устройств, указанная на паспортной табличке, составляет 960 кВт. Это число важно: оно описывает максимальную суммарную мощность оборудования и определяет верхний предел, который необходимо учитывать при проектировании электрооборудования. Однако оно не доказывает, что объект будет постоянно потреблять 960 кВт.
Фактический спрос может быть ниже по следующим причинам:
- Не все разъемы заняты одновременно.
- Для каждого автомобиля существует своя максимальная скорость зарядки.
- Мощность зарядки аккумуляторов электромобилей снижается по мере повышения уровня заряда.
- Низкие или высокие температуры батареи могут ограничивать возможность установки в автомобиль.
- Станция с двумя разъемами может распределять свою общую мощность между двумя транспортными средствами.
- Система управления зарядкой может устанавливать ограничение на мощность на объекте или станции.
- Некоторые транспортные средства могут ожидать или заряжаться медленнее, не нарушая требований к отправлению.
Спрос также может быть выше, чем предполагает расчет, основанный только на выходной мощности автомобиля, поскольку на стороне переменного тока учитываются потери на преобразование зарядного устройства и потребление вспомогательных ресурсов. Для предварительного моделирования проектным группам следует различать электроэнергия, подаваемая на транспортные средства от Потребляемая зарядным оборудованием переменная мощностьВместо применения неподдерживаемого универсального процентного значения следует использовать карту эффективности и данные о вспомогательной нагрузке, предоставленные производителем зарядного устройства.
Энергию и мощность необходимо рассчитывать отдельно.
Во многих ранних проектах путают киловатты и киловатт-часы. Оба показателя важны, но они отвечают на разные вопросы.
| Количество | Что это описывает | Пример вопроса |
|---|---|---|
| кВт | Мгновенная зарядка или питание от сети. | Каков максимальный совпадающий спрос, который должен удовлетворить данный сайт? |
| кВтч | Энергия, выделяемая с течением времени. | Какое количество энергии должны получить все транспортные средства в течение рабочего периода? |
| кВА | Полная мощность, потребляемая оборудованием переменного тока, таким как трансформаторы. | Какая номинальная мощность трансформатора требуется с учетом коэффициента мощности и инженерных условий? |
Автобазу может потребоваться 2400 кВт⋅ч электроэнергии за ночь, но всего 400 кВт контролируемой мощности зарядки, если транспортные средства остаются подключенными достаточно долго. Другой площадке может потребоваться меньше энергии в целом, но гораздо более высокая пиковая нагрузка, поскольку у нескольких транспортных средств короткие промежутки времени для зарядки. Поэтому при выборе зарядного устройства необходимо учитывать как потребность в энергии, так и время, доступное для ее обеспечения.
Это уравнение — лишь отправная точка. В окончательную модель следует добавить потери заряда, вспомогательные нагрузки, перекрытие расписания, минимальный уровень заряда при отправлении, оперативный резерв и периоды, когда транспортные средства недоступны для зарядки.
Практический метод оценки мощности объекта.
Составьте график энергопотребления транспортного средства.
Для каждого класса транспортных средств запишите время прибытия, время отправления, уровень заряда по прибытии, целевой уровень заряда, полезную емкость батареи, энергию, потребляемую по обычному маршруту, максимальное потребление постоянного тока и минимальный оперативный резерв. Используйте типичные рабочие дни, а не только самый легкий день в году.
Измерьте существующую нагрузку на объект.
Получите данные с интервальных счетчиков, охватывающие нормальный объем производства, сезонные пики, выходные дни и часы зарядки транспортных средств. Ежемесячный счет за коммунальные услуги, показывающий только максимальную нагрузку, не отражает того, как потребление электроэнергии зданием пересекается с периодом зарядки.
Модель зарядного устройства и поведение транспортного средства
Примените реальную конфигурацию зарядного устройства, учет совместного использования разъемов, эффективность, кривые зарядки транспортных средств и ожидаемое перекрытие сеансов. Протестируйте нормальную работу, работу в день с высокой нагрузкой, задержки прибытия, работу при низких температурах и сценарии выхода оборудования из строя.
