Virtamoduulit DC-latureissa: Miksi ne ovat modulaarisia

Kaksi DC-laturia kantavat samaa luokitusta etiketissä ja käyttäytyvät eri tavalla paikan päällä. Yksi toimii sulavasti koko ajoneuvon vaatimalle valikoimalle. Toinen hyppii suurten lohkojen välillä, jättää kapasiteetin tyhjäkäynnille ja palvelee toista vaunua huonommin kuin ensimmäinen. Ero ei yleensä ole kokonaisvalta, vaan siinä, miten tuo voima rakentuu ja jaetaan.

Rakennusyksikkö on virtamoduuli. Sen ymmärtäminen, mitä se tekee, missä se on tehokas ja kuinka monta niistä sijaitsee kunkin liittimen takana, selittää suurimman osan datasheetin yhteen lukuun perustuvasta käyttäytymisestä.

Mitä Power Module Tekee

Moduuli on itsenäinen muunnin. Se ottaa kolmivaiheista vaihtovirtaa kaapin jakelusta, korjaa tulovirran niin, että virtalähde näkee puhtaan kuorman, tasasuuntaa DC-väyläksi ja muuntaa sitten väylän ajoneuvon pyytämäksi jännitteeksi ja virraksi. Sillä on oma ohjaussilmukkansa, oma jäähdytysreitti ja oma suojansa.

Moduulit on kytketty rinnakkain DC-puolella. Niiden ulostulot yhdistyvät, joten kaapin arvo on suunnilleen moduulien lukumäärä kerrottuna arvolla yksi. Tuo laskelma on yksinkertaista, ja siinä suurin osa hankintavertailuista loppuu, mikä on virhe: rinnakkainen järjestely luo sekä joustavuuden että sen jälkeiset rajoitteet.

Laturin rakentaminen toistuvista identtisistä yksiköistä tuo kolme käytännön hyötyä. Suunnittelutyö toistetaan eikä uudistetta, joten pätevyystyö jaetaan eri kokoonpanojen välillä. Valmistuksen tuotto paranee, koska viallinen moduuli vaihdetaan sen sijaan, että koko kaappi uudistettaisiin. Ja huolto muuttuu vaihdoksi eikä korjaukseksi, mikä on ero siinä, että työmaa palaa huoltoon samana päivänä vai odottaa teknikkoa juotosraudalla.

Tehokkuuskäyrä ei ole tasainen

Muuntimessa on kaksi tyyppiä häviöitä. Jotkut ovat verrannollisia käsiteltävään tehoon: johtavuushäviöt puolijohteissa ja kuparissa. Toiset korjataan karkeasti kun laite on käynnissä: kytkinhäviöt, ohjauselektroniikka, tuulettimet ja apulaitteet. Kevyellä kuormalla kiinteä osa hallitsee, joten tehokkuus on heikko. Kuorman kasvaessa kiinteä osa jakautuu suuremmalle tuotannolle ja tehokkuus nousee. Lähes täydessä kuormassa johtavuushäviöt alkavat hallita ja käyrä litistyy tai kääntyy alaspäin.

Seurauksena on, että paras käyttöpiste on jossain alueen keskellä, ei yläosassa. Laturi, joka on ilmoitettu huipputehokkuusluvullaan, ilmoitetaan latauspisteessä, jonka läpi oikea istunto voi kulkea lyhyesti tai ei lainkaan.

Modulaarinen rakenne tarjoaa tavan hallita tätä. Sen sijaan, että kaikki moduulit ajetaan kevyellä kuormalla hitaassa sessiossa, ohjain voi ajaa vähemmän moduuleja lähemmäs tehokasta taajuusaluetta ja jättää loput käyttämättömäksi. Tämä on yksi syy siihen, miksi modulaarinen kaappi voi voittaa yhden suuren muuntimen todellisessa energiankulutuksessa, vaikka siinä on yhteensä enemmän komponentteja.

Se tarkoittaa myös, että tehokkuusluku riippuu siitä, miten kaappi toimii, ei pelkästään laitteistosta. Kaksi yksikköä, joissa on identtiset moduulit ja erilainen lähetyslogiikka, kuluttavat vaihtelevaa kuukauden sekaistuntojen aikana.

Miksi moduulimäärä asettaa pienimmän teho-askeleen

Moduuleja voi vaihtaa sisään ja ulos, mutta ne ovat erottamattomia. Jos jokainen moduuli antaa kiinteän määrän, lähtö voi ottaa vain arvoja, jotka ovat tuon määrän kerrannaisia, plus moduulin osittainen kyvykkyyden matalalla teholla.

Tämä on pienin power step, ja se on oma määrittelynsä. Kaappi, jossa on neljä suurta moduulia, ei voi palvella ajoneuvoa, joka pyytää hieman enemmän kuin yhden moduulin verran, ilman että koko toinen moduuli kytketään sisään ja sitten rajoitetaan sitä. Lisäkapasiteetti on olemassa, mutta sitä ei voi myydä kenellekään muulle sillä hetkellä.

