Па меры росту акумулятараў электрамабіляў і росту чаканняў хуткасці зарадкі традыцыйныя зарадныя станцыі з фіксаванай магутнасцю сутыкаюцца з фундаментальным абмежаваннем: кожнаму зараднаму адсеку выдзяляецца фіксаваная магутнасць незалежна ад фактычнага попыту. Гэта азначае, што калі адзін транспартны сродак зараджаецца на поўную магутнасць, а суседні адсек бяздзейнічае, магутнасць, выдзеленая неактыўнаму адсеку, траціцца марна. Для аператараў камерцыйных зарадных цэнтраў такая неэфектыўнасць непасрэдна ўплывае на прыбытак і рэнтабельнасць інвестыцый. Рашэнне заключаецца ў дынамічным размеркаванні магутнасці — і тэхналогія гнуткага зараднага стэка Sennan уяўляе сабой адказ кампаніі на гэтую праблему, прапаноўваючы сістэмы магутнасцю 480 кВт і 960 кВт, якія размяркоўваюць магутнасць паміж некалькімі зараднымі тэрміналамі ў залежнасці ад патрэбы аўтамабіля ў рэжыме рэальнага часу.
Кампанія Chongqing Sennan Electric Co., Ltd. распрацавала сваю лінейку прадуктаў гнуткай зарадкі, каб вырашыць эканамічныя пытанні сайтаў для зарадкі высокай магутнасці. Замест таго, каб усталёўваць некалькі незалежных станцый магутнасцю 120 або 240 кВт, кожная са сваімі сілавымі модулямі, аператары разгортваюць цэнтралізаваную шафу харчавання, падлучаную да некалькіх зарадных тэрміналаў. Агульная магутнасць шафы харчавання — 480 кВт або 960 кВт — дынамічна размяркоўваецца па тэрміналах, да якіх транспартныя сродкі падключаны і актыўна зараджаюцца. Гэты падыход, які займае цэнтральнае месца ў рашэннях разумнай зарадкі Sennan Electric, максімальна павялічвае выкарыстанне электраэнергіі, зніжае кошт абсталявання на зарадны адсек і дазваляе ў будучыні павялічваць ёмістасць за кошт модульных модуляў харчавання.
У гэтым артыкуле разглядаюцца тэхніка, эканоміка і прымяненне тэхналогіі гнуткай зарадкі з падрабязным аналізам зараднай станцыі Sennan Electric магутнасцю 960 кВт — флагманскай мадэлі ў лінейцы прадуктаў кампаніі для гнуткай зарадкі.
Разуменне гнуткай зарадкі: канцэпцыя
У традыцыйных зарадных цэнтрах выкарыстоўваецца архітэктура "адзін да аднаго": кожная зарадная станцыя змяшчае ўласныя сілавыя модулі, і кожная станцыя абслугоўвае адзін ці два транспартныя сродкі з фіксаванай максімальнай магутнасцю. Калі ў Plaza ўстаноўлены чатыры станцыі магутнасцю 120 кВт, агульная ўстаноўленая магутнасць складзе 480 кВт, але кожная асобная станцыя мае абмежаванне ў 120 кВт, незалежна ад таго, што робяць астатнія тры станцыі.
Гнуткая зарадка, таксама вядомая як сумеснае выкарыстанне энергіі або дынамічнае размеркаванне энергіі, выкарыстоўвае архітэктуру "адзін да многіх". У цэнтральнай шафе харчавання размешчаны сілавыя модулі і кантролер, а некалькі зарадных клем падключаюцца да гэтай шафы праз кабелі пастаяннага току. Кантролер пастаянна кантралюе патрабаванні кожнага тэрмінала — стан зарада падлучаных транспартных сродкаў, іх максімальную хуткасць зарадкі і час, які застаўся для зарадкі — і дынамічна размяркоўвае энергію з агульнага пула.
