ยานพาหนะไฟฟ้า (EVs) กำลังได้รับความนิยมมากขึ้นส่งสัญญาณการเคลื่อนไหวครั้งใหญ่ไปสู่การขนส่งที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมยานพาหนะไฟฟ้าแบตเตอรี่ (BEVs) มีความสำคัญเนื่องจากมีประสิทธิภาพและมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมต่ำบทความนี้สำรวจเทคโนโลยีที่แตกต่างกันสำหรับการชาร์จ BEVs ตั้งแต่ระบบสายแบบดั้งเดิมไปจนถึงวิธีการไร้สายใหม่และการแลกเปลี่ยนแบตเตอรี่มันดูว่าเทคโนโลยีเหล่านี้ทำให้ EV ใช้งานง่ายขึ้นและช่วยลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนและส่งเสริมความเป็นอิสระของพลังงานบทความนี้ยังเปรียบเทียบตัวเลือกการชาร์จมือถือและแบบนิ่งอภิปรายประสิทธิภาพของพวกเขาในสถานการณ์ต่าง ๆการทบทวนโดยละเอียดนี้เน้นถึงบทบาทของการชาร์จโครงสร้างพื้นฐานในการทำให้ยานพาหนะไฟฟ้าสามารถทำได้และประสบความสำเร็จนำเสนอข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับสถานะปัจจุบันและอนาคตของเทคโนโลยี BEV
รูปที่ 1: การชาร์จแบบไร้สายรถยนต์ไฟฟ้า
ยานพาหนะไฟฟ้าแบตเตอรี่ (BEVs) ใช้วิธีการชาร์จแบบมีสายและไร้สายประเภทต่าง ๆวิธีการเหล่านี้มีประโยชน์ในการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานและมลพิษที่ลดลงการเพิ่มขึ้นของการใช้ยานพาหนะไฟฟ้า (EV) ในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมาส่วนใหญ่เกิดจากต้นทุนเชื้อเพลิงที่ลดลงและประสิทธิภาพการใช้พลังงานที่เหนือกว่าการเพิ่มขึ้นของการรับเลี้ยงบุตรบุญธรรมนี้ทำให้ BEVs กลายเป็นองค์ประกอบหลักของการขนส่งที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมความก้าวหน้าในแบตเตอรี่และเทคโนโลยีการชาร์จตั้งแต่ปี 2014 มีการปรับปรุงการประหยัดน้ำมันเชื้อเพลิงและลดการปล่อยมลพิษเพื่อสนับสนุนการเติบโตนี้ บริษัท ต่าง ๆ ลงทุนอย่างมากในการวิจัยและพัฒนาระบบการชาร์จ BEV
นี่คือรายละเอียดสำหรับแต่ละส่วน:
(1) เครื่องชาร์จออนบอร์ด
(2) พอร์ตชาร์จ
(3) มอเตอร์ไฟฟ้า
(4) แบตเตอรี่
รูปที่ 2: ชิ้นส่วนรถยนต์ไฟฟ้าแบตเตอรี่
ยานพาหนะไฟฟ้า (EVs) เป็นตัวแทนที่สำคัญในเทคโนโลยียานยนต์ส่วนใหญ่เกิดจากแบตเตอรี่ขั้นสูงและการควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ที่ซับซ้อนที่แกนกลางของ EVs ส่วนใหญ่คือแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนซึ่งเป็นที่รู้จักกันดีในเรื่องขนาดกะทัดรัดและความหนาแน่นของพลังงานสูงแบตเตอรี่นี้สามารถเก็บพลังงานจำนวนมหาศาลในพื้นที่ขนาดเล็กเพื่อเพิ่มช่วงและประสิทธิภาพของยานพาหนะให้สูงสุดกระบวนการชาร์จได้รับการจัดการโดยเครื่องชาร์จออนบอร์ดอุปกรณ์นี้แปลงกระแสสลับ (AC) จากแหล่งพลังงานมาตรฐานเช่นเต้าเสียบครัวเรือน 120 โวลต์เป็นกระแสตรง (DC)
แต่ละ EV มีพอร์ตประจุซึ่งเชื่อมต่อยานพาหนะกับแหล่งจ่ายไฟภายนอกพอร์ตนี้ช่วยให้การรวมเข้ากับโครงสร้างพื้นฐานไฟฟ้าที่มีอยู่ได้ง่ายทำให้การชาร์จใหม่ตรงไปตรงมาEVS นำเสนอตัวเลือกการขนส่งที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมโดยการกำจัดการปล่อยก๊าซหางและลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมพวกเขายังมอบประสบการณ์การขับขี่ที่แตกต่างจากยานพาหนะทั่วไปโดยมุ่งเน้นไปที่ประสิทธิภาพความยั่งยืนและเทคโนโลยีที่ทันสมัย
วิธีการชาร์จแบบมีสายเกี่ยวข้องกับการเชื่อมต่อสายเคเบิลโดยตรงระหว่าง EV และอุปกรณ์ชาร์จซึ่งแบ่งออกเป็นเทคโนโลยีการชาร์จกระแสไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) และ Direct Current (DC)
