Ładowarki DC typu split typu OEM do niestandardowych rozwiązań w zakresie ładowania pojazdów elektrycznych

W miarę przyspieszania wdrażania pojazdów elektrycznych w sieciach publicznych, magazynach flotowych i nieruchomościach komercyjnych, fizyczne ograniczenia infrastruktury ładowania są przedmiotem większej kontroli niż kiedykolwiek wcześniej.Ładowarki DC typu splitreprezentują odrębne podejście inżynieryjne, które oddziela szafę konwersji mocy od modułu dystrybutora. Taka konfiguracja umożliwia instalatorom umieszczanie ciężkich, generujących ciepło urządzeń elektronicznych z dala od miejsc publicznych, zachowując przy tym kompaktowość, cichą i łatwą obsługę punktu ładowania. AMPPAL udoskonalił tę architekturę w rodzinę produktów, która równoważy wysoką moc wyjściową, elastyczne wdrażanie i niezawodną komunikację w wymagających środowiskach komercyjnych.

Rynek ładowania pojazdów elektrycznych wykroczył daleko poza proste skrzynki naścienne AC. Ładowanie prądem stałym o dużej mocy wymaga obecnie sprzętu, który może dostarczać od 120 kW do 360 kW w sposób ciągły, radząc sobie z trudnymi warunkami pogodowymi, częstym manipulowaniem kablami i całodobową pracą. Konstrukcja typu split osiąga to poprzez odizolowanie dwóch bloków funkcjonalnych: szafy zasilającej i dozownika. Szafa zasilająca zawiera zabezpieczenie wejścia AC, moduły prostownika, szynę dystrybucyjną DC i główny sterownik. W dozowniku znajduje się kabel ładujący, złącze, ekran użytkownika, czytnik RFID i wyłącznik awaryjny. Pomiędzy nimi biegnie ekranowana szyna prądu stałego, która oddziela sygnały zasilania i sterowania. AMPPAL buduje wszystkie te elementy we własnym zakresie, zapewniając kompatybilność w całym asortymencie produktów.

Ładowarki prądu stałego AMPPAL typu split: szczegółowe informacje techniczne i parametry aplikacji

Systemy prądu stałego typu split AMPPAL są projektowane z myślą o środowiskach o wysokim stopniu wykorzystania, takich jak punkty obsługi autostrad, magazyny flotowe, parkingi na lotniskach i węzły ładowania detalicznego. Linia produktów obejmuje cztery podstawowe moce znamionowe, z których każda została zaprojektowana tak, aby spełniać różne wymagania dotyczące dostępności zasilania w miejscu i przepustowości pojazdów. W poniższych sekcjach szczegółowo opisano charakterystykę elektryczną, mechaniczną i komunikacyjną definiującą tę serię.

Podstawowe specyfikacje elektryczne

• Zakres napięcia wejściowego: 380–480 V AC ±15%, trójfazowy, 50/60 Hz
• Wejściowy współczynnik mocy: ≥0,99 przy pełnym obciążeniu
• Całkowite zniekształcenia harmoniczne (THD): ≤5% przy nominalnym napięciu wejściowym
• Zakres napięcia wyjściowego: 200–1000 V DC, odpowiedni dla platform akumulatorowych 400 V i 800 V
• Prąd wyjściowy: 0–250 A ciągły na dozownik, z opcjonalnymi wyjściami 500 A chłodzonymi cieczą w konfiguracjach 240 kW i 360 kW
• Dokładność napięcia: ±0,5% w pełnym zakresie wyjściowym
• Dokładność prądu: ±1% dla prądów wyjściowych powyżej 30 A
• Pobór mocy w trybie gotowości: ≤25 W dla dystrybutora, ≤50 W dla szafy zasilającej
• Sprawność szczytowa: ≥95,5%, w zależności od konfiguracji modułu i temperatury otoczenia
• Sprawność modułu mocy: ≥96% przy połowie obciążenia, ≥95% przy pełnym obciążeniu
• Szczegółowość podziału mocy: kroki co 12,5 kW pomiędzy dystrybutorami podłączonymi do tej samej szafy
• Kompensacja spadku napięcia na szynie DC: automatyczna na podstawie długości kabla i prądu

