Раздельные и интегрированные быстрозарядные устройства постоянного тока подходят для различных условий эксплуатации. В этом руководстве объясняется, когда целесообразно использовать ту или иную архитектуру — от ограничений пропускной способности сети до масштабов развертывания и планов будущего расширения.

1. Проблема: универсального решения не существует.

Компания CPO в Юго-Восточной Азии ввела в эксплуатацию десять интегрированных быстрых зарядных устройств постоянного тока мощностью 120 кВт каждое на новой станции. Через два месяца после открытия местная энергетическая компания выставила уведомление о плате за пиковое потребление, в результате чего ежемесячный счет за электроэнергию удвоился. Зарядные устройства одновременно потребляли пиковую мощность, что привело к превышению номинальной мощности трансформатора станции. Модернизация трансформатора обошлась бы дороже, чем сами зарядные устройства.

Это классическая ошибка, когда архитектура зарядного устройства выбирается исключительно на основе удельной стоимости, без моделирования электрической инфраструктуры объекта. Тот же самый оператор мог бы установить пять раздельных систем мощностью 360 кВт на существующем трансформаторе, обеспечив эквивалентную или даже большую суммарную мощность при гораздо меньшей пиковой нагрузке.

Раздельные и интегрированные системы быстрой зарядки постоянного тока не являются альтернативой для одного и того же объекта. Это решения для различных ограничений объекта. Понимание того, какое ограничение является доминирующим — пропускная способность сети, масштаб развертывания, планы расширения или простота — определяет, какая архитектура окажется наиболее эффективной.

2. Что такое интегрированное быстрозарядное устройство постоянного тока?

Встроенное быстрозарядное устройство постоянного тока объединяет все компоненты — силовые модули, систему управления, дисплей, платежный терминал и зарядные пистолеты — в одном корпусе. Это автономное устройство, которое подключается к сети переменного тока и подает постоянный ток непосредственно в автомобиль.

2.1 Типичные технические характеристики

• Диапазон мощности: от 30 кВт до 240 кВт на единицу
• Конфигурация: Фиксированная выходная мощность (установка мощностью 120 кВт выдает не более 120 кВт)
• Установка: Одноточечное подключение — вход переменного тока, выход постоянного тока, связь
• МодульностьВнутренние силовые модули заменяются в полевых условиях, но общая мощность устройства фиксирована.
• ОтображатьВстроенный сенсорный экран с функциями оплаты и управления сеансами.

2.2 Когда интеграция имеет смысл

Встроенные зарядные устройства идеально подходят в следующих случаях:

• Пропускная способность сети достаточна. — Трансформатор на объекте способен выдерживать одновременную пиковую нагрузку всех установленных устройств.
• Объем развертывания варьируется от небольшого до среднего. — 2-10 единиц в одном месте
• Простота – наш главный приоритет. — Меньше компонентов, один поставщик, простая установка
• Бюджет ограничен — более низкая первоначальная стоимость за кВт по сравнению с сплит-системами.
• Эстетическая интеграция имеет значение. — Компактные модули подходят для розничной торговли, парковок и городской среды.

2.3 Ограничения интегрированного проектирования

• Фиксированная мощность — Вы не можете увеличить мощность уже существующего устройства. Если спрос возрастет, вам потребуется установить дополнительные устройства.
• Единая точка отказа — В случае отказа системы управления весь блок отключается (хотя силовые модули могут продолжать работать с пониженной мощностью в зависимости от конструкции).
• Риск модернизации трансформатора — Добавление интегрированных блоков к уже нагруженной цепи требует оценки трансформаторов и потенциально дорогостоящей модернизации.
• Менее гибкое распределение электроэнергии — Каждый блок выдает свою номинальную мощность независимо. Динамическое распределение мощности между блоками отсутствует.

3. Что такое раздельная система быстрой зарядки постоянным током?

