Bu yaklaşım, yüksek-güçlü şarj yüklerinin yerel şebeke üzerindeki etkisinin azaltılmasına yardımcı olur, yenilenebilir elektriğin kullanımını iyileştirir ve daha düşük-karbon taşımacılığını destekler. EV'nin benimsenmesi ve dağıtılmış enerji dağıtımı büyümeye devam ettikçe, entegre istasyonlar pilot projelerden otoyol hizmet alanları, endüstriyel parklar, ticari kompleksler, lojistik tesisler ve toplu şarj yerlerinde daha geniş ticari kullanıma doğru ilerliyor.
1. Dört Çekirdekli Alt Sistem
Güneş PV Üretim Sistemi
PV sistemi, güneş ışığını elektriğe dönüştürerek sitenin yenilenebilir enerji kaynağı olarak hizmet veriyor. Ana bileşenleri arasında PV modülleri, invertörler, montaj yapıları, DC kabloları, birleştirici kutular ve koruma ekipmanları bulunmaktadır.
PV modülleri güneş ışınımını fotovoltaik etki yoluyla DC gücüne dönüştürür. PV invertörler daha sonra bu DC gücünü, şarj ekipmanı, yardımcı yükler veya şebeke tarafından kullanılmak üzere AC elektriğe dönüştürür.
Pil Enerji Depolama Sistemi
Enerji depolama sistemi istasyonun enerji tamponu görevi görür. Güneş enerjisi üretimi mevcut olduğunda veya şebeke talebi azaldığında elektriği depoluyor, ardından şarj talebi arttığında veya yenilenebilir üretim azaldığında elektriği serbest bırakıyor.
Çoğu ticari proje, güçlü güvenlik profili, uzun hizmet ömrü ve geniş pazar bulunabilirliği nedeniyle şu anda lityum{0}}iyon pil sistemlerini, özellikle de lityum demir fosfat (LFP) kimyasını kullanıyor. Vanadyum redoks akışlı piller, uzun-süreli depolama veya çok yüksek sayıda şarj-deşarj döngüsü gerektiren uygulamalar için de düşünülebilir.
Tipik bir akü enerji depolama sistemi, akü rafları veya dolapları, bir güç dönüştürme sistemi (PCS), akü yönetim sistemi (BMS), termal yönetim ekipmanı, yangından korunma ve güvenlik izleme sistemlerini içerir.
EV Şarj Altyapısı
Şarj ekipmanı, istasyonun müşteriye dönük kısmıdır ve elektriği elektrikli araçlara güvenli ve verimli bir şekilde iletir.
Tipik konfigürasyonlar şunları içerir:
DC hızlı şarj cihazlarıstandart hızlı-şarj ünitelerinden yüksek-güçlü sıvı-soğutmalı şarj sistemlerine kadar çeşitlilik gösterir
AC şarj cihazlarıişyerleri, konut toplulukları ve hedef şarj alanları gibi daha uzun bekleme süreleri için yaygın olarak kullanılır
Sıvı{0}soğutmalı şarj teknolojisi, kablo kullanımını ve termal performansı iyileştirirken daha yüksek akım seviyelerini destekleyebildiği için yüksek-güçlü uygulamalarda giderek daha fazla kullanılıyor.
Enerji Yönetim Sistemi
Enerji yönetim sistemi veya EMS, istasyonun operasyonel kontrol merkezidir. Güneş enerjisi üretimini, akü şarj durumunu, şarj cihazı kullanımını, bina yüklerini ve şebeke koşullarını gerçek zamanlı olarak izler.
Bu verilere dayanarak EMS, yenilenebilir tüketimi önceliklendirmek, pil şarjını ve deşarjını yönetmek, talep yönetimini desteklemek ve şarj programlarını optimize etmek için enerji akışlarını koordine edebilir. Daha gelişmiş uygulamalarda, beklenen güneş enerjisi çıkışı, şarj talebi ve elektrik tarife dönemlerine dayalı olarak dağıtım kararlarını iyileştirmek için tahmin algoritmaları kullanılabilir.
