Quais são os diferentes tipos de carregadores?
Tipos de carregadores
Os carregadores de veículos elétricos podem ser divididos em vários tipos de acordo com diferentes padrões de classificação, conforme mostrado na Tabela 11-5.
Tabela 11-5 Tipos de Carregadores de Veículos Elétricos
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(1) Carregador-integrado (OBC)O-carregador integrado é instalado no veículo elétrico e conectado à tomada CA por meio de um plugue e um cabo. A vantagem do-carregador integrado é que a bateria pode ser carregada sempre que precisar, desde que haja uma tomada disponível. A Figura 11-18 mostra um carregador integrado-de 6,6 kW. A Figura 11-19 mostra carregadores integrados comumente usados.
(2) Carregador TerrestreO carregador de aterramento é geralmente instalado em um local fixo, conectado à fonte de alimentação de entrada CA, e sua saída CC é conectada à interface de carregamento do veículo elétrico que precisa ser carregado. O carregador de aterramento pode fornecer saída de corrente de alta-potência, não é limitado pelo espaço de instalação do veículo e pode atender aos requisitos de carregamento rápido de alta-potência de veículos elétricos.
(3) Carregador Condutivo e Carregador IndutivoA saída de umcarregador condutortransmite energia elétrica diretamente para o veículo elétrico por meio de fios durante o carregamento. Existe uma ligação física entre os dois e o veículo elétrico não está equipado com circuitos eletrónicos de potência.
Conforme mostrado na Figura 11-20, ocarregador indutivoutiliza o princípio da transferência de energia eletromagnética, transmitindo energia elétrica ao veículo elétrico por meio de acoplamento de indução eletromagnética. Não há conexão mecânica direta entre a parte da fonte de alimentação e a parte receptora; a transferência de energia entre os dois depende exclusivamente da conversão de energia eletromagnética. O projeto estrutural deste método de cobrança é relativamente complexo; a parte receptora é instalada no veículo elétrico e é limitada pelo espaço de instalação do veículo, restringindo assim o nível de potência. No entanto, como o pessoal de carregamento não precisa entrar em contato direto com componentes de alta-tensão, sua segurança é alta.
(4) Carregador comum e carregador multifuncionalUmcarregador comumfornece apenas a função de carregar a bateria. Atualmente, os carregadores reais usados são basicamente de entrada-CA, portanto a unidade de conversão de energia do carregador é essencialmente um conversor CA/CC. UMcarregador multifuncionalnão apenas fornece a função de carregar a bateria de energia, mas também pode oferecer funções como teste de capacidade da bateria de energia, supressão de harmônicos para a rede elétrica, compensação de potência reativa e balanceamento de carga.
O carregador de aterramento-de alta potência é principalmente umcarregador condutivo-de alta potência, que normalmente usa alimentação CA trifásica como entrada, obtém a tensão do barramento CC depois de passar por uma ponte retificadora de diodo e um estágio de filtro LC e, em seguida, usa um conversor CC/CC de ponte completa-isolado para conversão de tensão. As topologias de conversor CC/CC de ponte completa isolada disponíveis incluem conversores PWM de comutação rígida, conversores ressonantes série/paralelo, conversores de ponte ativa dupla (DAB) e conversores de ponte completa-com mudança de fase. Entre eles, a estrutura do circuito principal e o método de controle do conversor PWM de comutação rígida são os mais simples, e os componentes magnéticos (incluindo o transformador de isolamento, o indutor do filtro de saída etc.) também são os mais simples de projetar e fabricar, tornando-a a topologia mais madura e amplamente usada para carregadores de alta{10}}potência. No entanto, também apresenta desvantagens, como baixa frequência de comutação, alto ruído e grande volume. Carregadores mais avançados-de alta potência estão constantemente surgindo e sendo colocados em uso prático.
(5) Carregador Bidirecional A carregador bidirecional, também conhecida como topologia bidirecional, pode carregar a-bateria integrada no modo de corrente constante ou tensão constante e, ao mesmo tempo, pode alimentar a rede com energia, realizando o nivelamento dos picos de carga ativa na rede elétrica. Ele também pode realizar compensação de potência reativa capacitiva ou indutiva, emitindo corrente com avanço ou atraso de fase em relação à tensão da rede. Como meio de conexão entre o sistema de controle de nível superior e o veículo elétrico, ele pode realizar operações de carregamento e feedback de energia em combinação com instruções do centro de despacho da rede e do sistema de gerenciamento de bateria.
Com a maturidade da tecnologia de baterias de energia e a melhoria da inteligência dos veículos eléctricos, o número e a potência das estações de carregamento continuam a aumentar, e o impacto dos carregadores na rede eléctrica está gradualmente a tornar-se proeminente. Ao mesmo tempo, a melhoria da função de descarga de veículos eléctricos e a maturidade da tecnologia de micro-redes DC para armazenamento de energia fornecem soluções viáveis para estações de carregamento para reduzir o impacto da rede e realizar a redução de picos e o enchimento de vales. Além disso, com a redução do custo da geração de energia solar, a instalação de instalações de geração de energia fotovoltaica em estações de recarga também se tornou a melhor opção para reduzir o impacto na rede elétrica. Módulos de carregamento em microrredes V2G (Vehicle to Grid), V2V (Vehicle to Vehicle) e otimizadores fotovoltaicos tornaram-se novas demandas. V2G refere-se à tecnologia de transmissão-bidirecional de energia e informações entre o veículo elétrico e a rede elétrica. Para módulos V2G, o módulo AC/DC tradicional é desafiado pela necessidade de descarga reversa, saída de ampla-faixa, comutação bidirecional-em tempo real e saída de-alta{13}}faixa completa. Em aplicações de microrrede CC, V2V e armazenamento de energia fotovoltaica, o módulo CC/CC é necessário não apenas para atender ao carregamento CC, mas também para ter capacidade de descarga reversa e capacidade máxima de rastreamento de ponto de potência para PV. Os novos conversores bidirecionais injetam nova vitalidade no desenvolvimento da tecnologia de módulos carregadores e tornaram-se uma direção para futuras inovações tecnológicas.