Раздельная система быстрой зарядки постоянным током отделяет преобразовательное оборудование от зарядного интерфейса. силовой шкаф (содержащий все силовые модули и управляющую электронику) устанавливается отдельно от заряжание оружия, которые соединены кабелями постоянного тока.

3.1 Типичные технические характеристики

• Диапазон мощностиМощность от 360 кВт до 960 кВт на один силовой шкаф.
• КонфигурацияОдин силовой шкаф обслуживает несколько зарядных пистолетов (обычно от 2 до 6 пистолетов).
• УстановкаДля размещения силового шкафа требуется специально отведенное место (внутри или снаружи помещения); оружие размещается на парковочных местах.
• МодульностьМощность системы масштабируется путем добавления или удаления модулей в корпусе.
• Интеллектуальное распределение электроэнергииДинамическое распределение доступной мощности между подключенными орудиями на основе спроса в реальном времени.

3.2 Как работает интеллектуальное распределение электроэнергии

В этом и заключается ключевое преимущество раздельных систем. Силовой шкаф мощностью 360 кВт с тремя генераторами мощностью 150 кВт не выдает 450 кВт (3 × 150 кВт). Он выдает в сумме 360 кВт, которые распределяются динамически:

• Один автомобиль на зарядкуЕдинственное орудие получает полную мощность 150 кВт (или до 360 кВт, если орудие это позволяет).
• Два транспортных средства заряжаютсяКаждый получает примерно 180 кВт (360 кВт ÷ 2)
• Три автомобиля заряжаютсяКаждый получает примерно 120 кВт (360 кВт ÷ 3)
• Четыре автомобиля заряжаютсяКаждый получает примерно 90 кВт (360 кВт ÷ 4)

Распределение мощности управляется системой управления шкафа в режиме реального времени. Ручное вмешательство не требуется. Это означает, что вы можете одновременно обслуживать больше транспортных средств с той же мощностью трансформатора — ценой несколько большего времени зарядки каждого транспортного средства в часы пиковой нагрузки.

3.3 Когда разделение имеет смысл

Сплит-системы идеально подходят в следующих случаях:

• Пропускная способность сети ограничена. — Данная площадка не может выдержать одновременную пиковую нагрузку нескольких мощных интегральных схем.
• Планируется дальнейшее расширение. — Силовой шкаф можно модернизировать, добавив модули, без замены всей системы.
• Одновременно заряжается несколько транспортных средств. — Объекты с высокой интенсивностью использования (автопарка, придорожные зоны отдыха) выигрывают от динамического распределения электроэнергии.
• Стоимость модернизации трансформатора непомерно высока. — Раздельные системы позволяют извлекать больше зарядных мощностей из существующей инфраструктуры.
• Планировка участка предусматривает отдельное пространство для оборудования. — Для силового шкафа требуется отдельный корпус, расположенный вне парковочных мест.

3.4 Ограничения разделенного дизайна

• Более высокая первоначальная стоимость — Силовые шкафы и несколько установок стоят дороже, чем аналогичные по мощности интегрированные блоки.
• Более сложная установка — требует размещения отдельного силового шкафа, прокладки кабелей от шкафа к каждому орудию и, возможно, дополнительных строительных работ.
• Дополнительные компоненты для обслуживания — силовой шкаф, кабели для орудий и головки орудий — это отдельные системы с отдельными режимами отказов.
• Требования к площади — Для работы силового шкафа необходим защищенный корпус (внутренний или наружный), который может быть недоступен на всех объектах.

4. Сравнительный анализ

5. Структура принятия решений: Какая архитектура подходит для вашего объекта?