Kun askel on pieni, kapasiteetti jaetaan hienosti ja vähemmän jää riviin. Kun askel on suuri, kaappi käyttäytyy hyvin täydellä teholla ja huonosti keskellä. 120 tai 180 kW:n yksikkö, joka vaihtaa 30 kW:n askelin, tai keskitin, joka jakaa 40 kW:n askelin, kuvaa juuri tätä ominaisuutta — ei kokonaisarvoa, vaan resoluutiota, jolla kokonaismäärä voidaan jakaa.

Central Dispatch vs kiinteä per connector

Kiinteässä järjestelyssä jokaisella liittimellä on joukko moduuleja. Yhdellä liittimellä varustetulla autolla on kova katto, eikä se voi lainata tyhjästä kopista. Tämä on yksinkertaista järkeillä ja helppo sertifioida, ja se tuhlaa kapasiteettia, kun kysyntä on epätasaista.

Keskitetyssä järjestelyssä kaikki moduulit sijaitsevat yhteisen väylän takana, ja ohjain antaa virran liittimille istuntojen vaatimusten mukaan. Yksittäinen ajoneuvo voi vetää lähes koko kaapin; Kaksi ajoneuvoa jakaa sen käytännön mukaan. latauskeskus on rakennettu näin, isäntäkaapissa on muunnos ja päätteet ammentavat siitä.

Politiikka on tärkeämpi kuin topologia. Oikeudenmukainen jako antaa molemmille autoille puolet ja voi jättää lähes täyden auton voiman, jota auto ei enää pysty hyväksymään. Kysyntää noudattava vakuutus antaa jokaiselle autolle sen, mitä se pyytää, kunnes pooli loppuu, ja loput jaetaan sitten. Ensimmäinen on helpompi selittää kuljettajalle; toinen tuottaa enemmän energiaa tunnissa samasta laitteistosta.

Mitä N+1 redundanssi todella ostaa

Termiä luetaan usein tarkoittavan, että kaappi voi menettää moduulin ja silti tuottaa nimellisen tehonsa. Tuo tulkinta on väärä. Redundanssi tarkoittaa, että kaappi voi menettää moduulin ja jatkaa toimintaansa pienemmällä teholla sen sijaan, että se sammuisi.

Se ostaa saatavuutta, ei kapasiteettia. N+1-moduulilla varustettu sivusto pysyy auki yhden moduulin vikaantumisen jälkeen; Paikka, jossa ei ole sitä, menettää kaapin, kunnes korvaava saapuu. Moottoritiepaikalla, jossa suljettu koju on otsikossa, tuo vaihtokauppa on maksamisen arvoinen. Varikossa, jossa istuntoja voidaan siirtää yöksi, se ei usein ole mahdollista.

Arvo riippuu myös toisesta tekijästä: voidaanko moduuli korvata livenä. Hot-swap-ominaisuus muuttaa vian huoltotehtäväksi ilman palvelukatkoksia. Moduuli, joka vaatii kaapin sammuttamisen, muuttaa redundanssin aikataulutetuksi häiriöksi, mikä on paljon pienempi etu kuin etiketti antaa ymmärtää.

Vertailu kahta yksikköä, joilla on sama nimellisteho

Kuusi kysymystä erottaa kaksi kaappia, joilla on yhteinen otsikkonumero.

Kuinka monta moduulia ja millä luokituksella kukin? Mikä on pienin virtavaihe, jonka ohjain voi jakaa? Jaetaanko pooli liittimien kesken vai kiinteä liitinkohtaisesti, ja mikä käytäntö jakautuu sen suhteen? Tuleeko tehokkuusluku kuorman keskivaiheesta vai ylhäältä? Voiko moduulin vaihtaa ilman, että kaappi poistetaan käytöstä? Ja kun yksi moduuli on poissa, mitä ulostuloa jää jäljelle?

Nämä vastaukset ennustavat käyttäytymistä sivustolla paljon paremmin kuin rating-teho, joka on vain yläraja. 120 ja 180 kW yksiköt julkaisevat moduulikonfiguraationsa ja kytkentävaiheensa juuri tätä vertailua varten, ja samat luvut kannattaa pyytää kaikilta toimittajilta, jotka on arvioitu niiden rinnalla.

Siksi sama ylälinjan luku voi toimia niin eri tavalla vilkkaan myymälän ja hiljaisen varaston välillä. Verkkokauppa välittää vaiheesta, koska kapasiteettia täytyy siirtää muutaman minuutin välein. Varikko välittää yön yli -energiasta, jossa karkeampi askel maksaa vähän. Kumpikaan ei ole väärässä; He kysyvät eri kysymyksiä saman määritelmän mukaan.

Käytännöllinen tapa testata ehdotettua kokoonpanoa on mallintaa ruuhkaisin tunti keskimääräisen päivän sijaan. Otetaan huomioon tunnin aikana odotettujen ajoneuvojen määrä, niiden tarvitsema energia ja aika, jonka kukin on viipynyt. Jos allokaatiopolitiikka ja askelkoko voivat palvella niitä ilman, että moduulit jäävät käyttämättömiksi jonon muodostuessa, konfiguraatio on kunnossa. Jos ei, kokonaistehon lisääminen ei ratkaise sitä, koska rajoite on resoluutio, ei kapasiteetti. Kaappien ja terminaalien yhdistelmät on määritelty seuraavasti pikalatausasemat.