개요
전기 자동차(EV)는 자동차 환경의 필수적인 부분이 되었으며 운송에 대한 우리의 사고 방식에 혁명을 일으켰습니다. EV 생태계의 중요한 측면 중 하나는 충전 인프라입니다. 이 기사에서는 EV 충전기의 구조 및 원리를 자세히 살펴보고 이 필수 기술의 다양한 유형, 구성 요소, 작동 원리 및 미래를 탐구합니다.
EV 충전기는 전기 자동차의 생명선 역할을 하며, 도로를 계속 운행하는 데 필요한 에너지를 제공합니다. 세계가 지속 가능한 이동성으로 전환함에 따라 EV 충전기의 복잡성을 이해하는 것이 무엇보다 중요해졌습니다.
현재 전 세계에는 4개의 주요 충전 파일이 있습니다. GB / T 표준, 유럽 표준, 미국 표준 및 일본 표준. 다양한 충전 속도에 따라 AC 충전과 DC 충전으로 구분됩니다. EV 충전기의 구조와 원리에 대해 심도있게 논의하겠습니다.
AC 대. DC 충전
전기 자동차(EV) 충전 영역에서는 AC 및 DC EV 충전기의 구조와 원리에 큰 차이가 있습니다. 교류(AC) 충전과 직류(DC) 충전 간의 미묘한 차이를 이해하는 것이 중요합니다. 각 방법에는 장점과 한계가 있으며, 이는 충전 프로세스의 효율성과 속도에 영향을 미칩니다.
EV 충전기의 구조 및 원리는 AC EV 충전기와 DC EV 충전기로 구분됩니다. 전자를 '완속충전'이라고도 하고, 후자를 '고속충전'이라고도 합니다.
AC 충전: 가족 연결
AC EV 충전기 원리는 전기 자동차를 표준 가정용 콘센트에 연결하는 것과 유사합니다. 레벨 1 충전기는 집, 직장, 공공장소 어디에서나 찾아볼 수 있습니다. 비록 느리긴 하지만 편리하게 EV 배터리를 보충할 수 있는 방법을 제공합니다.
AC 충전에는 전력망의 교류를 차량 배터리의 직류로 변환하는 과정이 포함됩니다. 충전 케이블에는 충전기가 내장되어 있으며 대개 차량에 장착되어 있어 이러한 변환 과정을 담당합니다.
AC 충전기는 야간 충전에는 편리하지만 속도는 알려져 있지 않습니다. 레벨 1 충전기는 일반적으로 충전 시간당 약 2~5마일의 범위를 제공하므로 일상적인 통근 요구에는 적합하지만 장거리 여행에는 실용적이지 않습니다.
주택 소유자는 종종 2~220V에서 작동하는 레벨 240 AC 충전기를 선택합니다. 이 충전기는 레벨 1에 비해 충전 시간을 대폭 줄여 편의성과 속도를 절충한 제품입니다.
DC 충전: 속도의 필요성
반면에 DC 고속 EV 충전기는 충전 세계의 속도 악마입니다. 이 충전기는 온보드 변환이 필요 없이 차량 배터리에 직접 DC 전원을 공급합니다. 이로 인해 AC 제품에 비해 충전 시간이 훨씬 빨라졌습니다.
DC 충전은 빠른 에너지 전송에 탁월하므로 공공 충전소 및 장거리 여행에 선호됩니다. 이 충전기는 고속도로와 번화한 도시 지역에서 흔히 볼 수 있습니다.
DC 고속 충전기는 짧은 시간 내에 상당한 양의 충전을 제공할 수 있습니다. 충전기의 전력 수준과 차량 용량에 따라 운전자는 단 30분 만에 수백 마일의 주행 거리를 확보할 수 있습니다.
DC 고속 충전기는 인상적인 속도를 제공하지만 모든 전기 자동차가 제공하는 높은 전력 수준을 처리할 수 있는 장비를 갖춘 것은 아닙니다. 일부 차량에는 추가 어댑터가 필요하거나 수용할 수 있는 충전 속도에 제한이 있을 수 있습니다.