การชาร์จ AC ใช้เครื่องชาร์จออนบอร์ดของยานพาหนะ (OBC) เพื่อแปลง AC เป็น DCการแปลงนี้จะเพิ่มน้ำหนักให้กับระบบเนื่องจากการรวมหน่วยแปลงการชาร์จ AC ทำได้โดยใช้การชาร์จแบบช้าเฟสเดียวหรือระบบการชาร์จอย่างรวดเร็วสามเฟสระบบเหล่านี้ถ่ายโอนพลังงานไปยัง OBC ซึ่งจะควบคุมกระแสไฟฟ้าเพื่อลดระลอกคลื่นการสลับการสูญเสียและสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI)การชาร์จ AC เป็นเรื่องปกติใน BEVs เสนอระดับพลังงานต่ำกว่า 20 กิโลวัตต์และเวลาชาร์จตั้งแต่ 2 ถึง 6 ชั่วโมงความต้องการน้ำหนักและพื้นที่ของ OBC เป็นอุปสรรคแม้กระทั่งการใช้อย่างแพร่หลาย
รูปที่ 3: การชาร์จกระแสไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) และ Direct Current (DC)
เทคโนโลยีการชาร์จ DC ชาร์จแบตเตอรี่โดยตรงซึ่งให้ประโยชน์จากการชาร์จอย่างรวดเร็วระบบเหล่านี้สามารถแบ่งออกเป็นการชาร์จอย่างรวดเร็วนอกบอร์ดและการชาร์จอย่างรวดเร็วนอกบอร์ดด้วยการสร้างหน่วยการแปลงจากภายนอกการชาร์จ DC ช่วยลดขนาดและน้ำหนักของยานพาหนะแบตเตอรี่ความจุสูงสามารถชาร์จได้ในเวลาไม่ถึงหนึ่งชั่วโมงทำให้การชาร์จ DC เหมาะสำหรับการเติมเชื้อเพลิงอย่างรวดเร็วซึ่งแตกต่างจากการชาร์จ AC, การชาร์จ DC ใช้เครื่องชาร์จนอกบอร์ดที่สถานีเพื่อป้อนแบตเตอรี่โดยตรงโซลูชันเหล่านี้ต้องการระบบการจัดการแบตเตอรี่ราคาแพง (BMS) และขาดความยืดหยุ่นสำหรับสถานที่ชาร์จหลายแห่งการชาร์จแบบมีสายยังคงถูก จำกัด ด้วยความแข็งแกร่งโดยธรรมชาติและความต้องการด้านความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือของ BMS
ด้าน |
AC
การชาร์จ |
DC
การชาร์จ |
แหล่งพลังงาน |
กระแสสลับ (AC) จากกริดพลังงาน |
Direct Current (DC) ส่งโดยตรงไปยังแบตเตอรี่ |
กระบวนการแปลง |
ตัวแปลงออนบอร์ดใน EV แปลง AC เป็น
DC |
เครื่องชาร์จภายนอกแปลง AC เป็น DC ก่อน
จัดหา EV |
สถานที่ทั่วไป |
พื้นที่อยู่อาศัยสถานที่ทำงาน |
ทางหลวงพื้นที่สาธารณะที่ยุ่งมากขึ้นเรื่อย ๆ
การตั้งค่าที่อยู่อาศัย |
ความเร็วในการชาร์จ |
ช้าลง (มากถึง 22 กิโลวัตต์) |
เร็วขึ้น |
สถานการณ์การใช้งาน |
การเรียกเก็บเงินข้ามคืนหรือตลอดทั้งวัน |
การชาร์จอย่างรวดเร็วเหมาะสำหรับนักเดินทาง |
โครงสร้างพื้นฐาน |
ใช้โครงสร้างพื้นฐาน AC ที่มีอยู่ |
ต้องใช้เครื่องชาร์จ DC พิเศษ |
ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี |
จัดตั้งขึ้นและมีอยู่อย่างกว้างขวาง |
เพิ่มความพร้อมใช้งานรวมถึงเร็วและ
การชาร์จแบบสองทิศทาง |
ผลกระทบต่อการเคลื่อนย้ายไฟฟ้า |
สะดวกและเข้าถึงได้สำหรับความต้องการประจำ |
เพิ่มความเร็วในการชาร์จและประสิทธิภาพสำหรับ
ความก้าวหน้าในอนาคต |
เทคโนโลยีการชาร์จแบบไร้สายช่วยลดความจำเป็นในการใช้สายเคเบิลแก้ไขปัญหาการบำรุงรักษาและความปลอดภัยBevs สามารถเรียกเก็บเงินได้โดยการจอดรถผ่านระบบชาร์จที่ส่งกระแสไฟฟ้าความถี่สูงการชาร์จแบบไร้สายรวมถึงสนามใกล้สนามเทคโนโลยีขนาดกลางพื้นที่ไกลและอื่น ๆ
รูปที่ 4: การชาร์จไร้สาย
การชาร์จใกล้สนามรวมถึงการชาร์จแบบอุปนัยแม่เหล็กและการชาร์จแบบ capacitive ในขณะที่การชาร์จขนาดกลางในสนามครอบคลุมการชาร์จแม่เหล็กแม่เหล็กวิธีการเหล่านี้ไม่จำเป็นต้องเชื่อมต่อโดยตรงกับยานพาหนะลดต้นทุนเมื่อเทียบกับการชาร์จแบบมีสายระบบแปลง AC ความถี่กริดเป็น AC ความถี่สูงส่งผ่านแผ่นส่งสัญญาณและได้รับจากแผ่นรับสัญญาณที่ติดอยู่กับ Bevวิธีการเหล่านี้ให้ความสะดวกสบายและคุ้มค่า แต่อาจเผชิญกับปัญหาประสิทธิภาพ
วิธีการชาร์จระยะไกลเช่นเลเซอร์ไมโครเวฟและการชาร์จคลื่นวิทยุยังคงอยู่ในขั้นตอนการวิจัย แต่คาดว่าจะกำหนดอนาคตของเทคโนโลยีการชาร์จไร้สายการรักษาการเชื่อมต่อที่มั่นคงระหว่างเครื่องส่งสัญญาณและตัวรับสัญญาณเป็นความท้าทายที่ยิ่งใหญ่การวางความเสี่ยงในการสูญเสียการควบคุมและประสิทธิภาพ
ระบบชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าไร้สายแบบคงที่ (S-WEVCS) ช่วยเพิ่มประสบการณ์ยานพาหนะไฟฟ้า (EV) โดยการขจัดความต้องการขั้วต่อทางกายภาพจัดการกับความกังวลด้านความปลอดภัยเช่นอันตรายจากการสะดุดและแรงกระแทกด้วยไฟฟ้าระบบประกอบด้วยขดลวดเหนี่ยวนำหลักที่ฝังอยู่ในพื้นดินใต้ที่จอดรถและขดลวดทุติยภูมิที่ด้านล่างของยานพาหนะการตั้งค่านี้สร้างสนามแม่เหล็กเพื่อถ่ายโอนพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพแปลง AC ที่ได้รับจากคอยล์รองเป็น DC เพื่อชาร์จแบตเตอรี่ของยานพาหนะ
S-WEVCS รวมหน่วยควบคุมพลังงานและระบบการจัดการแบตเตอรี่ที่รักษาการสื่อสารไร้สายอย่างต่อเนื่องเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการชาร์จและความปลอดภัยระบบเหล่านี้ควบคุมอัตราการส่งพลังงานและการจัดตำแหน่งขดลวดด้วยช่องว่างอากาศตั้งแต่ 150 ถึง 300 มม. เพื่อประสิทธิภาพที่ดีที่สุดในยานพาหนะที่ใช้งานเบาS-WEVC สามารถติดตั้งในพื้นที่ที่อยู่อาศัยสถานที่เชิงพาณิชย์และศูนย์กลางการขนส่งสาธารณะ
รูปที่ 5: ระบบการชาร์จไร้สายแบบคงที่ (SWC)
การชาร์จแบบเหนี่ยวนำแบบคงที่เกี่ยวข้องกับขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าสองตัว: ขดลวดหลักที่ติดตั้งบนถนนและขดลวดทุติยภูมิบน EVระบบจะแปลงพลังงาน AC 50Hz จากกริดเป็น DC จากนั้นเป็น AC ความถี่สูงซึ่งถูกถ่ายโอนผ่านการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าไปยังยานพาหนะขดลวดของ EV นั้นจะแปลง AC ความถี่สูงกลับเป็น DC สำหรับการชาร์จแบตเตอรี่วิธีนี้เหมาะสำหรับการขับขี่ด้วยตนเอง EVs เนื่องจากความสะดวกสบายแม้ว่าจะมีประสิทธิภาพน้อยกว่าการชาร์จที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าและมีข้อ จำกัด ในแง่ของน้ำหนักและพื้นที่
ด้วยแรงผลักดันจากการวิจัยและการพัฒนาความร่วมมือระหว่างสถาบันการศึกษาและอุตสาหกรรมต้นแบบ S-WEVCS นำเสนอความสามารถด้านพลังงานระหว่าง 3.3 กิโลวัตต์ถึง 7.2 กิโลวัตต์ตามมาตรฐานเช่น SAE J2954แม้ว่าค่าใช้จ่ายในการติดตั้งครั้งแรกจะอยู่ในช่วงตั้งแต่ $ 2,700 ถึง $ 13,000 แต่การปรับใช้เชิงกลยุทธ์ของ S-WEVCs สัญญาว่าจะได้รับประโยชน์ระยะยาวในด้านความปลอดภัยและความสะดวกสบายเมื่อเทคโนโลยีวิวัฒนาการและมีราคาไม่แพงมากขึ้นการยอมรับก็มีแนวโน้มที่จะเพิ่มขึ้นอนุญาตให้ยานพาหนะคิดค่าใช้จ่ายโดยไม่มีสายเคเบิลทางกายภาพ S-WEVCs ช่วยให้มั่นใจได้ว่าการจัดตำแหน่งที่สมบูรณ์แบบระหว่างตัวรับสัญญาณของยานพาหนะและเครื่องส่งสัญญาณที่ฝังอยู่ในจุดจอดรถเพื่อการถ่ายโอนพลังงานที่มีประสิทธิภาพการออกแบบนี้รวมเข้ากับกิจวัตรประจำวันอย่างราบรื่นลดการโต้ตอบทางกายภาพและส่งเสริมความสะดวกในการใช้งานโดยเฉพาะอย่างยิ่งในพื้นที่ที่ยานพาหนะจอดอยู่เป็นระยะเวลานานรองรับการจัดการพลังงานที่มีประสิทธิภาพภายในการพัฒนาเมืองเพิ่มประสบการณ์ผู้ใช้และมีส่วนร่วมในเชิงบวกต่อการวางแผนโครงสร้างพื้นฐานในเมือง
D-WEVCS จัดการกับช่วงและความท้าทายด้านต้นทุนของยานพาหนะไฟฟ้าแบตเตอรี่ (BEVS) โดยการเปิดใช้งานการชาร์จการเคลื่อนไหวระบบมีคอยล์หลักที่ฝังอยู่บนถนนขับเคลื่อนด้วยแหล่งกำเนิดไฟฟ้าแรงดันสูงและความถี่สูงยานพาหนะที่มีขดลวดทุติยภูมิที่สอดคล้องกันจับสนามแม่เหล็กเพื่อแปลงพลังงานเป็น DC ชาร์จแบตเตอรี่แบบไดนามิก
เทคโนโลยีนี้ช่วยลดความต้องการความสามารถของแบตเตอรี่ขนาดใหญ่ประมาณ 20%เพิ่มประสิทธิภาพของยานพาหนะและความเข้ากันได้กับเทคโนโลยีการขับขี่แบบอิสระอย่างไรก็ตามความแม่นยำในการจัดตำแหน่งระหว่างเครื่องส่งสัญญาณและขดลวดตัวรับนั้นดีสำหรับการเพิ่มการถ่ายโอนพลังงานและประสิทธิภาพการดำเนินงานสูงสุดD-WEVC สามารถปรับให้เข้ากับรูปแบบการขนส่งที่หลากหลายตั้งแต่ยานพาหนะขนาดเล็กไปจนถึงรถบัสสาธารณะทำให้เป็นวิธีแก้ปัญหาที่ปรับขนาดได้สำหรับโครงสร้างพื้นฐานการขนส่งที่ทันสมัยในโครงการนำร่องเมื่อเร็ว ๆ นี้ในสวีเดนมีทางหลวงที่มีเทคโนโลยี D-WEVCS ซึ่งแสดงให้เห็นถึงการลดขนาดแบตเตอรี่และการขยายช่วงยานพาหนะแอพพลิเคชั่นในโลกแห่งความเป็นจริงดังกล่าวเน้นถึงศักยภาพการเปลี่ยนแปลงของ D-WEVCs เนื่องจากโครงสร้างพื้นฐานสนับสนุนวิวัฒนาการ