Установите утвержденный предел мощности электропитания на объекте.
В сотрудничестве с инженером-электриком и представителем энергоснабжающей компании определите доступную пропускную способность сети и любые ограничения на импорт или экспорт электроэнергии. Потолок должен покрывать всю территорию объекта, а не только зарядные устройства. Центр данных по альтернативным видам топлива также рекомендует заблаговременно связаться с энергоснабжающей компанией для подтверждения краткосрочных и долгосрочных потребностей в зарядке, ценообразования и любых необходимых модернизаций сети.[5]
Варианты управления тестированием и инфраструктуры
Сравните нерегулируемую зарядку, регулируемую зарядку, расширение трансформаторной подстанции, поэтапное развертывание зарядных устройств, солнечную генерацию и поддержку систем хранения энергии. Оцените, соответствует ли каждый вариант требованиям к времени отправления транспортных средств и приемлемому времени ожидания в очереди.
Уравнения для проверки мест быстрой зарядки постоянным током
Следующие уравнения полезны для предварительной оценки целесообразности. Они не заменяют окончательное электротехническое исследование, координацию защиты, анализ гармоник, оценку тепловых характеристик, получение разрешения от энергоснабжающей компании или соответствие местным нормативным требованиям.
Расчеты трансформатора необходимо затем проверить с учетом фактического напряжения, политики нагрузки, температуры окружающей среды, корпуса и вентиляции, высоты над уровнем моря, гармоник, пускового тока зарядного устройства, резервирования, защиты, практики энергоснабжения и будущей нагрузки. Аналогичным образом, в руководстве EVI-LOCATE Министерства энергетики США от проектных групп требуется оценить номинальную мощность трансформатора, вторичное напряжение, коэффициент мощности, предельную нагрузку и измеренную существующую пиковую нагрузку.[2]
Пример расчета: Четыре быстрых зарядных устройства постоянного тока мощностью 240 кВт каждое.
Рассмотрим коммерческий объект, на котором планируется установка четырех зарядных устройств постоянного тока мощностью 240 кВт каждое. Приведенный ниже пример демонстрирует логику расчетов. Это не рекомендация для другого проекта.
| Пример входных данных | Предположение | Значение |
|---|---|---|
| Установленные зарядные устройства | 4 x 240 кВт | Паспортная табличка агрегированного зарядного устройства мощностью 960 кВт. |
| Потолочное напряжение переменного тока для моделируемого агрегированного зарядного устройства | 700 кВт | Целевой показатель управления всей площадкой основан на предполагаемом графике движения транспортных средств, эффективности зарядного устройства и допустимом распределении мощности. Доступная выходная мощность постоянного тока будет ниже после преобразования и учета вспомогательных потерь. |
| Одновременная нагрузка на объект | 250 кВт | Измеренная или смоделированная потребность здания в зарядке в часы пик. |
| Ограничение на импорт сайта | 800 кВт | Пример согласованного потолка для всей площадки в соответствии с рабочим сценарием. |
| вклад BESS | 200 кВт переменного тока в течение 60 минут | Пример расчета режима пиковой нагрузки при условии достаточного уровня заряда батареи и соблюдения допустимых пределов эксплуатации. |
| Вклад солнечной энергии | 0 кВт в консервативном пиковом случае | Предотвращает зависимость конструкции от неопределенности выработки солнечной энергии в период моделируемого пика. |
Сценарий А: Отсутствие поддержки BESS
Результат превышает расчетный лимит импорта в 800 кВт на 150 кВт. Оператор не может просто разрешить смоделированную суммарную входную мощность переменного тока в 700 кВт при данных условиях. Проект должен уменьшить одновременную выходную мощность зарядных устройств через введенный в эксплуатацию контроллер площадки, перенести гибкие сеансы, уменьшить нагрузку на другой площадке, увеличить утвержденное подключение или ввести другой проверенный ресурс управления.
