DC Şarj Cihazlarında Güç Modülleri: Neden Modüler Oldukları

İki DC şarj cihazı etikette aynı dereceyi taşır ve sahada farklı davranır. Bir cihaz, bir aracın istediği tüm menzilde sorunsuz bir şekilde teslimat yapıyor. Diğeri ise büyük bloklar arasında atlıyor, kapasite boş bırakıyor ve ikinci vagon ilkinden daha kötü servis yapıyor. Fark genellikle toplam güç değil, gücün nasıl inşa edildiği ve bölündüğüdür.

Yapım birimi güç modülüdür. Ne yaptığını, nerede verimli olduğunu ve her konnektörün arkasında kaç tane olduğunu anlamak, bir veri sayfasının tek bir sayıda özetlediği davranışların çoğunu açıklar.

Bir güç modülü ne yapar

Bir modül, kendi içinde yer alan bir dönüştürücüdür. Kabin dağılımından üç fazlı AC alır, giriş akımını düzeltir ve besleme temiz bir yük görür, düzelme bir DC veri yoluna geçer ve ardından bu veri yolunu aracın istediği voltaj ve akıma dönüştürür. Kendi kontrol döngüsünü, kendi soğutma yolunu ve kendi korumasını taşır.

Modüller DC tarafında paralel olarak bağlanmıştır. Çıkışları birleşir, yani bir kabinin derecesi, modül sayısının bir dereceye çarpılması kadar yaklaşık olarak değişir. Bu aritmetik basittir ve çoğu tedarik karşılaştırmasının da burada durduğu yerdir, ki bu bir hatadır: paralel düzenleme hem esnekliği hem de ardından gelen kısıtlamaları yaratır.

Tekrar tekrar aynı ünitelerden şarj cihazı yapmak üç pratik avantaj sağlar. Tasarım çabası yeniden icat edilmek yerine tekrarlanır, bu yüzden kalifikasyon çabası konfigürasyonlar arasında paylaşılır. Üretim verimi iyileşiyor çünkü arızalı bir modül değiştiriliyor, tüm kabin yeniden işlenmez. Ve servis, onarım yerine bir değişim haline gelir; bu, bir sahanın aynı gün hizmete geri dönmesi ile lehimleme makinesiyle teknisyeni beklemesi arasındaki farktır.

Verimlilik eğrisi düz değildir

Bir dönüştürücü iki tür kayıp içerir. Bazıları işlenen güce orantılıdır: yarı iletkenlerde ve bakırda iletken kayıpları. Diğerleri ise ünite çalışırken yaklaşık olarak düzeltilir: anahtar kayıpları, kontrol elektroniği, fanlar ve yardımcı malzemeler. Hafif yükte sabit parça baskın olduğu için verimlilik düşüktür. Yük arttıkça sabit parça daha fazla çıktıya yayılır ve verimlilik artar. Tam yüke yakın bir zamanda iletim kayıpları baskın hale gelmeye başlar ve eğri düzleşir veya aşağı iner.

Sonuç olarak, en iyi çalışma noktası aralığın ortasında bir yerde yer alır, üstte değil. En yüksek verimlilik rakamında belirtilen bir şarj cihazı, gerçek bir oturumun kısa süreliğine geçebileceği veya hiç geçmeyebileceği bir yük noktasında belirtilmiştir.

Modüler yapı bunu yönetmenin bir yolunu sunar. Yavaş bir oturumda tüm modülleri hafif yükte çalıştırmak yerine, kontrolcü daha az modülü verimli banda daha yakın çalıştırabilir ve diğerlerini boş bırakabilir. Bu, modüler bir kabinin gerçek dünyada enerji kullanımında tek bir büyük dönüştürücüyü yenebileceğinin bir nedeni, toplamda daha fazla bileşene sahip olmasına rağmen.

Ayrıca verimlilik rakamının, sadece donanıma değil, kabinin nasıl gönderildiğine de bağlı olduğu anlamına gelir. Aynı modüllere ve farklı sevk mantığına sahip iki birim, bir ay boyunca karışık oturumlarda farklı tüketim gösteriyor.

Neden modül sayısı en küçük güç adımını belirliyor

Modüller girip çıkabilir, ancak bölünmezler. Her modül sabit bir miktar katkı sağlıyorsa, çıktı yalnızca bu miktarın katı olan değerleri ve modülün düşük çıkışta sunduğu kısmi kapasiteyi alabilir.

Bu en küçük güç adımıdır ve kendi başına bir spesifikasyondur. Dört büyük modülden oluşan bir dolap, bir modülden biraz fazla talep eden bir araca hizmet vererek ikinci modülü tamamen devre dışı bırakıp sonra onu yavaşlatmadan hizmet vermez. Ekstra kapasite var ama o anda başka kimseye satılamaz.