รูปที่ 6: ระบบชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าไร้สายแบบไดนามิก (D-WEVCS)
การชาร์จ
ระบบ |
คำอธิบาย |
ข้อดี |
ข้อ จำกัด |
เหมาะสม
แอปพลิเคชัน |
ระบบการชาร์จแบบไร้สายแบบไร้สาย |
ทำงานที่ความถี่สูงโดยใช้ตัวนำ
เพลตสำหรับการถ่ายโอนพลังงานผ่านกระแสการกระจัดแผ่นที่ฝังอยู่ใน
ถนนและยานพาหนะ |
การออกแบบขนาดกะทัดรัดลดต้นทุนลดลง
ต้นทุนการรวมการถ่ายโอนพลังงานที่มีประสิทธิภาพการสูญเสียพลังงานน้อยที่สุด |
ต้องการโครงสร้างพื้นฐานที่เฉพาะเจาะจงศักยภาพ
ความท้าทายด้วยช่องว่างทางอากาศที่แตกต่างกัน |
การตั้งค่าในเมืองและที่อยู่อาศัย |
การชาร์จไร้สายเกียร์แม่เหล็กถาวร
ระบบ |
ใช้แม่เหล็กถาวรแบบซิงโครไนซ์กับ
การถ่ายโอนพลังงานโดยใช้กลไกแรงบิดของแม่เหล็กหลักแปลงกลับเป็น
พลังงานไฟฟ้าโดยแม่เหล็กรอง |
การถ่ายโอนพลังงานเชิงกลมีศักยภาพสำหรับ
การแปลงที่มีประสิทธิภาพสูง |
จำเป็นต้องมีการจัดตำแหน่งที่แม่นยำ จำกัด เฉพาะคงที่
สถานการณ์ |
สถานการณ์ที่การวางตำแหน่งยานพาหนะที่แม่นยำ
เป็นไปได้ |
ระบบชาร์จไร้สายแบบอุปนัย |
ใช้ขดลวดหลักเพื่อส่งกำลัง
แบบไร้สายไปยังขดลวดทุติยภูมิภายในยานพาหนะข้ามช่องว่างอากาศ |
ปรับให้เข้ากับช่วงพลังงานที่หลากหลายเหมาะสม
สำหรับแอพพลิเคชั่นที่หลากหลายเทคโนโลยีที่ได้รับการพิสูจน์แล้ว (เช่น General Motors '
Magne-charge) |
จำกัด ด้วยขนาดของช่องว่างอากาศสามารถ
มีประสิทธิภาพน้อยกว่าระยะทางที่ใหญ่กว่า |
สถานีชาร์จสำหรับไฟฟ้าขนาดเล็กถึงขนาดใหญ่
ยานพาหนะ
|
ระบบการชาร์จการเหนี่ยวนำด้วยเสียง |
ใช้ความถี่เรโซแนนท์ที่ปรับจูน
เพิ่มประสิทธิภาพการถ่ายโอนพลังงานสูงสุดทำงานที่ความถี่สูงกว่า
ช่องว่างอากาศที่ใหญ่ขึ้นโดยใช้แกนเฟอร์ไรต์แม่เหล็ก |
ประสิทธิภาพการถ่ายโอนพลังงานสูงน้อยที่สุด
การสัมผัสทางกายภาพมีประสิทธิภาพมากกว่าช่องว่างอากาศที่ใหญ่ขึ้น |
ต้องมีการปรับเสียงเรโซแนนท์ที่แม่นยำ
ความถี่ศักยภาพในการรบกวน |
การใช้งานรถยนต์ไฟฟ้าที่หลากหลาย |
การเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ในโลกรถยนต์ไฟฟ้าคือการแลกเปลี่ยนแบตเตอรี่สิ่งนี้ช่วยให้ผู้ขับขี่เปลี่ยนแบตเตอรี่เปล่าอย่างรวดเร็วด้วยชาร์จหนึ่งซึ่งคล้ายกับการเติมรถยนต์แก๊สช่วยประหยัดเวลาได้มากเมื่อเทียบกับการชาร์จปกติวิธีนี้ช่วยลดเวลาที่เกี่ยวข้องกับการชาร์จแบบเดิมอย่างมากซึ่งมอบประสบการณ์ที่เหมือนปั๊มน้ำมันอย่างรวดเร็ว
การสลับแบตเตอรี่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแบตเตอรี่ที่หมดลงด้วยชาร์จเต็มที่สถานีแลกเปลี่ยนมันยืดอายุการใช้งานแบตเตอรี่โดยใช้กลไกการชาร์จช้าที่สถานีมันต้องใช้ระบบที่ซับซ้อนสำหรับการตรวจสอบสุขภาพของแบตเตอรี่และรูปแบบการใช้งานการออกแบบสถานีแลกเปลี่ยนแบตเตอรี่ให้ความสำคัญกับประสิทธิภาพของผู้ใช้ไดรเวอร์เพียงจัดตำแหน่งยานพาหนะของพวกเขาในจุดที่กำหนดและระบบอัตโนมัติจัดการการแลกเปลี่ยนแบตเตอรี่กระบวนการนี้ใช้เวลาเพียงไม่กี่นาทีลดการหยุดทำงานของยานพาหนะและปรับปรุงประสบการณ์ผู้ใช้โดยรวมโดยอนุญาตให้เดินทางต่อเนื่องได้ทันทีนี่เป็นอุปสรรคสำคัญในการยอมรับ EV: เวลาชาร์จที่ยาวนาน
รูปที่ 7: เทคโนโลยีการแลกเปลี่ยนแบตเตอรี่
ข้อได้เปรียบหลักของการแลกเปลี่ยนแบตเตอรี่คือลดระยะเวลาที่ต้องใช้ในการชาร์จยานพาหนะไฟฟ้าการชาร์จแบบดั้งเดิมอาจใช้เวลาหลายชั่วโมง แต่การสลับแบตเตอรี่จะลดลงเหลือเพียงไม่กี่นาทีสิ่งนี้ทำให้ EVs ใช้งานได้จริงมากขึ้นสำหรับการเดินทางไกลและลด "ความวิตกกังวลในช่วง" - ความกลัวที่จะหมดแบตเตอรี่ห่างจากจุดชาร์จ