Разгледзім сістэму магутнасцю 960 кВт з шасцю зараднымі тэрміналамі. Калі толькі адзін транспартны сродак падключаны і прымае 400 кВт, кантролер можа размеркаваць да 400 кВт на гэты тэрмінал, а астатнія 560 кВт будуць гатовыя. Калі прыбывае другі транспартны сродак і прымае 250 кВт, кантролер рэгулюе размеркаванне — магчыма, 400 кВт на першы тэрмінал і 250 кВт на другі, выкарыстоўваючы 650 кВт з агульных 960 кВт. Па меры падлучэння большай колькасці транспартных сродкаў магутнасць дынамічна пераразмяркоўваецца, гарантуючы, што ні адзін транспартны сродак не чакае без патрэбы і ніякая магутнасць электраэнергіі не будзе бяздзейнічаць.
Гнуткі зарадны стэк магутнасцю 480 кВт
Мадэль магутнасцю 480 кВт служыць адпраўной кропкай для лінейкі прадуктаў гнуткай зарадкі кампаніі. Ён прызначаны для зарадных пляцовак сярэдняга маштабу — звычайна ад чатырох да шасці зарадных адсекаў — дзе агульная патрэбнасць ва ўсіх адсеках адначасова рэдка перавышае 480 кВт, але асобным аўтамабілям можа спатрэбіцца да 240 кВт і больш.
Асноўныя характарыстыкі мадэлі 480 кВт:
- Агульная магутнасць: 480 кВт
- Канфігурацыя сілавога модуля: 8 × 60 кВт модуляў (з магчымасцю гарачай замены)
- Колькасць зарадных тэрміналаў: 4–8 (канфігуруецца)
- Максімальная магутнасць на тэрмінал: 480 кВт (пры падключэнні аднаго аўтамабіля)
- Дыяпазон выхаднога напружання: 200–1000 В пастаяннага току
Сістэма магутнасцю 480 кВт асабліва добра падыходзіць для:
- Гарадскія камерцыйныя зарадныя пляцоўкі з 4–6 адсекамі
- Зарадныя сродкі карпаратыўнага аўтапарка
- Прыпынкі на шашы з умераным рухам
- Лагістычныя цэнтры зараджаюць электрычныя грузавікі на ноч
Зарадная станцыя Sennan Electric магутнасцю 960 кВт: флагманская прадукцыйнасць
Зарадная станцыя Sennan Electric магутнасцю 960 кВт уяўляе сабой вяршыню лінейкі прадуктаў для гнуткай зарадкі кампаніі. Гэтая сістэма з агульнай магутнасцю амаль у адзін мегават прызначана для буйнамаштабных зарадных пляцовак, якія абслугоўваюць вялікія аб'ёмы электрамабіляў — калідораў наддува на шашы, гарадскіх цэнтраў хуткай зарадкі і камерцыйных аўтапаркаў з кругласутачнай працай.
Асноўныя характарыстыкі мадэлі 960 кВт:
- Агульная магутнасць: 960 кВт
- Канфігурацыя сілавога модуля: 16 × 60 кВт модуляў (з магчымасцю гарачай замены)
- Колькасць зарадных тэрміналаў: 6–12 (канфігуруецца)
- Максімальная магутнасць на тэрмінал: 960 кВт (пры падключэнні аднаго транспартнага сродку, у залежнасці ад наміналу тэрмінала)
- Дыяпазон выхаднога напружання: 200–1000 В пастаяннага току
- Максімальны выхадны ток на клему: 500 А (з кабелем з вадкасным астуджэннем)
У архітэктуры сілавога модуля сістэмы магутнасцю 960 кВт выкарыстоўваюцца модулі магутнасцю 60 кВт з магчымасцю гарачай замены — тыя ж модулі, якія выкарыстоўваюцца ва ўсёй лінейцы прадуктаў для зарадкі пастаяннага току. Гэтая стандартызацыя азначае, што аператары, якія працуюць як з аўтаномнымі станцыямі пастаяннага току, так і з гнуткімі зараднымі стэкамі, маюць агульны запас запасных частак, што зніжае выдаткі на тэхнічнае абслугоўванне і спрашчае лагістыку.