Используйте этот алгоритм принятия решений, чтобы определить подходящую архитектуру:

• Достаточен для достижения целевой мощности. → Интеграция допустима. Переходите к шагу 2.
• Ограниченный или неизвестный → Раздельное распределение мощности, вероятно, будет лучшим выбором. Динамическое распределение мощности позволяет извлечь больше зарядных мощностей из ограниченной сетевой инфраструктуры.
• 1-2 транспортных средства → Интегрированный подход проще и экономичнее.
• 3+ автомобиля регулярно → Распределение электроэнергии в Сплите становится ценным. Вы можете обслуживать больше транспортных средств от одного и того же подключения к сети.
• Расширение не планируется. → Интегрированный. Проще, дешевле на начальном этапе.
• Вероятное расширение → Разделение. Добавление модулей в существующий шкаф обходится дешевле, чем замена системы или модернизация трансформатора.
• Компактный городской участок, нет помещения для оборудования. → Встроенный. Нет места для отдельного силового шкафа.
• Промышленная/коммерческая площадка с местом для оборудования. → Разделение. Шкаф можно разместить в специально отведенном месте.
• Самая низкая первоначальная стоимость → Интегрированная система. Меньше компонентов, проще установка.
• Самый низкий общий коэффициент владения → Оцените целесообразность разделения энергосистемы, если затраты на модернизацию сети превысят надбавку за разделение. Во многих сценариях с ограниченными ресурсами сети разделение энергосистемы выгоднее с точки зрения общей стоимости владения, несмотря на более высокие первоначальные затраты.

6. Пример из реальной жизни: ловушка модернизации трансформатора

Компания CPO в Центральной Азии планировала установить восемь интегрированных быстрых зарядных устройств постоянного тока мощностью 120 кВт каждое на новой придорожной площадке отдыха. На площадке был трансформатор мощностью 500 кВА — теоретически достаточный для восьми устройств мощностью 120 кВт (общая выходная мощность постоянного тока 960 кВт требует примерно 1000 кВт входной мощности переменного тока при КПД 96%, поэтому 500 кВА явно было недостаточно). Однако в сравнении предложений CPO основное внимание уделялось цене одного зарядного устройства, а не стоимости трансформатора.

Смета на модернизацию трансформатора составила 1TP45 000. Восемь интегрированных зарядных устройств обошлись в 1TP496 000. Итого: 1TP41 000.

Если бы главный старшина выбрал раздельную систему — два силовых шкафа по 360 кВт, обслуживающих восемь орудий мощностью 150 кВт, — то те же восемь зарядных станций были бы обеспечены общей потребностью в переменном токе приблизительно в 720 кВт. Существующий трансформатор мощностью 500 кВА можно было бы модернизировать до 800 кВА примерно за $25 000. Итого: $96 000 (зарядные устройства) + $25 000 (трансформатор) = $121 000.

Раздельная система позволила сэкономить 10 000 долларов США на общей стоимости проекта и обеспечила дополнительный запас мощности в 251 300 долларов США для будущего расширения. Разница заключалась в архитектурном решении, а не в качестве оборудования.

7. Производственные линейки Anari: где уместны раздельные и интегрированные решения.

В своем продуктовом портфолио компания Anari предлагает обе архитектуры:

• Диапазон мощности: 60 кВт, 120 кВт, 180 кВт, 240 кВт
• OCPP 1.6J со всеми четырьмя профилями
• Сменные силовые модули (20 кВт/30 кВт/40 кВт/60 кВт/80 кВт)
• Степень защиты IP65, диапазон рабочих температур от -30°C до +55°C.
• Идеально подходит для: парковок торговых центров, автозаправочных станций, городских станций быстрой зарядки.
• Диапазон мощности: 360 кВт, 480 кВт, 720 кВт, 960 кВт на один шкаф.
• Динамическое распределение мощности между 2-6 орудиями
• Аналогичная архитектура модулей и соответствие стандарту OCPP 1.6J, как у Aquila.
• Идеально подходит для: автомагистралей, автопарков, общественных станций с высокой интенсивностью движения.

Обе линейки используют одну и ту же модульную силовую платформу — модули мощностью 20 кВт, 30 кВт, 40 кВт, 60 кВт и 80 кВт — что обеспечивает единообразие в поставках запасных частей, обучении и технической поддержке по всему ассортименту продукции.