Сценарий B: Поддержка пиковой нагрузки системы накопления энергии мощностью 200 кВт
В рассматриваемом примере потребление энергии остается на 50 кВт ниже предельного уровня в течение моделируемого часа. Разряд переменного тока мощностью 200 кВт, продолжающийся 60 минут, обеспечивает 200 кВт·ч энергии на шине переменного тока. Батарея требует больше номинальной накопленной энергии, чем 200 кВт·ч, поскольку проект должен учитывать резерв заряда, допустимый диапазон использования, потери при преобразовании, температуру, допустимую деградацию и другие параметры системы хранения энергии.
Что произойдет, если батарея недоступна?
Не следует превышать лимит импорта на объекте только потому, что система хранения энергии недоступна. В качестве резервного варианта можно ограничить суммарное потребление переменного тока зарядным устройством следующим образом:
В этом упрощенном случае зарядные устройства временно будут использовать не более доступных 550 кВт. Необходимо проверить в модели графика, соответствует ли эта сниженная мощность требованиям по времени отправления транспортных средств. Если нет, проекту потребуется увеличить пропускную способность, изменить временные интервалы зарядки, обеспечить дополнительную операционную гибкость или разработать другую инфраструктуру.
Четыре зарядных устройства мощностью 240 кВт не требуют автоматически 960 кВт непрерывной мощности сети, но и предполагать произвольно низкий коэффициент совпадения в проекте тоже нельзя. Работоспособные потребности сети определяются графиком движения транспортных средств, нагрузкой объекта, целевым показателем управления зарядными устройствами, утвержденным лимитом импорта и наличием поддержки со стороны систем хранения энергии. Резервный режим является частью проекта, а не второстепенным моментом.
Как правильно рассчитать размеры трансформатора
Трансформатор должен обеспечивать питание соответствующей нагрузки переменного тока в соответствии с применимыми проектными условиями. Общая номинальная мощность зарядного устройства является одним из входных параметров, но при проектировании также следует учитывать существующую потребность объекта, планируемые пределы мощности, коэффициент мощности, гармоники, условия окружающей среды, резервирование и возможности будущего расширения.
Перед выбором трансформатора убедитесь в следующем:
- Независимо от того, используют ли зарядные устройства отдельный трансформатор или подключаются к существующей сети.
- Диапазон допустимого входного переменного напряжения и напряжения сети, а также параметры зарядного устройства.
- Измерена пиковая и интервальная нагрузка на существующий трансформатор.
- Критерии нагрузки энергокомпании и ответственность за владение трансформаторами.
- Коэффициент мощности и гармонические характеристики поставляемой модели зарядного устройства.
- Температура окружающей среды, высота над уровнем моря, вентиляция, акустические пределы и условия в помещении.
- Необходимая избыточность и последствия недоступности одного трансформатора или фидера.
- Планы расширения включают установку дополнительных зарядных устройств, зданий, солнечных батарей или систем хранения энергии.
Что может и чего не может сделать динамическое управление нагрузкой
Система динамического управления нагрузкой отслеживает доступную мощность объекта и корректирует команды управления мощностью зарядных устройств таким образом, чтобы вся сеть оставалась в пределах заданного лимита потребления переменного тока. В зависимости от конструкции системы, распределение мощности может осуществляться по разъемам, станциям, приоритетам транспортных средств, времени отправления, группам пользователей или путем равномерного распределения. Фактическое потребление переменного тока зависит от эффективности зарядного устройства, вспомогательных устройств и условий эксплуатации.
Министерство энергетики США описывает управляемую зарядку как адаптивную зарядку, учитывающую энергетические потребности транспортного средства и цели управления. Она может сократить количество ненужных модернизаций электрооборудования, более эффективно использовать местную генерацию, снизить затраты на энергию и обеспечить готовность транспортных средств автопарка к эксплуатации в нужный момент.[3]
Управление нагрузкой может:
- Предотвратите превышение установленного лимита импорта данных на всей территории объекта зарядными устройствами.
- Приоритет отдается транспортным средствам, отправляющимся раньше назначенного времени или имеющим низкий уровень заряда батареи.
- Распределите ограниченный энергетический бюджет между несколькими разъемами.
- Сократите время зарядки в часы пик и возобновите её позже.