2. Temel Sistem Entegrasyon Teknolojileri
DC-Birleşik Mimari
DC bağlantısı, sistemin DC tarafında PV üretimini, akü depolamasını ve DC şarj ekipmanını entegre eder. Bu, belirli AC bağlantılı tasarımlarla karşılaştırıldığında gereksiz güç dönüştürme adımlarını azaltabilir-.
Örneğin, güneş enerjisiyle- üretilen DC elektriği, sistem topolojisine bağlı olarak daha doğrudan pil depolamaya veya DC şarj ekipmanına yönlendirilebilir. Bu, enerji dönüşüm verimliliğini artırabilir ve enerji yönlendirmeyi basitleştirebilir, ancak asıl fayda ekipman seçimine, işletim stratejisine ve saha konfigürasyonuna bağlıdır.
DC bağlantılı sistemler, özellikle yerinde güneş enerjisi üretimi, pil depolama ve DC-hızlı şarj talebi payının yüksek olduğu projeler için caziptir.
Esnek DC Ara Bağlantısı
Esnek DC ara bağlantısı, bir istasyon içindeki PV, depolama ve şarj varlıklarının daha koordineli bir enerji ağı olarak çalışmasına olanak tanır. Her varlığı yalıtılmış bir sistem olarak ele almak yerine, güç, gerçek zamanlı talebe ve mevcut kapasiteye göre-dinamik olarak tahsis edilebilir.
Bu yaklaşım, yerel yenilenebilir enerjinin kullanımını iyileştirebilir, yoğun şarjların etkisini azaltabilir ve saha-düzeyinde işletim esnekliğini geliştirebilir. Izgaranın-kısıtlı olduğu alanlarda, yukarı yöndeki şebeke genişletme ihtiyacını azaltarak daha hızlı dağıtımı da destekleyebilir.
Izgara-Enerji Depolamasını Oluşturma
Izgara-oluşturan pil enerji depolama sistemleri, geleneksel şarj ve deşarj işlevlerinden daha fazlasını sağlayacak şekilde tasarlanmıştır. Özellikle zayıf-şebeke veya adadan ayrılmış çalışma koşullarında voltaj ve frekans kararlılığının desteklenmesine yardımcı olabilirler.
Kontrol stratejisine ve proje gereksinimlerine bağlı olarak, ızgara-oluşturma sistemleri voltaj desteği, frekans yanıtı, kesintisiz aktarım desteği ve siyah-başlatma yeteneği gibi işlevler sağlayabilir. Bu özellikler, kritik hareketlilik koridorlarına, endüstriyel tesislere veya sınırlı şebeke kapasitesine sahip alanlara hizmet veren şarj istasyonlarının dayanıklılığını artırabilir.
Akıllı Şarj Cihazı Grup Kontrolü
Yüksek-güçlü şarj istasyonlarında eş zamanlı araç şarjı, keskin ve öngörülemeyen yük artışlarına neden olabilir. Akıllı şarj cihazı grubu kontrolü, EMS'nin birden fazla şarj cihazını saha kapasitesine, pil kullanılabilirliğine, şebeke sınırlarına ve şarj önceliğine göre koordine etmesine olanak tanır.
Kullanılabilir kapasite sınırlı olduğunda sistem, gücü dinamik olarak tahsis edebilir-örneğin, seçilen yüksek-güçlü şarj cihazları için öncelikli şarjı sürdürürken, daha düşük-öncelikli birimlerin çıkışını geçici olarak ayarlar. Bu, şebeke bağlantı sınırlarını aşmadan genel istasyon kullanımının iyileştirilmesine yardımcı olur.
Akıllı şarj ve esnek yük yönetimi, EV şarjı yaygınlaştıkça yoğun talebi azaltmak ve şebeke entegrasyonunu geliştirmek için pratik araçlar olarak giderek daha fazla tanınmaktadır.