AC EV 충전기 구조 및 원리
AC EV 충전기 원리
전기 자동차의 AC 충전 스테이션은 차량 외부에 부착되어 전력망에 연결된 전용 전원 공급 장치 역할을 합니다. 주요 기능은 전기 자동차 내 온보드 충전기에 AC 전원을 공급하는 것이며, 충전기는 차량 자체에 고정 설치됩니다. AC 충전소는 전력 출력만 제공하며 고유한 충전 기능이 부족하다는 점을 기억하는 것이 중요합니다.
전기 자동차를 충전하려면 기본적으로 전원 공급 장치 제어 메커니즘 역할을 하는 호환되는 차량용 충전기에 연결해야 합니다. AC 충전은 충전 단계 수에 따라 단상 AC와 3상 AC로 분류할 수 있습니다.
AC EV 충전기 구조
이 어플리케이션에는 XNUMXµm 및 XNUMXµm 파장에서 최대 XNUMXW의 평균 출력을 제공하는 7KW AC EV 충전기 충전기 본체, LED 표시 보드, LCD 디스플레이, 카드 리더기, 보조 전원 공급 장치를 포함한 필수 구성 요소로 구성됩니다. 메인 제어 모듈, 릴레이 모듈, 배선 스트립, 단상 회로 차단기(에어 스위치), 서지보호기(낙뢰방지장치), 스마트 미터, AC 접촉기, 접근 제어 스위치, 비상 정지 스위치, 충전 건 및 충전 하니스.
특히 단상 220V 7KW 충전건은 7개의 구멍과 5개의 접점단자가 특징이다. 380상 22V 7KW 충전 커넥터와 같은 고전력 충전 커넥터에는 XNUMX개의 완전 접점 단자가 장착되어 있다는 점을 언급할 가치가 있습니다.
DC EV 충전기 구조 및 원리
DC EV 충전기 원리
DC 충전소는 전기 자동차 외부에 위치하며 AC 전력망에 연결된 고정 전원 공급 장치 역할을 합니다. 주요 목적은 전기 자동차의 오프보드 전원 배터리에 DC 전원을 공급하는 것입니다. 전압 범위 380V ±15%, 주파수 50Hz의 XNUMX상 XNUMX선 AC에서 작동하는 DC 충전 스테이션 내부 제어를 통해 입력을 수정합니다. 출력은 조정 가능한 DC이므로 전기 자동차의 전원 배터리를 직접 충전할 수 있습니다. DC 충전소의 일반적인 전력 용량에는 30KW, 60KW, 90KW 및 120KW가 포함됩니다.
DC EV 충전기 구조
120KW 충전소는 일반적으로 LED 표시기 보드, LCD 디스플레이, 카드 리더기, 20kw 충전 모듈 30개 또는 XNUMXKW 충전 모듈 XNUMX개, 무선 네트워크 모듈, 스위칭 전원 공급 장치, 메인 제어 보드, 반사 방지 보드, 전자 잠금 장치와 같은 필수 구성 요소로 구성됩니다. , 퓨즈, 전류계, (A+) 공기 스위치, 누전 차단기, 피뢰기, 단상 공기 스위치, 션트, 냉각 팬 등. 이 포괄적인 조립은 고용량 충전소의 효과적이고 안전한 작동을 보장합니다.
충전기 인클로저: 일반적으로 DC EV 충전기 구조 인클로저는 판금 강철, 알루미늄 합금 및 기타 견고한 재료로 제작됩니다. 이 구조는 상당한 내구성과 안정성을 제공하여 충전 파일이 실외 환경에서 안정적으로 작동할 수 있도록 해줍니다. 또한 IP54 표준을 충족하거나 초과하는 방수 및 방진 성능을 자랑하여 환경 요소에 대한 복원력을 보장합니다.