โครงสร้างสำหรับสถานีแลกเปลี่ยนแบตเตอรี่มีความซับซ้อนน้อยกว่าและมีค่าใช้จ่ายน้อยกว่าสถานีเชื้อเพลิงทั่วไปประสิทธิภาพด้านต้นทุนนี้สามารถนำไปสู่การยอมรับที่กว้างขึ้นในพื้นที่ที่มีโครงสร้างพื้นฐาน EV จำกัด เช่นภูมิภาคในชนบทหรือกำลังพัฒนาการส่งเสริมการเปลี่ยนแปลงที่ครอบคลุมมากขึ้นกับยานพาหนะไฟฟ้าการแลกเปลี่ยนแบตเตอรี่เป็นโซลูชั่นที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมซึ่งตรงกับความต้องการการเคลื่อนไหวของประชากรที่หลากหลาย
เทคโนโลยีการสลับแบตเตอรี่มีประโยชน์ แต่ก็มีปัญหาใหญ่ที่ทำให้การใช้งานน้อยลงและใช้งานได้ยากค่าใช้จ่ายเริ่มต้นของการตั้งค่าสถานีสลับสูงอาจเพิ่มการขยายตัวช้าลง
ปัญหาการดำเนินงานยังคงมีอยู่แม้ว่าเร็วกว่าการชาร์จแบบดั้งเดิมการแลกเปลี่ยนแบตเตอรี่ยังไม่เร็วเท่ากับการเติมน้ำมันเบนซินซึ่งอาจเป็นปัญหาสำหรับความต้องการการเดินทางเร่งด่วนนอกจากนี้ยังมีความกังวลเกี่ยวกับความเสียหายของแบตเตอรี่ที่อาจเกิดขึ้นในระหว่างการแลกเปลี่ยนซึ่งอาจทำให้ผู้ผลิต EV ลังเลที่จะยอมรับเทคโนโลยีนี้อย่างเต็มที่ค่าธรรมเนียมรายเดือนที่สูงและความต้องการอินเทอร์เฟซแบตเตอรี่ที่ได้มาตรฐานในผู้ผลิตที่แตกต่างกันยังนำเสนอความท้าทาย
เพื่อเอาชนะความท้าทายเหล่านี้จำเป็นต้องมีการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องเพื่อความปลอดภัยของแบตเตอรี่และความสมบูรณ์ในระหว่างการแลกเปลี่ยนการขยายเครือข่ายของสถานีแลกเปลี่ยนเพื่อการยอมรับที่กว้างขึ้นผู้มีส่วนได้ส่วนเสียต่าง ๆ กำลังทำงานเพื่อปรับแต่งเทคโนโลยีนี้ทำให้ดึงดูดผู้ผลิตและผู้บริโภคได้มากขึ้นโดยมีเป้าหมายในการรวมเข้ากับตลาดยานยนต์กระแสหลัก
การชาร์จ Mobile EV หรือที่เรียกว่าการชาร์จตามความต้องการหรือการจู่โจมเป็นการพัฒนาใหม่ในอุตสาหกรรมรถยนต์ไฟฟ้า (EV)มันเกี่ยวข้องกับระบบการชาร์จแบบพกพาที่สามารถย้ายไปยังสถานที่ต่าง ๆ เพื่อชาร์จ EVs ซึ่งเป็นทางเลือกในการชาร์จสถานีคงที่หน่วยมือถือเหล่านี้นำพลังงานไปสู่ยานพาหนะโดยตรงไม่จำเป็นต้องใช้ EV ในการเดินทางไปยังสถานที่เฉพาะสำหรับการชาร์จพวกเขาใช้แหล่งพลังงานมือถือเช่นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหรือชุดแบตเตอรี่ขนาดใหญ่เพื่อจัดหาไฟฟ้าให้กับ EV ทุกที่ที่จอดอยู่
บางคันเป็นยานพาหนะที่ติดตั้งจุดชาร์จหลายจุดและความจุพลังงานสูงสามารถชาร์จได้อย่างรวดเร็วในครั้งเดียวอื่น ๆ มีขนาดเล็กกว่าการตั้งค่าพกพาที่สามารถวางไว้ชั่วคราวในสถานที่เช่นลานจอดรถพื้นที่จัดกิจกรรมหรือพื้นที่ที่ไม่มีโครงสร้างพื้นฐานการชาร์จถาวรรูปแบบการชาร์จมือถือขั้นสูงมากขึ้นเกี่ยวข้องกับหุ่นยนต์อิสระที่ค้นหาและชาร์จยานพาหนะในพื้นที่จอดรถวิธีการนี้ซึ่งเป็นรูปแบบของการชาร์จการนำไฟฟ้านำเสนอความยืดหยุ่นในการชาร์จตำแหน่งและการใช้พื้นที่อย่างมีประสิทธิภาพหุ่นยนต์ชาร์จมือถือช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของการชาร์จในพื้นที่จอดรถทำให้สามารถใช้ประโยชน์จากโครงสร้างพื้นฐานการชาร์จได้ดีขึ้นผู้ใช้สามารถค้นหาเครื่องชาร์จโดยใช้แอพได้อย่างง่ายดายรองรับทั้งการชาร์จคลังเก็บของค้างคืนและการชาร์จ Pantograph สำหรับแบตเตอรี่ขนาดใหญ่และความต้องการการชาร์จที่รวดเร็วความยืดหยุ่นและการพกพาของพวกเขาจัดการกับความท้าทายด้านลอจิสติกส์มากมายนำเสนอโซลูชันที่ใช้งานได้จริงนอกเหนือจากข้อ จำกัด ของสถานีชาร์จแบบดั้งเดิม
รูปที่ 8: เครื่องชาร์จรถยนต์ไฟฟ้ามือถือ (EV)
•การเข้าถึงและความสะดวกสบาย
