Existuje DC nabíječka do auta, kterou mohu použít se systémem DC solárních panelů?

Povzbuzujeme čtenáře k otázkám o elektrických vozidlech, nabíjení a všem dalším, co se chcete dozvědět. Pošlete je tedy prosím a my přimějeme naše odborníky, aby odpověděli a pozvali další lidi, aby přispěli prostřednictvím sekce komentářů.

Je k dispozici stejnosměrný nabíjecí systém, který lze napájet ze samostatného fotovoltaického systému?

Uvědomuji si, že lze nabíjet ze systému 240 V AC, ale rád bych se vyhnul přeměně na střídavý proud a následnému přeměně nabíjecího systému zpět na stejnosměrný. Musí dojít ke značné ztrátě účinnosti.

Děkuji

Barry Lambooy

Ahoj Barry – to je dobrá otázka – a odpověď na ni se točí kolem dvou klíčových problémů:

1. Jaké jsou účely střídavého a stejnosměrného nabíjení a
2. Zvýšil by systém přímého stejnosměrného proudu na stejnosměrný proud pro nabíjení elektrických vozidel (EV) celkovou účinnost nabíjení elektromobilu solární energií.

Pro začátek je DC nabíjení navrženo pro rychlé nabíjení baterie EV vysokými proudy a řízení nabíjení je v zásadě prováděno samotným EVSE (Electric Vehicle Supply Equipment). O problémech používání stejnosměrného výstupu domácího bateriového systému jsem se dříve podíval zde.

Střídavé nabíjení je ve srovnání navrženo pro udržovací až noční nabíjení při nižších proudech. Tato forma nabíjení je v zásadě řízena palubní nabíječkou EV po „konzultaci“ s EVSE (BTW:Potřeby nabíjení EV na solárních výstupech jsem pokryl zde a zde).

Na první pohled by se tedy zdálo, že AC nabíjení elektromobilu by bylo vhodnější pro omezený výkon domácího solárního systému.

Na druhou stranu snaha nabíjet EV přímo ze stejnosměrného solárního výstupu představuje mnoho vrstev problémů pro jakýkoli potenciální návrh systému. Abychom jmenovali alespoň některé:

• Ve srovnání s AC EVSE budete potřebovat mnohem více elektroniky k ovládání EVSE a nabíjení auta (což je dražší);
• stále potřebujete elektronickou regulaci stejnosměrného napětí na výstupu solárního napájení do EV, protože solární systémy (a) mají různá výstupní napětí v závislosti na konstrukci systému a (b) mají vysoce variabilní napěťové výstupy související s množstvím slunečního záření, které dostávají. (např. ráno, večer, když přecházejí mraky atd, atd, atd!). To znamená, že stále ještě zcela neodstraňujete ztráty při převodu, protože budete potřebovat konvertor DC na DC místo střídače DC/AC;
• i s řízeným napětím budete stále muset řídit stejnosměrný nabíjecí proud, abyste zajistili stálou dodávku, protože solární systémy mají vysoce variabilní výstupy, když slunce vychází, přecházejí mraky atd. To je v rozporu s návrhem stejnosměrného proudu rychlonabíjecí systémy (což je speciální design EVSE, který se v současné době nevyrábí).

Přejdeme k druhé části vaší otázky:jak zmiňujete Barryho, nevýhodou použití AC EVSE na solárním systému jsou potenciální ztráty při převádění DC na AC a zpět na DC v EV.

Tyto systémy konverze jsou však nyní velmi účinné – účinnost solárního invertoru (DC na AC) je v oblasti 95–97 % a účinnost nabíječky v autě (AC zpět na DC) je také pohodlně přes 90 %. Dohromady to znamená, že celkové ztráty ve skutečnosti nejsou tak velké.

Také vzhledem k tomu, že v situaci domácího solárního DC na EV DC nabíjení skutečně eliminujete pouze jeden krok a ne oba – celkově získáte jen málo na účinnosti.

Navíc (na rozdíl od DC EVSE) již na trhu existují AC EVSE, které nabízejí možnost sledovat výstup solární energie a zvyšovat a snižovat nabíjecí proud EV tak, aby jej nepřekročil. (U jednofázového systému se AC EVSE mohou snadno měnit od 1,4 kW do 7,4 kW a palubní nabíječky EV jsou navrženy tak, aby se s tím pohodlně vyrovnaly).

Shrnuto:

• Přímé nabíjení stejnosměrným proudem na stejnosměrný proud EV ze solárního zdroje je v rozporu s povahou stejnosměrného nabíjení (je to systém „rychlého nabíjení“ založený na poskytování vysokých proudů prostřednictvím pečlivě kontrolovaného stejnosměrného napětí) a solárních zdrojů (kde přívod proudu je omezený a stejnosměrné napětí se značně liší).
• I když existují ztráty mezi stejnosměrným proudem na střídavý proud a zpět, nejsou velké a „přímým“ nabíjením stejnosměrného proudu na stejnosměrný proud stále eliminujete pouze jeden krok, nikoli dva;
• AC EVSE jsou svým designem systémy „udržovacího nabíjení“ a mnohem lépe se hodí pro výstupy domácích solárních systémů než systémy stejnosměrného nabíjení;
• Již jsou k dispozici AC EVSE, které jsou optimalizovány pro použití se solárními systémy, zatímco pro domácí solární systémy nejsou v současné době k dispozici žádné přímé DC na DC systémy.

To vše se samozřejmě může změnit.

Svět nabíjení elektromobilů (a svět elektřiny obecně) se nachází na spodním konci svých příslušných inovačních křivek:je tedy věcí „sledovat tento prostor“, pokud jde o vývoj systémů pro ukládání baterií (a možná i od vozidel k síti). .

Pokud však v současné době chcete nabíjení elektromobilů, které maximalizuje využití solárního výkonu ze systému mimo síť nebo systému připojeného k síti – AC nabíjení je v současnosti vaší jedinou možností pro efektivní a cenově efektivní hotové řešení.

Na zdraví
Bryce