충전 모듈: 충전기, 컨트롤러, 전원 공급 장치 및 기타 필수 요소를 포괄하는 충전소의 필수 구성 요소 역할을 합니다. DC EV 충전기 구조의 핵심인 충전기는 전기 에너지를 전기 자동차에 필요한 특정 전력으로 변환하는 주요 역할을 합니다. 충전 과정 전반에 걸쳐 충전기의 작동 상태와 다양한 매개변수를 감독하는 역할을 하는 컨트롤러는 전체 충전 절차의 안전과 안정성을 보장합니다. 동시에 전원 공급 장치는 전기 에너지를 충전 모듈에 전달하여 충전소의 통합 사이클을 완료하는 기능을 합니다.
디스플레이 스크린: 일반적으로 충전기 상태, 충전 진행 상황, 관련 수수료 등의 정보를 표시합니다. 디스플레이 화면은 유형과 크기가 다양하며, 일부 EV 충전기에는 사용자 편의를 위해 터치 스크린이 탑재되어 있어 인간과 컴퓨터의 상호 작용이 용이하며 사용자의 다양한 선호 사항을 충족할 수 있습니다. 내장된 충전 파일 소프트웨어를 통합하면 운영 기능을 구현하여 충전소의 전반적인 성능을 향상시킬 수 있습니다.
계정 관리 시스템: 현재 소비 비용을 정확하게 계산하려면 실시간 전기 가격, 전기 사용량 데이터, 충전 요금을 활용하고 청구서를 생성하고 인쇄해야 합니다. 이러한 회계 관리 프로세스에는 컨트롤러와 내장 프린터 간의 원활한 협업이 필요합니다. 충전 작업은 사다리꼴 전기 가격 및 시간 정책을 준수합니다. 내부 컨트롤러는 소비 비용을 계산하고 충전 프로세스를 마무리하는 복잡한 작업을 수행합니다. 이후 컨트롤러는 내장된 프린터와 통신하여 세부 청구서 인쇄를 위한 소비 정보를 전송합니다. 이 통합 시스템은 충전 프로세스에 대한 효율적이고 투명한 청구를 보장합니다.
충전 케이블 : 케이블은 충전소와 전기 자동차 사이의 중요한 연결 역할을 하며 EV 충전기 구조의 필수적인 부분이기도 합니다. 케이블은 전력과 데이터 전송을 모두 담당합니다. 충전 과정의 효율성과 안전성은 연결 케이블의 품질과 길이에 직접적인 영향을 받습니다. 일반적으로 관련 인증을 받은 유명 브랜드의 충전 케이블을 선택하는 것이 표준 관행입니다. 또한 일부 고급 충전소에는 자동 케이블 리트랙터 기능이 있어 사용자 편의성을 높이고 충전 경험을 더욱 간소화합니다.
안전 보호 장치 : 충전소의 안전 보호 장치에는 누출 방지, 과전류 보호, 과전압 보호, 낙뢰 보호 등과 같은 중요한 기능이 포함됩니다. 이러한 안전 보호 장치는 EV 충전기 구조에 영향을 미치는 중요한 요소이기도 합니다. 이러한 보호 장치의 통합은 충전소와 충전 프로세스를 진행 중인 전기 자동차 모두의 효과적이고 포괄적인 안전을 보장하는 데 필수적입니다.
EV 충전기는 어떻게 작동합니까?
AC 전력은 3상 전력망에서 끌어와 제어할 수 없는 정류기 회로를 통해 DC 전력으로 변환됩니다. LCR 회로를 통한 필터링 후 전력은 고주파 DC-DC 전력 변환기로 전달됩니다. 이 컨버터는 직접 DC 변환을 통해 필요한 DC 전압을 생성하며, 이는 전기 자동차 배터리를 충전하기 전에 출력 필터링을 통해 더욱 정제됩니다. 충전 시스템은 고정 수량, 고정 시간, 고정 금액, 자동(완전 충전까지 계속)의 네 가지 모드를 제공합니다.
본질적으로 작동 EV 충전기 원리는 전원 공급 장치, 변환기 및 출력 장치의 통합을 중심으로 진행됩니다. 이 조합은 전압을 낮은 상태에서 높은 상태로 높여 고전압을 사용 가능한 전원 공급 장치로 변환하여 궁극적으로 전기 자동차의 충전 프로세스를 촉진하는 역할을 합니다.