Дынамічнае размеркаванне магутнасці: як гэта працуе
Інтэлект, які вызначае тэхналогію гнуткага зараднага стэка Sennan, заключаецца ў кантролеры дынамічнага размеркавання энергіі. Гэты кантролер бесперапынна апрацоўвае дадзеныя ў рэжыме рэальнага часу з усіх падлучаных зарадных тэрміналаў і прымае рашэнні аб размеркаванні магутнасці на аснове некалькіх фактараў:
Стан зарада аўтамабіля (SoC): Транспартныя сродкі з нізкім SoC могуць прымаць больш высокую магутнасць зарадкі, у той час як транспартныя сродкі, якія набліжаюцца да 80% SoC, натуральным чынам зніжаюць хуткасць зарадкі. Кантролер вызначае прыярытэты падачы электраэнергіі ў транспартныя сродкі з нізкім узроўнем цвёрдай батарэі, гарантуючы, што яны хутка дасягнуць патрэбнага ўзроўню зарада.
Эканамічны аналіз: гнуткая супраць фіксаванай архітэктуры
Эканамічнае абгрунтаванне гнуткіх зарадных стэкаў на стацыянарных электрастанцыях залежыць ад мадэляў выкарыстання пляцовак. Наступны аналіз ілюструе эканоміку бясстратнасці:
Сцэнар: зарадная пляцоўка з 6 адсекамі
| Канфігурацыя | Фіксаваная архітэктура | Гнуткая архітэктура |
| Усталяваныя станцыі | 6 станцый × 120 кВт | 1 × 480 кВт стэк + 6 тэрміналаў |
| Агульная ўстаноўленая магутнасць | 720 кВт | 480 кВт |
| Выкарыстанне энергіі (тыповы) | 40–55% | 70–85% |
| Плата за пік попыту | Вышэйшая | Ніжняя |
Гнуткая архітэктура зніжае як капітальныя выдаткі (неабходнасць меншай колькасці модуляў харчавання з-за больш высокага выкарыстання), так і эксплуатацыйныя выдаткі (меншая прапускная здольнасць да сеткі і плата за пікавы попыт). Кампраміс заключаецца ў тым, што калі ўсе шэсць адсекаў адначасова маюць патрэбу ў максімальнай магутнасці - рэдкая з'ява - гнуткая сістэма не можа забяспечыць 720 кВт, у той час як фіксаваная архітэктура можа.
Рашэнні для разумнай зарадкі Sennan Electric вырашаюць гэты кампраміс, дазваляючы аператарам вызначаць памер шафы харчавання на аснове статыстычных мадэляў попыту, а не ў найгоршым выпадку пікавага попыту. У большасці пунктаў зарадкі транспартныя сродкі прыбываюць у шахматным парадку, што азначае, што пікавы адначасовы попыт рэдка перавышае 60–70% ад тэарэтычнага максімуму. Падбіраючы правільны памер шафы харчавання ў адпаведнасці з рэальным попытам, аператары дасягаюць значнай эканоміі выдаткаў без шкоды для якасці абслугоўвання.
Інтэграцыя з Smart Energy Management
Акрамя дынамічнага размеркавання энергіі, гнуткі зарадны стэк інтэгруецца з разумнай платформай кіравання энергіяй кампаніі, забяспечваючы пашыраныя функцыі:
Сонечная інтэграцыя: калі зарадная плошча ўключае сонечную генерацыю на месцы, кантролер аддае перавагу сонечнай энергіі для зарадкі — гэта зніжае энергаспажыванне сеткі і эксплуатацыйныя выдаткі. Лішак сонечнай генерацыі можна накіраваць на захоўванне энергіі або экспартаваць у сетку.
Інтэграцыя назапашвання энергіі: сістэмы назапашвання энергіі акумулятара (BESS) могуць буферызаваць патрэбу ў магутнасці, дазваляючы зараднай пляцоўцы зараджаць BESS у перыяды нізкага попыту і разраджаць падчас пікавага попыту — гэта зніжае плату за пікавы попыт і забяспечвае магутнасць зарадкі за межамі падлучэння да сеткі.