Tabela parametrów serii ładowarek DC typu split

Parametry mechaniczne i instalacyjne

• Wymiary szafy zasilającej (wys. × szer. × głęb.): 1800 mm × 800 mm × 600 mm dla ASDC120; 2000 mm × 900 mm × 800 mm dla ASDC180, ASDC240 i ASDC360
• Wymiary dozownika (wys. × szer. × głęb.): 1650 mm × 500 mm × 260 mm
• Masa szafy zasilającej: 350 kg do 680 kg w zależności od mocy znamionowej i liczby modułów
• Waga dozownika: 65 kg do 120 kg w zależności od długości kabla i opcji chłodzenia
• Montaż: stojący za pomocą śrub kotwiących do szafki i dozownika; dostępna opcja dozownika do montażu na ścianie
• Długość kabla od szafy zasilającej do dystrybutora: 5 m do 100 m przy użyciu ekranowanych kabli magistrali DC AMPPAL
• Długość kabla ładującego dozownika: 3,5 m, 5 m lub 7,5 m; dłuższe kable dostępne z chłodzeniem cieczą
• Poziom hałasu: ≤65 dB(A) w odległości 1 m dla szafy zasilającej; ≤55 dB(A) dla dozownika
• Odporność na wandalizm: IK10 na panelu przednim dystrybutora i przycisku zatrzymania awaryjnego
• Wymagania dotyczące fundamentów: płaska podkładka betonowa o minimalnej wytrzymałości na ściskanie 25 N/mm²

Funkcje ochrony, bezpieczeństwa i komunikacji

• Ochrona wejścia: przepięciowa, podnapięciowa, zanik fazy, nadprądowa, przeciwprzepięciowa Typ 2 o obciążalności 40 kA
• Zabezpieczenie wyjścia: przetężenie, zwarcie, przepięcie, wykrywanie odwrotnej polaryzacji, monitorowanie izolacji
• Zabezpieczenie przed zwarciem doziemnym: monitorowanie prądu resztkowego 30 mA AC i 6 mA DC zgodnie z IEC 61851-1
• Monitorowanie temperatury: niezależne czujniki na modułach mocy, szafie zasilającej, dozowniku, stykach złączy i pętli chłodzenia cieczą
• Wyłącznik awaryjny: fizyczny przycisk na każdym dozowniku i zdalne zatrzymanie poprzez system zarządzania
• Uwierzytelnianie użytkownika: RFID, NFC, kod QR aplikacji mobilnej, opcjonalny czytnik kart kredytowych
• Wyświetlacz: Kolorowy ekran dotykowy klasy przemysłowej o przekątnej 10,1 cala z powłoką przeciwodblaskową i responsywnością umożliwiającą obsługę w rękawiczkach
• Łączność sieciowa: Ethernet, 4G LTE, Wi-Fi, opcjonalnie dual SIM dla nadmiarowych połączeń mobilnych
• Integracja z backendem: OCPP 1.6J/2.0.1, OpenADR, Modbus TCP, opcjonalnie ISO 15118 Plug & Charge
• Aktualizacja oprogramowania sprzętowego: bezprzewodowo za pośrednictwem platformy chmurowej AMPPAL lub lokalnego USB
• Diagnostyka: zdalne zgłaszanie usterek, autotest przy uruchomieniu, przechowywanie dziennika zdarzeń do 100 000 wpisów ze znacznikiem czasu
• Cyberbezpieczeństwo: szyfrowanie TLS 1.3, konfigurowalne reguły zapory sieciowej, bezpieczny rozruch i podpisane pakiety oprogramowania sprzętowego

Typowe scenariusze wdrożeń dla architektury typu Split

• Obszary obsługi autostrad z ograniczoną przestrzenią na wyspach paliwowych i rygorystycznymi wymogami dotyczącymi oznakowania wizualnego
• Garaże podziemne, w których odprowadzanie ciepła z urządzeń typu „wszystko w jednym” jest ograniczone wydajnością wentylacji
• Magazyny flotowe z wieloma dystrybutorami zasilanymi z centralnej szafy zasilającej zlokalizowanej w pobliżu głównego pomieszczenia elektrycznego
• Centra handlowe i obiekty hotelowe, w których sprzęt skierowany do publiczności musi pozostać kompaktowy i cichy
• Istniejące obiekty poddawane modernizacji zasilania, w których można instalować szafy zasilające w pomieszczeniach mechanicznych i stopniowo dodawać dystrybutory
• Środowiska przybrzeżne lub przemysłowe, w których wrażliwa elektronika korzysta z większej odległości od korozyjnego lub zakurzonego powietrza

Często zadawane pytania dotyczące dzielonych ładowarek prądu stałego

Co to jest ładowarka DC typu split i czym różni się od urządzenia typu „wszystko w jednym”?

Dzielona ładowarka DC oddziela elektronikę konwersji mocy od interfejsu dystrybutora. W jednostce typu „wszystko w jednym” prostowniki, moduły mocy, sprzęt chłodzący i interfejs użytkownika znajdują się w jednej obudowie, która może być duża, ciężka i wymagająca pod względem termicznym. W systemie typu split szafa zasilająca mieści moduły konwersji prądu przemiennego na prąd stały i główne urządzenia zabezpieczające, natomiast dozownik zawiera kabel do ładowania, złącze, ekran i czytnik płatności. Ekranowana szyna DC łączy oba. Taka konstrukcja umożliwia instalację nieporęcznej szafy zasilającej w pomieszczeniu mechanicznym, za ścianą lub w mniej widocznym miejscu, pozostawiając wąski dozownik na miejscu parkingowym. Oddzielenie upraszcza także chłodzenie, zmniejsza hałas w pobliżu użytkowników i umożliwia obsługę wielu dystrybutorów przez jedną szafę zasilającą.