결론적으로
EV 충전기 구조 및 원리를 이해하는 것은 급성장하는 전기 운송 부문을 추진하는 기술을 파악하는 데 매우 중요합니다. 전기 자동차 충전기의 핵심은 충전 케이블, 플러그, 통합 제어 장치와 같은 필수 구성 요소로 구성됩니다. 더 넓은 규모의 충전소에는 전력 전자 장치, 제어 시스템, 충전 모듈 및 통신 모듈이 포함됩니다.
전력 전자장치는 그리드의 교류 전류를 차량 배터리에 적합한 직류 전류로 변환하는 중요한 역할을 합니다. 동시에 제어 시스템은 안전하고 효율적인 충전을 보장하기 위해 전압, 전류 등의 변수를 조정합니다. 통신 모듈은 충전기, 차량 및 외부 네트워크 간의 데이터 교환을 촉진하여 스마트 충전 기능 및 모니터링을 가능하게 합니다.
안전성, 효율성 및 상호 운용성을 강조하는 EV 충전기 구조 및 원리에 따라 전기 자동차 충전기의 설계는 원활한 충전 경험을 제공하고 지속 가능하고 친환경적인 운송이라는 광범위한 목표에 기여하는 것을 목표로 합니다. 기술이 발전함에 따라 전기 자동차 충전기의 구조와 원리에 대한 지속적인 혁신은 전기 자동차의 미래 환경을 형성할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.
일반적인 쿼리
(FAQ)
언제든지 연락 주시기 바랍니다.
A: EV 충전기는 전원 공급 장치, 충전 커넥터, 제어 장치의 세 가지 주요 구성 요소로 구성됩니다. 전원 공급 장치는 그리드의 AC 전력을 전기 자동차 충전에 적합한 DC 전력으로 변환합니다. 충전 커넥터는 충전기를 차량에 물리적으로 연결하고, 제어 장치는 충전 프로세스를 관리하여 안전과 최적의 성능을 보장합니다.
답변: EV 충전기와 전기 자동차는 CCCU(충전 통신 제어 장치)라는 표준화된 프로토콜을 통해 통신합니다. 이 프로토콜을 사용하면 충전기와 차량 간에 충전 전원, 배터리 상태, 인증 데이터 등의 정보를 교환할 수 있습니다. 일반적인 표준에는 CHAdeMO, CCS(Combined Charge System) 및 Type 2가 포함됩니다.
A: EV 충전기의 충전 속도는 충전기의 전원 출력, 차량의 최대 충전 용량, 차량 배터리 상태 등의 요소에 영향을 받습니다. 일반적으로 전력이 높은 충전기는 충전 시간이 더 빠르지만 차량의 온보드 충전 시스템과 배터리 상태는 실제 충전 속도를 결정하는 데 중요한 역할을 합니다.
A: 예, 전력 수준과 충전 커넥터에 따라 분류된 다양한 유형의 EV 충전기가 있습니다. 레벨 1 충전기는 표준 가정용 콘센트에서 작동하며 저전력을 제공합니다. 레벨 2 충전기는 더 높은 전력을 제공하며 주거용 및 공공 충전소에서 흔히 볼 수 있습니다. 레벨 3으로 분류된 DC 급속 충전기는 훨씬 더 높은 전력을 제공하며 상업용 환경의 급속 충전에 적합합니다. 충전 커넥터도 지역 표준에 따라 다릅니다.
A: EV 충전기에는 안전한 충전 작업을 보장하기 위해 다양한 안전 기능이 통합되어 있습니다. 여기에는 과전류 보호, 과전압 보호, 온도 모니터링 및 단락 보호가 포함됩니다. 또한 충전기와 차량 간의 통신 프로토콜에는 무단 접근이나 사용을 방지하는 인증 프로세스가 포함되어 있어 충전 과정에서 전반적인 안전성이 향상됩니다.
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