- Координируйте процесс зарядки с выработкой солнечной энергии и диспетчеризацией систем хранения энергии.
Управление нагрузкой не может:
- Производите дополнительную энергию, если транспортные средства не остаются подключенными достаточно долго.
- Увеличьте способность транспортного средства принимать заряд сверх его технического предела.
- Компенсируйте недостаточную мощность соединения, когда каждому транспортному средству требуется немедленное подключение к сети полного тока.
- Замените распределительные устройства, кабели, системы защиты, тепловые и инженерные коммуникации.
- Гарантировать готовность транспортных средств без соблюдения точного расписания, надежной связи и безопасного резервного режима.
EVB-ы руководство по программному обеспечению для управления зарядкой электромобилей В документе объясняется, как взаимосвязаны мониторинг зарядных устройств, контроль доступа, связь OCPP, тарифы и управление нагрузкой. OCPP может поддерживать профили интеллектуальной зарядки, но проект должен подтвердить точные сертифицированные функции и интеграцию поставляемого зарядного устройства и системы управления. Open Charge Alliance включает интеллектуальную зарядку в качестве профиля сертификации в OCPP 2.0.1.[4]
Когда использование аккумуляторных батарей на зарядной станции для электромобилей оправдано.
Система хранения энергии на основе аккумуляторов может быть ценной, когда пик зарядки превышает практический целевой показатель импорта энергии на объекте, когда солнечная энергия доступна в другое время, чем зарядка автомобиля, или когда расширение сети обходится дорого или занимает много времени. Ее ценность зависит как от мощности, так и от энергоемкости.
| Вопрос BESS | Почему это важно | Необходимы доказательства |
|---|---|---|
| Сколько кВт? | Определяет, какую часть пиковой нагрузки зарядки может компенсировать система хранения энергии в определенный момент времени. | Разница во временном ряду между желаемой нагрузкой на зарядку и разрешенным импортом из сети. |
| Сколько кВт⋅ч? | Определяет, как долго может поддерживаться требуемый расход. | Предположения о пиковой продолжительности, полезном диапазоне SoC, эффективности, резерве и деградации. |
| Когда его можно будет перезарядить? | Батарея не сможет обеспечить следующий пик нагрузки, если она не восстановила достаточный уровень заряда. | Запас мощности сети, профиль солнечной активности, диапазон тарифов и повторяющаяся последовательность ежедневных операций. |
| А что, если оно недоступно? | Сайту по-прежнему необходим безопасный режим, учитывающий ограничения сетки. | Резервный потолочный зарядный модуль, обработка сигналов тревоги и оперативное реагирование. |
| Что еще оно должно уметь? | Резервное копирование или оптимизация тарифов могут конкурировать с поддержкой зарядки. | Четко определенные приоритеты службы скорой медицинской помощи и зарезервированная емкость аккумуляторов. |
Размеры системы хранения энергии не следует определять, исходя только из разницы между номинальной мощностью зарядного устройства и мощностью сети. Проект должен включать хронологическую модель, показывающую время прибытия транспортных средств, снижение скорости зарядки, продолжительность пика, изменение нагрузки на объект, время перезарядки батареи и частоту повторения рабочего цикла.
EVB-ы Система хранения энергии для зарядки электромобилей Система объединяет зарядку, выработку солнечной энергии, хранение энергии в аккумуляторах и управление на уровне объекта. Правильная конфигурация определяется конкретным проектом.
Когда модернизация электросети по-прежнему является лучшим выбором
Системы хранения энергии и управляемая зарядка не всегда лучше, чем модернизация трансформатора или электросети. Модернизация сети может быть более целесообразной в следующих случаях:
- Множеству транспортных средств одновременно требуется высокая мощность, при этом гибкость в планировании практически отсутствует.
- Пик зарядки длится слишком долго для практического использования системы накопления энергии на основе аккумуляторов.
- Аккумулятор будет подвергаться интенсивным циклам зарядки-разрядки, не имея при этом достаточной экономической ценности.
- В будущем расширение сети зарядных станций быстро превысит проектные параметры.
