Растущее беспокойство по поводу выбросов углекислого газа, парниковых эффектов и быстрого истощения ископаемых видов топлива вызывает необходимость в производстве и внедрении новых экологически чистых устойчивых альтернатив автомобилям с двигателями внутреннего сгорания (ДВС). По этой причине в последнее десятилетие электромобили стали в некотором роде широко распространенными, в основном из-за их незначительных выбросов топливного газа и меньшей зависимости от нефти.
Говоря о росте, электромобили (EV) значительно продвинулись вперед за последние 20 лет, как с точки зрения развития аккумуляторов, так и с точки зрения развития аккумуляторов. technology и снижение затрат на аккумуляторы. До недавнего времени электромобили обычно были дороже, чем автомобили, работающие на бензине. Чтобы способствовать коммерческому успеху электромобилей, необходимо разработать и установить новейшие аккумуляторы и инфраструктуру для поддержки зарядки аккумуляторов, что сделает электромобили более доступными и простыми в использовании. Зарядка электромобилей является своего рода авангардом инноваций.
Существует три основных способа зарядки аккумулятора электромобиля. Зарядка осуществляется кондуктивной или индуктивной зарядкой и, в-третьих, заменой батарей. Система зарядки электромобилей состоит из блока управления зарядным устройством, зарядного кабеля и блока управления автомобилем. Зарядные устройства можно разделить на две основные группы: индуктивные и проводящие. Индуктивное зарядное устройство не имеет контактной поверхности, и для передачи энергии используется магнит. Хотя эта связь приносит водителям удобство, она еще не достигла высокого уровня эффективности. Электропроводное зарядное устройство - это обычное устройство, которое индуцирует энергию через контакт.
Автоматизированная система проводящей зарядки электромобилей
Кондуктивная зарядка использует прямой контакт между разъемом электромобиля и входом для зарядки. Питать кабель можно от стандартной розетки или от зарядной станции. Электропроводное зарядное устройство для электромобилей имеет преимущества зрелости, простоты и низкой стоимости, поскольку в нем просто используются вилки и розетки для передачи электроэнергии через физические металлические контакты. В зарядных станциях для электромобилей используются два метода с использованием проводящего метода, а именно. Зарядные устройства переменного тока или бортовые зарядные устройства, а также зарядные устройства постоянного тока или внешние зарядные устройства.
Кондуктивная передача энергии использует проводник для соединения двух электронных устройств с целью передачи энергии. Когда дело доходит до зарядки кабелей, разъемов и аккумуляторов электромобилей, есть три основных компонента, и на основе той же проводящей зарядки разделяют на: за бортом и бортовая зарядка.
Проводящая система зарядки постоянного тока для электромобилей
Зарядка постоянным током осуществляется вне платы с помощью зарядного устройства постоянного тока. В нем используется специальное оборудование питания постоянного тока для электромобилей для обеспечения энергией электромобилей от соответствующих внешних зарядных устройств в общественных местах. Это известно как быстрая зарядка постоянным током. В отличие от бортовых зарядных устройств, существует гибкость по уровню мощности. Его можно использовать до 50 кВт, то есть аккумулятор можно зарядить за 20 минут с полного разряда до 80%. Но иногда это число меняется в зависимости от состояния аккумулятора и качества автомобиля.
Зарядные устройства, которые до сих пор используются для подключения автомобиля к внешней электростанции:
- CCS США
- CCS Европа
- Чадемо
- Тесла США / ЕС
- Стандарт Китая GB / T
Все они имеют разное количество контактов, фаз и мощность напряжения и используются в соответствии с потребляемой мощностью в автомобиле. Несмотря на то, что это самый быстрый режим и отсутствие ограничений по источнику питания, система зарядки постоянным током все же имеет несколько ограничений.
Ограничения перечислены ниже: -
- Более высокие потери в зарядном устройстве и аккумуляторе
- Аккумулятор: - Более короткое время автономной работы, только 70-80% SOC можно зарядить с помощью быстрой зарядки
- Кабель: ограниченный максимальный ток для кабеля, который можно легко поднять
- Высокие инвестиции
- Неблагоприятное воздействие на сетку
- Доступно только на общественных зарядных станциях
- Управление температурным режимом
Проводящая система зарядки переменного тока для электромобилей
Зарядка переменным током - это то, что большинство обычных розеток используют для процесса зарядки. Для зарядки автомобиль просто должен быть подключен к обычной электрической розетке или более мощной розетке, специально предназначенной для электромобилей. Как видите, для такого типа зарядной станции требуется довольно мало места и материалов. Однако зарядка занимает больше времени, и для этого автомобиль должен быть оснащен бортовым зарядным устройством, которое увеличивает вес автомобиля. У бортовых зарядных устройств есть то исключение, что они ограничены подачей питания. Хотя силовая гибкость - главный девиз зарядки электромобиля.
Весь процесс зарядки в системе зарядки переменного тока немного отличается. Есть пилоты Proximity (которые продолжают проверять установление связи между EV и Infrastructure Plug), пилоты Control (контролируют максимальный ток, который может потребляться), поскольку вход для зарядки установлен в автомобиле. Таким образом, в таких ситуациях необходимо следить за максимальным подаваемым током. Используется три основных типа оборудования: автомобильная сеть, зарядный кабель и сетевой штекер.