Jakie warunki w miejscu instalacji faworyzują ładowarki prądu stałego AMPPAL typu split w porównaniu z ładowarkami typu „wszystko w jednym”?

Dzielone ładowarki prądu stałego AMPPAL są preferowane, gdy obszar instalacji ma ograniczoną wentylację, rygorystyczne limity hałasu lub ograniczenia estetyczne. W podziemnych garażach często brakuje wystarczającego przepływu powietrza, aby odprowadzić ciepło z urządzeń typu „wszystko w jednym” o dużej mocy, dlatego umieszczenie szafy zasilającej w wentylowanym pomieszczeniu gospodarczym rozwiązuje problem. W lokalizacjach, w których punkt ładowania jest narażony na działanie warunków atmosferycznych, mgły solnej lub wandalizmu, warto zastosować mniejszy dozownik zawierający mniej wrażliwych elementów. Miejsca wymagające wielu punktów ładowania wzdłuż rzędu miejsc parkingowych mogą obniżyć całkowity koszt, podłączając kilka dystrybutorów do jednej centralnej szafy zasilającej. Ponadto w dowolnej lokalizacji z długimi kablami prowadzącymi z pomieszczenia elektrycznego do parkingu można zastosować architekturę rozdzieloną do efektywnego kierowania energii bez konieczności przesuwania połączeń wzajemnych mediów.

W jaki sposób szafa zasilająca jest podłączona do dystrybutora i jakie długości kabli są obsługiwane?

Ładowarki DC typu split AMPPAL korzystają z dedykowanego połączenia magistrali DC pomiędzy szafą zasilającą a każdym dystrybutorem. Przyłącze składa się z dwóch przewodów zasilających prądu stałego, przewodu uziemiającego i kabla komunikacyjnego dla sygnałów sterujących i statusowych. Standardowa konfiguracja obsługuje odległości do 100 metrów, co pozwala na umieszczenie szafy zasilającej z dala od rzeczywistego punktu ładowania. W przypadku dłuższych przebiegów inżynierowie AMPPAL mogą ocenić rozmiar kabla na podstawie spadku napięcia i ograniczeń termicznych. Kable magistrali prądu stałego są ekranowane w celu zmniejszenia zakłóceń elektromagnetycznych i są przystosowane do instalacji na zewnątrz lub wewnątrz. Złącza na obu końcach to wtyki przemysłowe z kluczem, które umożliwiają szybką instalację i konserwację bez specjalnych narzędzi. Wszystkie kable są dostępne w wstępnie zmontowanych długościach 5 m, 10 m, 20 m, 50 m i 100 m, a długości niestandardowe są dostępne na życzenie.

Czy jedna szafa zasilająca może obsługiwać wiele dystrybutorów jednocześnie?

Tak. Architektura typu split została zaprojektowana z myślą o dynamicznym dzieleniu się mocą. Pojedyncza szafa zasilająca AMPPAL może obsługiwać dwa, trzy lub w niektórych konfiguracjach do czterech dystrybutorów, w zależności od modelu. System inteligentnie przydziela dostępną moc na podstawie liczby podłączonych pojazdów i stanu ich akumulatorów. Na przykład szafa zasilająca o mocy 240 kW z dwoma dystrybutorami może dostarczyć 240 kW do jednego pojazdu, jeśli tylko jeden dystrybutor jest aktywny. Gdy ładują się dwa pojazdy, system może równomiernie podzielić moc lub może przyznać pierwszeństwo jednemu pojazdowi w oparciu o konfigurowalne zasady, takie jak „kto pierwszy, ten lepszy”, najwyższy stan naładowania lub status użytkownika VIP. Takie dzielenie się mocą zmniejsza koszty infrastruktury i poprawia wykorzystanie wcześniejszych usług elektrycznych.

Jakie korzyści w zakresie konserwacji zapewnia podzielona architektura?

Podzielona architektura bezpośrednio poprawia łatwość serwisowania. Moduły mocy, styczniki i wentylatory chłodzące znajdują się w centralnej szafie zasilającej, dzięki czemu technicy mogą wykonywać większość napraw bez wchodzenia do obszarów skierowanych do klienta lub blokowania miejsc parkingowych. Dozownik posiada mniej składników aktywnych, co zmniejsza prawdopodobieństwo awarii pola w punkcie ładowania. Jeśli dystrybutor zostanie uszkodzony w wyniku uderzenia pojazdu lub wandalizmu, wymianę można przeprowadzić bez odłączania całej szafy zasilającej. AMPPAL projektuje również szafę zasilającą z modułami zasilania z możliwością wymiany podczas pracy, co pozwala na wymianę uszkodzonego modułu, podczas gdy reszta systemu kontynuuje pracę przy zmniejszonej wydajności. Zdalna diagnostyka identyfikuje kody usterek przed przybyciem technika, skracając średni czas naprawy. Zapasy części zamiennych można konsolidować w lokalizacji szafy zasilającej, a nie na każdym miejscu parkingowym.