ข้อได้เปรียบหลักของการชาร์จ EV มือถือคือความสามารถในการจัดหาโซลูชั่นการชาร์จโดยตรงแก่เจ้าของ EV ในพื้นที่ที่มีโครงสร้างพื้นฐานการชาร์จ จำกัดการเข้าถึงนี้ช่วยลดปัญหาที่เกี่ยวข้องกับตัวเลือกการชาร์จแบบเบาบางซึ่งช่วยให้สามารถชาร์จในสถานที่ห่างไกลชั่วคราวหรือไม่สามารถใช้งานได้ทางเศรษฐกิจสำหรับการตั้งค่าถาวรมันกำจัดความเครียดในการหาสถานีชาร์จทำให้ผู้ขับขี่อุ่นใจและความสามารถในการชาร์จยานพาหนะของพวกเขาอย่างสะดวกสบายโดยไม่ต้องเปลี่ยนเส้นทางของพวกเขา
•การปรับใช้อย่างรวดเร็วและการปรับขนาด
หน่วยชาร์จมือถือได้รับการออกแบบมาเพื่อการตั้งค่าที่รวดเร็วและสามารถขนส่งไปยังพื้นที่ที่มีความต้องการการชาร์จเพิ่มขึ้นชั่วคราวเช่นกิจกรรมหรือสถานที่ก่อสร้างการออกแบบแบบแยกส่วนของพวกเขาช่วยให้สามารถปรับขนาดได้ง่ายเพิ่มขีดความสามารถโดยไม่ต้องเปลี่ยนโครงสร้างพื้นฐานอย่างกว้างขวางความสามารถในการปรับตัวนี้ทำให้ Mobile EV ชาร์จโซลูชันในอุดมคติที่สามารถเติบโตได้ด้วยความนิยมที่เพิ่มขึ้นและการยอมรับ EV
•ลดความวิตกกังวลในช่วง
ความวิตกกังวลในช่วงความกลัวที่จะหมดกำลังแบตเตอรี่ออกไปจากสถานีชาร์จเป็นอุปสรรคสำคัญในการรับเลี้ยงบุตรบุญธรรม EVหน่วยชาร์จมือถือเป็นโซลูชันที่ใช้งานได้จริงโดยการขยายเครือข่ายของตัวเลือกการชาร์จที่มีอยู่ในพื้นที่ที่มีโครงสร้างพื้นฐานที่ จำกัดการปรากฏตัวของพวกเขาทำให้ผู้ขับขี่มั่นใจเกี่ยวกับความพร้อมของการชาร์จทรัพยากรสนับสนุนการใช้ EVs และสนับสนุนการยอมรับอย่างกว้างขวาง
รูปที่ 9: การชาร์จคลังค้างคืน
การชาร์จคลังเก็บของค้างคืนใช้สำหรับการชาร์จที่ช้าและเร็วอยู่ในตำแหน่งที่สิ้นสุดของแหล่งจ่ายไฟและใช้สำหรับการชาร์จในเวลากลางคืนวิธีนี้ช่วยลดผลกระทบต่อกริดพลังงานทำให้เป็นตัวเลือกที่ได้เปรียบสำหรับการชาร์จอย่างยั่งยืนช่วยให้มั่นใจได้ว่า EVs จะถูกเรียกเก็บเงินเต็มจำนวนและพร้อมใช้งานในช่วงเริ่มต้นของวันถัดไปโดยให้ความสะดวกสบายและมีประสิทธิภาพสำหรับการดำเนินงานของกองทัพเรือและการใช้งานส่วนตัวเหมือนกัน
การชาร์จ Pantograph ได้รับการออกแบบมาสำหรับ EVs ที่มีความสามารถในการแบตเตอรี่ขนาดใหญ่เช่นรถโดยสารและยานพาหนะหนักระบบนี้ช่วยลดต้นทุนเงินทุนของยานพาหนะโดยการลดค่าใช้จ่ายของแบตเตอรี่ แต่เพิ่มต้นทุนของโครงสร้างพื้นฐานการชาร์จการชาร์จ Pantograph ถูกแบ่งออกเป็นวิธีการจากบนลงล่างและล่างขึ้นบนpantograph จากบนลงล่างเกี่ยวข้องกับระบบปิดบอร์ดที่ติดตั้งบนดาดฟ้าของป้ายรถเมล์ในขณะที่วิธีการจากล่างขึ้นบนเกี่ยวข้องกับระบบออนบอร์ดที่ติดตั้งในบัสวิธีนี้เป็นวิธีแก้ปัญหาที่ใช้งานได้จริงสำหรับการชาร์จยานพาหนะขนาดใหญ่อย่างรวดเร็ว แต่ต้องใช้การลงทุนโครงสร้างพื้นฐานและการจัดตำแหน่งที่แม่นยำ
รูปที่ 10: การชาร์จ Pantograph
รูปที่ 11: การชาร์จที่บ้าน
เจ้าของ EV สามารถเลือกระหว่างการชาร์จที่บ้านและสถานีชาร์จสาธารณะแต่ละแห่งมีประเภทและความเร็วที่แตกต่างกันของการชาร์จการชาร์จที่บ้านมักจะทำในชั่วข้ามคืนเกี่ยวข้องกับการชาร์จแบบหยดโดยใช้เต้าเสียบครัวเรือนมาตรฐานหรือการชาร์จครัวเรือน AC ที่เร็วขึ้นด้วยกล่องผนังสถานีชาร์จสาธารณะให้ความสะดวกสบายมากขึ้นและตัวเลือกการชาร์จที่เร็วขึ้นโดยมีการชาร์จ AC หรือ DC Fast FastDC Fast Chargers ที่สถานีสาธารณะส่งมอบเวลาชาร์จที่เร็วที่สุดแม้ว่าการใช้งานที่มากเกินไปสามารถทำให้อายุการใช้งานแบตเตอรี่ลดลงได้ทางเลือกระหว่างการชาร์จที่บ้านและสาธารณะขึ้นอยู่กับพฤติกรรมการขับขี่ของผู้ใช้ความพร้อมของโครงสร้างพื้นฐานและความต้องการการชาร์จอย่างรวดเร็ว
ตารางต่อไปนี้ให้การเปรียบเทียบระหว่างข้อดีและความท้าทายที่เกี่ยวข้องกับสถานีชาร์จรถยนต์สาธารณะและที่อยู่อาศัย (EV)
หมวดหมู่ |
ข้อดี |
ความท้าทาย |
การเรียกเก็บเงิน EV สาธารณะ |
สถานที่ที่สะดวก (ศูนย์การค้า
สถานที่ทำงานทางหลวง) |
ความต้องการสูงในช่วงเวลาเร่งด่วนทำให้ยาวนาน