- Энергетическая компания может обеспечить дополнительные мощности по приемлемой цене и в приемлемые сроки.
- Простота в эксплуатации и высокая доступность зарядных устройств важнее, чем ограничение пропускной способности сети.
Наиболее эффективным вариантом может оказаться и гибридная модель: модернизация энергосистемы оптимального размера в сочетании с динамическим управлением нагрузкой и меньшей по размеру системой хранения энергии. Сравнение альтернативных вариантов следует проводить с использованием одинакового графика движения транспортных средств, нагрузки объекта, тарифа на электроэнергию, требований к надежности и горизонта планирования.
Данные, необходимые EVB перед тем, как рекомендовать количество и мощность зарядных устройств.
- Марка, модель автомобиля, стандарт разъема, емкость аккумулятора и максимальная кривая зарядки.
- Количество транспортных средств на сегодняшний день и ожидаемый размер автопарка в течение планового периода.
- Расписание прибытия и отправления для каждой группы транспортных средств.
- Необходимо пополнить запасы энергии на одно транспортное средство и определить минимальный уровень заряда батареи при отправлении.
- Ожидаемое количество одновременных сеансов и приемлемое время ожидания.
- По крайней мере, необходимо получить репрезентативные интервальные данные о существующей электрической нагрузке объекта.
- Номинальные параметры трансформатора, напряжение, измеренная нагрузка, мощность распределительного щита и однолинейная схема.
- Ограничения на подключение к коммунальным услугам, тарифы, плата за потребление электроэнергии и планируемые изменения в сети.
- Доступная схема парковки, трассы прокладки кабелей, зазоры для оборудования и условия окружающей среды.
- Профиль выработки солнечной энергии и планируемое расширение фотоэлектрической сети, если таковое имеется.
- Назначение системы накопления энергии (BESS), целевая мощность разряда, продолжительность работы, требуемый резерв и окно перезарядки.
- Требования к бэкэнду, протоколу OCPP, аутентификации, платежам, учету потребления, отчетности и удаленному обслуживанию.
- Требования к местной сертификации, разрешениям, доступности, инженерным сетям и установке.
- Требуемое время безотказной работы, резервирование, оперативность реагирования на техническое обслуживание и стратегия обеспечения запасными частями.
Распространенные ошибки при планировании электропитания
- Размеры определяются только по заводским табличкам зарядных устройств: Это может привести к завышению реального спроса или к сокрытию подлинного пика спроса в краткосрочной перспективе.
- Использование ежемесячных счетов вместо интервальных данных: Проект не позволяет определить, когда спрос на услуги зарядных станций совпадает с периодом зарядки электромобилей.
- Игнорируя кривые зарядки автомобиля: Указание мощности зарядного устройства само по себе не описывает мощность, подаваемую в течение всего сеанса.
- Применив один коэффициент совпадения ко всем сайтам: В случае с общественными транспортными узлами и плановыми депо существует разная степень неопределенности.
- Обработка кВт·ч от системы хранения энергии как кВт·ч от системы хранения энергии: Емкость батареи не доказывает, что она способна обеспечить необходимую мгновенную мощность.
- В зависимости от количества солнечной энергии в период пиковой нагрузки: В периоды пиковой нагрузки на зарядную станцию выработка солнечной энергии может быть низкой.
- Исключение резервного управления: На объекте необходимо установить безопасный потолок для зарядного устройства на случай, если система хранения энергии, счетчик, сеть или система управления энергопотреблением недоступны.
- Разработка с учетом потребностей современного автопарка: Дальнейшее расширение может потребовать проведения ненужных земляных работ, установки распределительных устройств, трансформаторов и переделки строительных конструкций.
- Не следует забывать о вспомогательных устройствах зарядного устройства и потерях: Выходная мощность автомобиля и входной сигнал переменного тока не идентичны.
- Прежде чем обращаться в коммунальную компанию, выберите необходимое оборудование: Доступная мощность, напряжение, сроки подключения и тарифы могут изменить архитектуру.