Czy ładowarki prądu stałego AMPPAL typu split są kompatybilne ze złączami CCS1, CCS2, CHAdeMO i GB/T?

AMPPALDostępne są ładowarki DC typu split z konfiguracjami złączy CCS1, CCS2, CHAdeMO i GB/T. Standardowa oferta dla Ameryki Północnej obejmuje technologię CCS1, natomiast w Europie, na Bliskim Wschodzie i w regionach Azji i Pacyfiku zazwyczaj stosowana jest technologia CCS2. CHAdeMO pozostaje dostępne dla starszych pojazdów, zwłaszcza w Japonii i niektórych częściach Europy. GB/T jest oferowany na rynek chiński i projekty eksportowe, które tego wymagają. Dozownik może być fabrycznie skonfigurowany z jednym lub dwoma złączami. Dozownik z podwójnym złączem może łączyć CCS i CHAdeMO lub CCS1 i CCS2, w zależności od wymagań regionalnych. Typ złącza nie ma wpływu na konstrukcję szafy zasilającej, dlatego system typu split AMPPAL można ponownie wdrożyć w innym regionie, wymieniając zasilacz lub zmieniając zespół kabla. Wszystkie złącza są zgodne ze specyfikacjami IEC 62196, ISO 15118 i CHAdeMO 2.0.

Jak radzi sobie z zarządzaniem ciepłem w wysokich temperaturach otoczenia i w przypadku kabli chłodzonych cieczą?

Ładowarki prądu stałego typu split AMPPAL wykorzystują trójstopniowe podejście do zarządzania temperaturą. Po pierwsze, szafa zasilająca wykorzystuje wymuszone chłodzenie powietrzem o dużej objętości z prędkością wentylatorów sterowaną temperaturą. Filtry wlotu powietrza zapobiegają przedostawaniu się kurzu i zanieczyszczeń, a wewnętrzne przegrody powietrzne oddzielają ścieżkę chłodzenia modułów mocy od elektroniki sterującej. Po drugie, moduły mocy są indywidualnie monitorowane, a system płynnie obniża wartości znamionowe, jeśli temperatura powietrza wlotowego przekracza 45°C, utrzymując bezpieczną pracę do 55°C. Po trzecie, w przypadku konfiguracji z wyjściem 500 A, kabel ładujący i złącze dystrybutora korzystają z układu chłodzenia cieczą w zamkniętej pętli. Płyn chłodzący przepływa z modułu chłodzącego wewnątrz dozownika przez kabel i złącze, usuwając ciepło bezpośrednio na powierzchni stykowej. Umożliwia to ciągłe ładowanie wysokoprądowe bez przekraczania maksymalnych bezpiecznych limitów temperatur określonych w normie IEC 61851-23. Jednostka chłodząca ciecz jest szczelna i podczas normalnej pracy nie wymaga napełniania; poziom płynu chłodzącego i temperatura są monitorowane zdalnie.

Jakie protokoły komunikacyjne i integracja zaplecza są obsługiwane?

Ładowarki prądu stałego typu split AMPPAL obsługują standardowo OCPP 1.6J i OCPP 2.0.1, umożliwiając integrację ze wszystkimi głównymi systemami zarządzania siecią ładowania. Modbus TCP jest dostępny do zarządzania energią w budynku i integracji automatyki przemysłowej. Modele o mocy wyjściowej 240 kW i 360 kW obsługują także funkcjonalność sprzętową ISO 15118, w tym funkcję Plug & Charge na złączach CCS. W przypadku integracji z siecią ładowarki mogą reagować na sygnały odpowiedzi na zapotrzebowanie za pośrednictwem OpenADR i mogą wdrażać lokalne zarządzanie obciążeniem w oparciu o dostępność energii w budynku. Opcje łączności sieciowej obejmują Ethernet, 4G LTE i Wi-Fi z obsługą dwóch kart SIM dla nadmiarowych połączeń mobilnych. Platforma chmurowa AMPPAL zapewnia zdalne monitorowanie, aktualizacje oprogramowania sprzętowego, raportowanie energii i zarządzanie użytkownikami. Wszystkie interfejsy komunikacyjne znajdują się w szafie zasilającej i są zabezpieczone przed nieuprawnionym dostępem poprzez szyfrowane protokoły i konfigurowalne reguły firewalla.