Рэагаванне на попыт: кантролер можа ўдзельнічаць у праграмах рэагавання на попыт камунальных службаў, часова зніжаючы магутнасць зарадкі падчас нагрузак на сетку ў абмен на фінансавыя стымулы.
Дынамічнае цэнаўтварэнне: сістэма падтрымлівае цэны па часе выкарыстання, аўтаматычна рэгулюючы магутнасць зарадкі і цэны на сесіі ў залежнасці ад умоў сеткі і цэнавай стратэгіі аператара.
Бяспека і абарона
Як і ва ўсіх прадуктах у асартыменце кампаніі, гнуткі зарадны стэк уключае комплексныя функцыі бяспекі:
- Абарона на ўзроўні модуля: кожны модуль харчавання мае незалежную абарону ад перагрузкі па току, перанапружання і перагрэву
- Абарона на ўзроўні клемы: кожная зарадная клема ўключае выяўленне замыкання на зямлю, абарону ад уцечкі, кантроль блакіроўкі раздыма і кантроль тэмпературы кабеля
- Абарона на сістэмным узроўні: выяўленне пажару на ўзроўні шафы, сігналізацыя аб дзвярах, экстраная прыпынак і абарона ад перанапружання
- Надмернасць сувязі: падвойныя шляхі сувязі паміж сілавым шафай і тэрміналамі забяспечваюць бесперапынную працу, нават калі адзін шлях не працуе
Прыкладанні і тэматычныя даследаванні
Гнуткая архітэктура зараднага стэка асабліва каштоўная ў наступных сітуацыях:
Калідоры падзарадкі на шашы: з 6–12 адсекамі і зменнай схемай дарожнага руху прыпынкі на шашы атрымліваюць карысць ад магчымасці забяспечваць максімальную магутнасць асобных транспартных сродкаў пры невялікім руху і эфектыўна размяркоўваць энергію ў перыяды пікавых паездак.
Гарадскія цэнтры хуткай зарадкі: зарадныя пляцоўкі ў цэнтры горада, якія абслугоўваюць аўтапаркі і камерцыйныя аўтамабілі, павінны максімальна павялічыць прапускную здольнасць на квадратны метр. Кампактная плошча тэрмінала гнуткіх сістэм дазваляе атрымаць больш адсекаў у абмежаванай прасторы.
Склады аўтапарка: Лагістычныя кампаніі, якія зараджаюць дастаўныя фургоны на працягу ночы, могуць выкарыстоўваць дынамічнае размеркаванне, каб гарантаваць, што ўсе транспартныя сродкі будуць зараджаны да ранішняга адпраўлення, незалежна ад індывідуальнага часу прыбыцця і першапачатковага SoC.
Гандлёвыя цэнтры і гандлёвыя цэнтры: Гандлёвыя цэнтры і камерцыйныя комплексы могуць прапанаваць зарадку ў якасці паслугі з дабаўленай вартасцю, з гнуткай архітэктурай, якая забяспечвае дастатковую хуткасць зарадкі без лішніх выдаткаў на абсталяванне.
Надзейнасць і маштабаванасць
Адным з найбольш пераканаўчых пераваг гэтай гнуткай архітэктуры зарадкі з'яўляецца яе маштабаванасць. Па меры павелічэння хуткасці зарадкі транспартных сродкаў — з электрамабілямі наступнага пакалення, якія падтрымліваюць зарадку 350 кВт+ — аператары могуць мадэрнізаваць свае існуючыя гнуткія зарадныя стэкі, дадаючы модулі харчавання, а не замяняючы цэлыя станцыі.
Шафа магутнасцю 960 кВт можа пачынацца з меншай колькасцю модуляў (напрыклад, 480 кВт з 8 модулямі) і пашырацца да поўнай магутнасці 960 кВт па меры росту попыту. Такі паэтапны інвестыцыйны падыход зніжае першапачатковыя капітальныя выдаткі, захоўваючы пры гэтым выразны шлях мадэрнізацыі, што важна для аператараў B2B, якія кіруюць шматгадовымі графікамі разгортвання.