Как EVB поддерживает коммерческие проекты быстрой зарядки постоянным током
EVB поддерживает коммерческие и автопарковые проекты, предлагая мощное оборудование для зарядки постоянным током, конфигурации с двумя разъемами, управление зарядными устройствами, связь на основе OCPP, динамическое распределение мощности, удаленный мониторинг, а также интеграцию с фотоэлектрическими системами и аккумуляторными батареями.
Последовательность инженерных работ должна оставаться дисциплинированной:
- Определите тип транспортных средств, потребность в энергии и график работы.
- Измерьте нагрузку на объект и подтвердите мощность энергоснабжения.
- Количество, мощность и возможность одновременной работы различных моделей зарядных устройств.
- Сравните сценарии без управления, с управлением, модернизацией сети и с поддержкой систем хранения энергии (BESS).
- Выберите конфигурацию зарядного устройства и управления.
- Полный комплекс услуг по электромонтажу, включая проверку на соответствие стандартам, ввод в эксплуатацию и резервные испытания.
Для проектов с высокой мощностью покупатели могут ознакомиться с продукцией EVB. быстрозарядное устройство постоянного тока с жидкостным охлаждением и двумя разъемамиДля конкретной модели и целевого рынка необходимо подтвердить точные параметры мощности, конфигурацию разъемов, ток на каждый разъем, распределение мощности, входные требования, функции OCPP, сертификацию, учет потребления и пакет услуг.
Заключение
Потребляемая электроэнергия для станции быстрой зарядки постоянным током — это не просто количество зарядных устройств, умноженное на их максимальную выходную мощность. Правильный результат получается на основе временной модели, учитывающей энергопотребление транспортного средства, временные интервалы зарядки, готовность транспортного средства к зарядке, активные разъемы, входное переменное напряжение зарядного устройства, существующую потребность объекта, утвержденную мощность сети и выбранную стратегию управления.
Динамическое управление нагрузкой позволяет более эффективно распределять ограниченную мощность. Аккумуляторные батареи могут снижать пиковые нагрузки при наличии достаточного количества доступных кВт, полезной кВт·ч, уровня заряда и возможности подзарядки. Ни один из этих методов не устраняет необходимости в координации с энергоснабжающей компанией и квалифицированном проектировании электрооборудования.
Для владельцев проектов наиболее полезным первым шагом является не вопрос «Какого размера должен быть трансформатор?», а сбор эксплуатационных данных, позволяющих подобрать трансформатор, зарядные устройства, системы управления и опциональную систему хранения энергии как единую систему.
Часто задаваемые вопросы: Требования к питанию станции быстрой зарядки постоянным током
Сколько энергии требуется станции быстрой зарядки постоянным током?
Это зависит от максимальной одновременной потребности зарядных устройств в переменном токе, существующей нагрузки объекта, утвержденного лимита импорта электроэнергии из сети, потерь в зарядных устройствах и вспомогательном оборудовании, графиков движения транспортных средств, а также любого разрешенного вклада солнечных батарей или систем хранения энергии. Сумма номинальных параметров зарядных устройств является верхним пределом мощности оборудования, а не автоматически определяет непрерывную потребность объекта в электроэнергии из сети.
Потребуется ли четырем зарядным устройствам мощностью 240 кВт по 960 кВт электроэнергии из сети?
Не обязательно. Четыре зарядных устройства имеют суммарную номинальную мощность 960 кВт, но фактическая потребность в электроэнергии зависит от одновременного использования, приема заряда от транспортных средств, распределения мощности, управления на площадке, других нагрузок и входного переменного тока зарядного устройства. Если все четыре устройства должны одновременно обеспечивать почти полную мощность, электрическая система должна быть спроектирована с учетом таких эксплуатационных требований.
Какой мощности трансформатор необходим для станции быстрой зарядки постоянным током?
Выбор трансформатора должен основываться на ожидаемой кажущейся мощности и учитывать существующую нагрузку, напряжение, коэффициент мощности, гармоники, критерии нагрузки, условия окружающей среды, резервирование и возможности будущего расширения. Универсального соотношения трансформатора и зарядного устройства не существует. Окончательный проект должен быть утвержден энергоснабжающей компанией и квалифицированным инженером-электриком.