Типы зарядных устройств, используемых в системе зарядки переменного тока:
- США / Япония SAE
- Европа Манекены / Тесла
- Альянс EV Plug
- Тесла США
Основным преимуществом системы зарядки переменного тока является то, что вы можете заряжать где угодно с помощью стандартной электрической розетки, и она имеет систему контроля заряда батареи (BMS) с простой связью. Хотя он имеет некоторые серьезные недостатки, такие как выходная мощность, относительно более длительное время зарядки и больший вес автомобиля из-за установленного блока ввода.
Беспроводная зарядка электромобилей (электромобилей)
В мире, где зарядка электромобилей является ключевым моментом в ускорении перехода к энергетике, наряду с электрическими зарядными станциями могут появиться и другие решения. Одно из таких решений - беспроводная зарядка. Беспроводная автомобильная зарядка - это усовершенствованная версия зарядки смартфонов с несколькими отличиями. «Беспроводная индукционная зарядка позволяет электромобилю автоматически заряжаться без использования кабелей.
Проверено веками, технически все масштабируемо; однако по мере увеличения скорости передачи мощности сложность и размер электроники управления питанием должны возрасти. Что еще более важно, по мере увеличения мощности необходимо учитывать ряд дополнительных факторов, таких как тепловые потери и управление температурным режимом. Чем выше неэффективность и мощность, тем выше потери тепла и что необходимо сделать больше для управления этим теплом.
Индуктивная зарядка использует электромагнитное (ЭМ) поле для передачи энергии между двумя катушками. Магнитный резонанс создается между катушкой зарядной станции и катушкой автомобильной сети. Катушки настроены на одинаковую частоту, и между ними происходит передача энергии. Это так же просто, как передача энергии от матери к ребенку, сидящему на качелях. Энергия передается на электрические устройства через индуктивную связь. Эта энергия используется для зарядки аккумуляторов. Индуктивные зарядные устройства используются с индукционной катушкой для создания переменного электромагнитного поля от зарядной базы. Портативное устройство, такое как автомобили или грузовики, использует вторую индукционную катушку для приема электромагнитного поля. Эти электромагнитные поля преобразуются обратно в электрический ток, чтобы заряжать аккумулятор электромобилей.
У нас есть индукционная зарядка, которая позволяет справиться со всеми дополнительными факторами и техническими проблемами, сделав зарядку такой же простой, как и просто парковку вашего автомобиля. Интересен тот факт, что эффективность беспроводной зарядки составляет 93%, что почти непрерывно по сравнению с традиционными методами заправки. Все приходит с проклятием и благом, люди принимают эту технологию, но в то же время боятся неудач. Но эксперты обсудили безопасность беспроводной зарядки и уверены, что это так же просто, как приготовление пищи на кухне. На кухне мы также должны помнить о некоторых мерах безопасности, как и в случае с беспроводной зарядкой.
Даже такие крупные автомобильные бренды, как BMW, доверяют этой технологии. В 2018 году BMW представила свою новую модель с беспроводной зарядкой и процитировала: «BMW делает зарядку проще, чем заправку.
Динамическая зарядка электромобиля: Все, о чем мы говорили до сих пор, - это статическая беспроводная зарядка. Следующая лучшая вещь, над которой работают новаторы в области электромобилей, - это Динамическая зарядка электромобиля (DEVC), который позволяет электромобилю заряжаться по беспроводной сети во время движения по дороге. Система способна динамически заряжать электромобиль мощностью до 20 кВт на скоростях шоссе (100 км / ч).
Вызовы и возможности
Прямо сейчас электромобили - это все о проблемах с точки зрения инфраструктуры, стоимости транспортных средств, времени зарядки, типов оборудования и т. Д. Innovator считает, что инновации в области электромобилей станут лучшей инновацией для сокращения выбросов углерода и открытия пути для значительного прогресса в области климата.
Ниже перечислены несколько проблем, с которыми сталкивается существующая инфраструктура.
Время Зарядки: Есть три основных «уровня» зарядных устройств для электромобилей. Стандартная 120-вольтовая вилка, часто используемая для бытовой техники, заряжается медленно, но может полностью заполнить аккумулятор за несколько ночей зарядки или примерно от 20 до 40 часов. Зарядные устройства «второго уровня» на 240 вольт обычно обеспечивают от 20 до 25 миль заряда в час, что сокращает время зарядки до восьми часов или меньше. Наконец, устройства для быстрой зарядки постоянного тока (DC) уровня 3 могут заряжать аккумулятор до 80 процентов за 30 минут. В настоящее время наиболее широко доступны зарядные устройства второго уровня - Министерство энергетики перечисляет 22,816 XNUMX общественных станций в Соединенных Штатах.