รอเวลารอ |
|
ลดความวิตกกังวลในช่วงสำหรับผู้ที่ไม่มี
ตัวเลือกการชาร์จส่วนตัว |
ความแปรปรวนของต้นทุนมักสูงกว่า
ไฟฟ้าที่อยู่อาศัย |
|
เหมาะสำหรับเจ้าของ EV ในเมืองและชานเมือง |
โครงสร้างพื้นฐานที่ จำกัด ในชนบท/น้อย
พื้นที่ที่มีประชากรเพิ่มความวิตกกังวลในช่วงและการ จำกัด การยอมรับ |
การเรียกเก็บเงินจากบ้าน EV |
ความสะดวกในการเรียกเก็บเงินข้ามคืนในไฟล์
โรงจอด |
ต้นทุนการตั้งค่าเริ่มต้น (ชาร์จฮาร์ดแวร์
การอัพเกรดระบบไฟฟ้าที่เป็นไปได้) |
|
อาจลดต้นทุนไฟฟ้า
โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับอัตราภาษี |
การชาร์จช้ากว่าเมื่อเทียบกับพลังสูง
เครื่องชาร์จสาธารณะ |
|
สามารถเพิ่มมูลค่าทรัพย์สิน |
ผู้เช่าและผู้อยู่อาศัยหลายคนต้องเผชิญ
ความท้าทายการติดตั้งเพิ่มเติม (การอนุญาตโครงสร้างพื้นฐานที่ไม่เพียงพอ) |
ค่าใช้จ่ายเปรียบเทียบของบ้านกับการเรียกเก็บเงินสาธารณะ |
การชาร์จที่บ้านโดยทั่วไปราคาถูกกว่า ($ 0.12/kWh
เทียบกับ $ 0.25/kWh สำหรับสาธารณะ) |
การเปลี่ยนแปลงต้นทุนตามอัตรายูทิลิตี้ในท้องถิ่น
และการกำหนดราคาเครือข่ายสาธารณะ |
|
อัตราสูงสุดสามารถลดบ้านได้อีก
ค่าใช้จ่ายในการเรียกเก็บเงิน |
ค่าธรรมเนียมการเป็นสมาชิกและสาธารณะฟรีเป็นครั้งคราว
การชาร์จอาจส่งผลกระทบต่อต้นทุนโดยรวม |
รูปที่ 12: ภาพรวมของประเภทตัวเชื่อมต่อหลัก
การชาร์จที่มีประสิทธิภาพของยานพาหนะไฟฟ้า (EVs) ขึ้นอยู่กับความเข้ากันได้ของตัวเชื่อมต่อที่เฉพาะเจาะจงและการใช้ระบบชาร์จที่เหมาะสมAC Charging ใช้ตัวเชื่อมต่อประเภท 1 และประเภท 2 ในขณะที่การชาร์จ DC Fast ใช้ตัวเชื่อมต่อ CHADEMO และ SAE คอมโบเป็นเรื่องดีสำหรับผู้ขับขี่ EV ที่จะรู้ว่าตัวเชื่อมต่อใดที่เข้ากันได้กับยานพาหนะของพวกเขาก่อนที่จะไปเยี่ยมชมสถานีชาร์จเพราะสิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ว่าการชาร์จที่มีประสิทธิภาพและไม่ยุ่งยากสำหรับการยอมรับ EVs อย่างกว้างขวาง
ระบบการชาร์จ EV แบ่งออกเป็นสามระดับ: ระดับ 1, ระดับ 2 และระดับ 3 (การชาร์จอย่างรวดเร็ว DC)เครื่องชาร์จระดับ 1 นั้นง่ายที่สุดโดยใช้เต้าเสียบ 120V มาตรฐานและให้พลังงานที่ จำกัด ทำให้เหมาะสำหรับการชาร์จข้ามคืนที่บ้านเครื่องชาร์จระดับ 2 ใช้เต้าเสียบ 240V ซึ่งให้การชาร์จที่เร็วขึ้นสำหรับการใช้งานที่บ้านและสาธารณะเครื่องชาร์จระดับ 3 หรือ DC Fast Chargers ข้ามเครื่องชาร์จออนบอร์ดและส่งพลังงานโดยตรงไปยังแบตเตอรี่ซึ่งต้องการแหล่งพลังงานความจุสูงและทำให้เหมาะสำหรับสถานีชาร์จที่รวดเร็วในเชิงพาณิชย์อุปกรณ์ชาร์จแต่ละระดับให้ประโยชน์ที่แตกต่างกันไปตามความต้องการของผู้ใช้และสถานการณ์การชาร์จเพื่อให้มั่นใจว่าการใช้ EVs ที่มีประสิทธิภาพและแพร่หลาย
บทความนี้ตรวจสอบเทคโนโลยีและระบบชาร์จสำหรับยานพาหนะไฟฟ้าแบตเตอรี่ (BEVS) เปิดเผยโอกาสและความท้าทายในอุตสาหกรรม EVด้วยการดูการชาร์จแบบมีสายและไร้สายการแลกเปลี่ยนแบตเตอรี่และโซลูชั่นการชาร์จมือถือเป็นที่ชัดเจนว่าอนาคตของการขนส่งขึ้นอยู่กับความก้าวหน้าเหล่านี้อย่างมากการปรับปรุงโครงสร้างพื้นฐานของ BEV ตั้งแต่บ้านไปจนถึงพื้นที่สาธารณะตั้งเป้าหมายที่จะทำให้ EVs เข้าถึงได้ง่ายขึ้นและใช้งานได้จริงอย่างไรก็ตามการบรรลุอนาคตที่มีกระแสไฟฟ้าอย่างเต็มที่นั้นต้องการการเอาชนะความท้าทายทางเทคโนโลยีเศรษฐกิจและโครงสร้างพื้นฐานนวัตกรรมอย่างต่อเนื่องและการปรับปรุงระบบเหล่านี้ทำให้ EV เป็นทางเลือกที่สำคัญและยั่งยืนสำหรับการขนส่งทั่วโลกการบรรยายนี้เน้นไม่เพียง แต่ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี แต่ยังรวมถึงเป้าหมายด้านสิ่งแวดล้อมที่ผลักดันการเปลี่ยนไปใช้ยานพาหนะไฟฟ้า