Может ли динамическое управление нагрузкой избежать модернизации трансформатора?
Это может сократить или отложить модернизацию, если у транспортных средств достаточно гибкости зарядки, а доступное подключение может обеспечить необходимую энергию до отправления. Однако это не решает проблему, когда всем транспортным средствам требуется немедленная высокая мощность, а существующее подключение не обладает достаточной пропускной способностью.
Может ли система хранения энергии на основе аккумуляторов обеспечивать работу быстрых зарядных устройств постоянного тока?
Да, правильно спроектированная система хранения энергии может частично покрывать зарядную нагрузку. Ее вклад ограничен доступной мощностью разряда, полезной энергией, состоянием заряда, эффективностью, температурой, настройками резерва, гарантийными ограничениями и возможностью подзарядки. Оставшуюся часть потребности обычно покрывается электросетью или другим источником.
Как рассчитывается емкость системы хранения энергии (BESS) для зарядной станции электромобиля?
Сначала рассчитайте разницу временных рядов между желаемым спросом на электроэнергию на объекте и допустимым целевым объемом импорта в сеть. Мощность системы хранения энергии в кВт должна покрывать выбранный пик, а полезная энергия в кВт·ч должна поддерживать его в течение требуемого времени. Затем учтите оперативный резерв, потери при преобразовании, температуру, деградацию, ограничения гарантии, повторяющиеся циклы и подзарядку.
Почему автомобиль не всегда заряжается с максимальной мощностью зарядного устройства?
Автомобиль контролирует количество потребляемой мощности. Температура батареи, степень заряда, напряжение батареи, кривая зарядки, ток в разъеме, ограничения автомобиля и мощность общего зарядного устройства — все это может снизить фактическую выходную мощность.
Следует ли учитывать солнечную энергию при расчете мощности электросети?
Солнечная энергия может снизить чистый импорт электроэнергии в сеть, когда выработка электроэнергии совпадает с периодом зарядки, но при консервативном расчете пиковой нагрузки следует также проверить низкую или нулевую выработку солнечной энергии. Если погодные условия или график зарядки снижают вклад солнечной энергии, площадка должна оставаться в пределах своих возможностей.
Что произойдет, если система хранения энергии или система управления нагрузкой выйдут из строя?
Вводимый в эксплуатацию резервный режим должен поддерживать мощность зарядного устройства в пределах утвержденных электрических ограничений. Он может ограничивать суммарную мощность зарядного устройства, приостанавливать сеансы с более низким приоритетом или возвращаться к консервативному локальному ограничению с отправкой сигнала тревоги. Поведение резервного режима должно быть определено и протестировано до начала эксплуатации.
Какую информацию следует предоставить поставщику зарядных устройств для электромобилей?
Укажите требования к зарядке транспортных средств, расписание прибытия и отправления, количество энергии на одно транспортное средство, ожидаемое количество одновременных сеансов, данные о нагрузке объекта в интервале времени, сведения о трансформаторах и услугах, ограничения энергоснабжения, схемы площадки, планы развития, требования к резервной системе, а также любые цели в области солнечной энергетики или систем хранения энергии.
Источники и дополнительная литература
- Национальная лаборатория Скалистых гор, EVI-EnSitePy: Инструмент для оценки энергопотребления инфраструктуры электромобилей и оптимизации размещения объектов.Доступно 24 июля 2026 г.
- Министерство энергетики США EVI-LOCATE шаг за шагомДоступно 24 июля 2026 г.
- Министерство энергетики США Управляемая и двунаправленная зарядкаДоступно 24 июля 2026 г.
- Альянс Open Charge, Теперь доступна полная сертификация OCPP 2.0.1.Доступно 24 июля 2026 г.
- Центр обработки данных по альтернативным видам топлива. Закупка и установка инфраструктуры для зарядки электромобилей.Доступно 24 июля 2026 г.




