Adım küçük olduğunda, kapasite ince tahsis edilir ve daha az stranding olur. Adım büyük olduğunda, kabin tam çıkışta iyi davranır ve ortada kötü davranır. 30 kW'lık adımlarla geçiş yapan 120 veya 180 kW'lık bir ünite ya da 40 kW'lık adımlarla ayrılan bir hub, tam olarak bu özelliği tanımlıyor — toplam dereceyi değil, toplamın bölünebileceği çözünürlüğü.

Central Dispatch vs Sabit Bağlantı Başına

Sabit bir düzenlemede her konnektör bir modül setine sahiptir. Tek bir konnektörlü arabanın tavanı sert ve boş duran bir standdan ödünç alamaz. Bunu düşünmek ve sertifikalandırmak kolaydır, talep dengesiz olduğunda kapasite boşa gider.

Merkezi düzenlemede tüm modüller ortak bir veri yolunun arkasında oturur ve kontrolcü, oturumların gerektirdiği şekilde konnektörlere güç atar. Tek bir araç neredeyse tüm dolabı çekebilir; İki araç bir politikaya göre bölünür. şarj merkezi hostu bu şekilde inşa edilmiştir; host kabinet dönüşümü tutur ve terminaller ondan alır.

Politika, topolojiden daha önemlidir. Adil bir bölünme her iki arabaya da yarı yarı verir ve neredeyse tam bir arabanın artık kabul edemeyeceği güç tutmasına neden olabilir. Talep takip poliçesi, havuz bitene kadar her arabaya istediği şeyi verir, sonra kalan kısmı tahsis eder. İlkini sürücüye açıklamak daha kolaydır; ikincisi ise aynı donanımdan saatte daha fazla enerji sağlar.

N+1 Redundancy Gerçekten Ne Satın Alır

Bu terim genellikle kabinin bir modülü kaybedip yine de nominal gücünü verebileceği anlamına gelir. Bu okuma yanlış. Yedeklilik, kabinin bir modülü kaybedip düşük çıkışla çalışmaya devam edebileceği anlamına gelir, kapanmak yerine.

Satın aldığı şey müsaitliktir, kapasite değil. N+1 modüllü bir site, tek bir modül arızasına rağmen açık kalır; Bir site, yedek bir cihaz gelene kadar dolabı kaybeder. Kapalı bir otoyol noktası için bu ticaret için ödeme yapmaya değer. Oturumların gece boyunca yeniden planlanabildiği bir depo için genellikle böyle değildir.

Değer ikinci bir faktöre de bağlıdır: modülün canlı olarak değiştirilemeyeceği. Hot-swap yeteneği, bir arızayı hizmet kesintisi olmadan bakım görevine dönüştürür. Kabin kapatılmasını gerektiren bir modül, yedekliği planlı bir kesintiye dönüştürür ki bu etiketin ima ettiğinden çok daha küçük bir avantajdır.

Aynı nominal güce sahip iki birimin karşılaştırılması

Altı soru, başlık numarasını paylaşan iki dolabı ayırır.

Kaç modül ve her biri hangi derecede? Kontrolcünün ayırabileceği en küçük güç adımı nedir? Havuz konnektörler arasında mı paylaşılıyor yoksa her konnektör için sabit mi ve bölünmeyi hangi politika yönetiyor? Verimlilik rakamı, yük aralığının ortasından mı yoksa en üstten mi geliyor? Bir modül, kabini hizmetten çıkarmadan değiştirilebilir mi? Ve bir modül çıktığında, hangi çıktı kalıyor?

Bu cevaplar, sadece üst sınır olan derecelendirilmiş güçten çok daha iyi sitedeki davranışı tahmin ediyor. 120 ve 180 kW üniteler tam olarak bu karşılaştırma için modül konfigürasyonlarını ve anahtarlama adımlarını yayımlar; aynı rakamları, yanlarında değerlendirilen herhangi bir tedarikçiden talep etmeye değerdir.

Bu yüzden aynı üst sıradaki figür, yoğun bir perakende alanı ile sessiz bir depo arasında bu kadar farklı performans gösterebilir. Perakende sitesi bu adımı önemsiyor, çünkü kapasite her birkaç dakikada bir yeniden atanmak zorunda. Depo, gece enerjisine önem veriyor, burada daha kaba bir adım çok az maliyetli. Hiçbiri yanlış değil; Aynı spesifikasyona sahip farklı sorular soruyorlar.

Önerilen bir konfigürasyonu test etmenin pratik bir yolu, ortalama gün yerine en yoğun saati modellemektir. O saatte beklenen araç sayısını, her birinin ihtiyaç duyduğu enerjiyi ve kaldığı zamanı ele al. Eğer tahsis politikası ve adım boyutu, kuyruk oluşurken modüller boşta kalmadan hizmet edebiliyorsa, yapılandırma sağlamdır. Eğer olmazsa, toplam güç eklemek bunu düzeltmez, çünkü kısıtlama kapasite değil, çözünürlüktür. Dolap ve terminal kombinasyonlarının yelpazesi hızlı şarj istasyonları" altında sunulmaktadır.