ยานพาหนะไฟฟ้ามักจะถูกชาร์จโดยใช้หนึ่งในสามเทคโนโลยีหลัก: ระดับ 1, ระดับ 2 และการชาร์จอย่างรวดเร็ว DCการชาร์จระดับ 1 ใช้เต้าเสียบไฟฟ้ามาตรฐานในครัวเรือน (120 โวลต์) และเป็นรูปแบบที่ช้าที่สุดเหมาะสำหรับการใช้งานข้ามคืนหรือการขับขี่ทุกวันน้อยที่สุดการชาร์จระดับ 2 ทำงานบน 240 โวลต์และชาร์จเร็วขึ้นทำให้เหมาะสำหรับสถานีชาร์จที่บ้านและสาธารณะการชาร์จ DC Fast เป็นวิธีที่เร็วที่สุดโดยใช้ Direct Current (DC) แทนกระแสสลับ (AC) และสามารถชาร์จ EV ได้ 80% ในเวลาประมาณ 30 นาทีขึ้นอยู่กับความจุยานพาหนะและเครื่องชาร์จความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีรวมถึงการชาร์จแบบไร้สายและการปรับปรุงเทคโนโลยีแบตเตอรี่ที่ช่วยให้การชาร์จเร็วขึ้นและช่วงขับรถที่ยาวนานขึ้น
การชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าทำงานบนหลักการของการแปลงไฟฟ้า AC จากตารางพลังงานเป็นพลังงาน DC เพื่อชาร์จแบตเตอรี่ของ EVเครื่องชาร์จระดับ 1 และระดับ 2 มักจะแปลงกระแสไฟฟ้า AC เป็น DC ภายในเครื่องชาร์จออนบอร์ดของยานพาหนะในขณะที่ DC Fast Chargers ให้ไฟฟ้า DC โดยตรงไปยังแบตเตอรี่โดยผ่านเครื่องชาร์จภายในของรถยนต์วิธีการโดยตรงนี้ช่วยให้ความเร็วในการชาร์จเร็วขึ้นกระบวนการชาร์จได้รับการจัดการโดยหน่วยควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ (ECU) ภายใน EV ซึ่งสื่อสารกับสถานีชาร์จเพื่อควบคุมการไหลของพลังงานเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพแบตเตอรี่และความเร็วในการชาร์จ
วิธีการชาร์จที่ดีที่สุดขึ้นอยู่กับความต้องการของผู้ใช้สำหรับการใช้งานในชีวิตประจำวันการชาร์จระดับ 2 จะสร้างความสมดุลระหว่างความเร็วในการชาร์จและค่าใช้จ่ายอุปกรณ์ทำให้เป็นประโยชน์ที่สุดสำหรับการใช้บ้านและการใช้งานสาธารณะการชาร์จ DC Fast เป็นสิ่งที่ดีที่สุดสำหรับการเดินทางไกลซึ่งจำเป็นต้องมีการชาร์จอย่างรวดเร็วอย่างไรก็ตามการใช้งานการชาร์จอย่างรวดเร็วบ่อยครั้งสามารถลดแบตเตอรี่ได้เร็วกว่าวิธีที่ช้ากว่า
ใช่คุณสามารถชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าได้ทุกวันการชาร์จปกติจำเป็นต้องทำให้แน่ใจว่าแบตเตอรี่รักษาสุขภาพที่ดีที่สุดและยานพาหนะก็พร้อมสำหรับการใช้งานนิสัยการชาร์จคล้ายกับการชาร์จสมาร์ทโฟน - วางในทุกคืน - เป็นเรื่องธรรมดาในหมู่เจ้าของ EVอย่างไรก็ตามขอแนะนำให้รักษาประจุแบตเตอรี่ระหว่าง 20% ถึง 80% เพื่อเพิ่มอายุการใช้งานและประสิทธิภาพสูงสุด
เวลาที่ใช้ในการชาร์จ EV จะแตกต่างกันไปตามระดับการชาร์จความจุของแบตเตอรี่และสถานะการชาร์จปัจจุบันเครื่องชาร์จระดับ 1 ใช้เวลา 8-20 ชั่วโมงในการชาร์จแบตเตอรี่อย่างเต็มที่ทำให้เหมาะสำหรับการชาร์จข้ามคืนเครื่องชาร์จระดับ 2 อาจใช้เวลา 4-6 ชั่วโมงสำหรับการชาร์จเต็มการชาร์จ DC Fast สามารถชาร์จ EV ได้สูงถึง 80% ในเวลาประมาณ 30 นาที แต่เวลาทั้งหมดอาจแตกต่างกันไปตามรุ่นยานพาหนะที่แตกต่างกันและเอาต์พุตที่ชาร์จ
วัตถุประสงค์หลักของเครื่องชาร์จ EV คือการแปลงไฟฟ้า AC อย่างมีประสิทธิภาพและปลอดภัยจากกริดไฟฟ้าเป็นไฟฟ้า DC ที่สามารถเก็บไว้ในแบตเตอรี่ของยานพาหนะได้อำนวยความสะดวกในการใช้พลังงานไฟฟ้าสำหรับการขับขี่เครื่องชาร์จ EV ได้รับการออกแบบมาเพื่อปกป้องทั้งกริดไฟฟ้าและแบตเตอรี่ของยานพาหนะจากความเสียหายที่อาจเกิดขึ้นในระหว่างกระบวนการชาร์จการผสมผสานคุณสมบัติเช่นความสามารถในการชาร์จอัจฉริยะเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพเวลาการชาร์จและการใช้ไฟฟ้า
กรุณาส่งคำถามเราจะตอบกลับทันที
บน 02/07/2024
บน 01/07/2024
บน 01/01/1970 2933
บน 01/01/1970 2494
บน 01/01/1970 2081
บน 08/11/0400 1883
บน 01/01/1970 1759
บน 01/01/1970 1710
บน 01/01/1970 1651
บน 01/01/1970 1541
บน 01/01/1970 1537
บน 01/01/1970 1504