Наличие зарядной инфраструктуры: Вместо того, чтобы заправляться на обычной заправке, электромобили должны заряжаться от электрических розеток, чтобы они могли работать. Многие владельцы электромобилей заряжают свои автомобили дома в гараже с помощью специального настенного зарядного устройства. Эта схема работает для большинства людей, потому что средний человек проезжает 29 миль в день. Это расстояние вполне соответствует диапазону современных электромобилей, большинство из которых могут проехать от 150 до 250 миль без подзарядки, в зависимости от модели. Однако возникают две основные трудности. Во-первых, для водителей, которые живут в квартирах, гаражи редко оснащены зарядной инфраструктурой, и установка такой инфраструктуры может быть дорогостоящей для управляющих зданием.
Цены: В отличие от заправочных станций, где цена на топливо устанавливается за галлон, зарядка электромобилей в настоящее время может осуществляться по ряду различных схем ценообразования, что может привести к непоследовательности ценообразования, а иногда и к высоким затратам на зарядку. Цены на домашние тарифы - это последовательные ставки за киловатт-час (кВтч), устанавливаемые регулирующими органами коммунальных служб. При ценообразовании на общественные зарядные станции используются схемы, включающие плату за сеанс, поминутную плату и многоуровневое ценообразование на основе максимальной скорости зарядки автомобиля. Плата за зарядку часто не отображается на зарядных станциях. Эта непоследовательность и непрозрачность являются препятствиями на пути внедрения электромобилей, поскольку могут привести к разочарованию и негативному восприятию клиентов.
возможности
- Возможности производства: При обсуждении возможностей возникло множество повествований; даже ведущие компании Индии, такие как NTPC, Bharat Heavy Electricals Ltd (Bhel) и Power Grid Corp. of India Ltd, хотели стать частью этого пирога. Все видят, что это будущее автомобильной промышленности. Очевидно, что рост индустрии электромобилей открывает много возможностей для обрабатывающей промышленности. Даже крупные гиганты электронной коммерции, такие как Flipkart или Amazon, также переводят свой существующий автопарк на электрические. Amazon, возглавляемая Джеффом Безосом, заявила, что к 10,000 году представит 2025 25,000 единиц электромобилей в своем парке доставки товаров в Индии. Flipkart, принадлежащая Walmart, планирует ввести XNUMX XNUMX единиц электромобилей в свой парк, чтобы сократить выбросы транспортных средств. Все это определенно создаст огромный пул производственных возможностей для удовлетворения этого огромного спроса.
- Огромный всплеск возможностей B2B: Не только предприятия, но и потребители проявляют растущий интерес к электромобильности, растущее внимание средств массовой информации даже во всем мире открыло широкие возможности для широких возможностей на рынке BXNUMXB. Основные ключевые игроки уже создают ажиотаж в производстве коммунальных услуг для устойчивого процветания сектора электромобилей. На конференции в Берлине генеральный директор Volkswagen Маттиас Мюллер объявил, что у них есть партнеры по поставкам аккумуляторов в Европе и Китае.
- Аккумуляторная технология: Аккумуляторная технология является неотъемлемой частью экосистемы электромобилей в Индии. В последние годы технологии на рынке аккумуляторных батарей для электромобилей претерпели значительные изменения, при этом технология аккумуляторов эволюционировала от низкой плотности энергии к высокой. Многочисленные маркетинговые исследования показали, что, согласно прогнозам, среднегодовой темп роста технологий производства аккумуляторов для электромобилей с 38 по 2020 год составит 2025%, что создает широкие возможности для бизнеса в области аккумуляторных технологий. Чтобы продвинуть рынок дальше, правительство Индии учредило Национальную миссию по трансформирующей мобильности и хранению аккумуляторов под председательством Нити Аайога. Со значительным упором на локализацию принимаются меры по снижению зависимости от импорта и местного производства аккумуляторов и других компонентов.
- Утилизация ДВС: С ростом интереса к электрической мобильности становится очевидным, что снижение интереса к ICE будет автоматической жертвой. И как Внутренний Сжигание Транспортные средства с двигателями устаревают, бизнес-возможности по их утилизации в будущем будут расти. Многие из этих транспортных средств, загрязняющих окружающую среду, будут запрещены к проезду и попадут в пункты сдачи металлолома, металлы и материалы из которых будут переработаны для производства и внедрения инноваций в экологически чистые продукты.
Шиба Чаухан | Подредактор | ELE Times
Шиба Чаухан
-
Шиба Чауханhttps://www.eletimes.com/author/sheeba«Несмотря на впечатляющий рост Электронный При производстве в Индии чистая добавленная стоимость производственных единиц низка, поскольку большинство компонентов по-прежнему импортируются, а не производятся на месте», — С. Рамакришнан
-
Шиба Чауханhttps://www.eletimes.com/author/sheebaНовые тенденции в технологии полупроводников с широкой запрещенной зоной (SiC и GaN) для автомобильной промышленности и энергосбережения
-
Шиба Чауханhttps://www.eletimes.com/author/sheebaНаш план развития включает промышленные и автомобильные продукты, чтобы расширить предложение SiC МОП-транзисторы и диоды, STMicroelectronics: FRANCESCO MUGGERI
-
Шиба Чауханhttps://www.eletimes.com/author/sheebaФорма нашего завода: производство в эпоху после пандемии