Verifique a qualidade e a eficiência da energia de um carregador rápido EV
Introdução
Um veículo elétrico a bateria (BEV) funciona com uma bateria, que pode ser carregada por meio de carregadores CA ou CC. Conforme mostrado na Fig. 1, um carregador CA converte a energia CA da rede em CC dentro do veículo, enquanto um carregador CC (carregador rápido EV) converte fora do veículo, que está dentro do próprio carregador. Ao contrário de um carregador CA, um carregador CC converte uma tensão mais alta dentro do carregador, resultando em uma alta capacidade de saída de energia CC, tornando o carregamento do EV mais rápido.
Fig.1: Exemplo de carregamento AC e DC
Durante a instalação do carregador rápido EV, são realizadas uma inspeção da qualidade da energia e uma medição da eficiência energética CA para CC para garantir o funcionamento correto. Neste artigo, você aprenderá sobre a medição de qualidade e eficiência de energia no local de um carregador rápido EV e o equipamento necessário para fazer essa inspeção.
Finalidade da medição
Existem duas finalidades para a medição no local da qualidade da energia para carregadores rápidos de veículos elétricos:
- 1. Verificar se o equipamento instalado não recebe e cria problemas de qualidade de energia.
- 2. Para verificar se o carregador rápido EV funciona corretamente de acordo com as especificações.
Ao instalar o carregador rápido EV, é importante verificar se a qualidade da energia fornecida ao equipamento não apresenta problemas. O resultado da medição também pode ser uma prova de que a fonte de alimentação fornecida ao carregador não apresenta problemas, que o carregador não cria problemas de qualidade de energia durante o processo de carregamento e está instalado corretamente.
Esta é uma maneira de medir a qualidade da energia dos carregadores rápidos EV no local. Para realizar a medição, um carro elétrico é carregado com o carregador, que serve como carga, e o analisador de qualidade de energia é configurado para registrar os dados da medição. A Figura 2 mostra um exemplo de como são feitas as conexões para medição. A caixa do carregador DC é aberta e as conexões dos painéis de circuito do carregador e do analisador de qualidade de energia são feitas. As conexões são feitas tanto no lado CA, que está conectado à rede, quanto no lado CC, que é convertido da energia CA da rede. Dependendo do estágio de carga (SOC) e do tipo de veículo, o tempo de medição pode variar de cerca de 15 minutos a uma hora.
Fig. 2 Exemplo de conexões de medição
Parâmetros de medição principais avaliados durante a medição
Dependendo da finalidade da medição, os parâmetros em foco são diferentes.
- 1. Inspeção de qualidade de energia:
- Parâmetros de qualidade de energia, como queda de tensão, aumento e interrupção
- Harmônicos e THD
- Fator de potência
- Flutuação de frequência
- 2. Inspeção de especificações:
- A tensão, corrente e potência CA da rede
- Tensão DC convertida, corrente e potência
- Eficiência de conversão de energia (de CA para CC)
- A precisão do sistema de cálculo do consumo de energia do carregador
Observe que pode haver mais parâmetros sendo monitorados durante a inspeção. Isto pode variar de acordo com os regulamentos do país, as preferências do instalador do carregador EV e os fabricantes do carregador.
Amostra de resultado de medição
A Tabela 1 mostra um exemplo do resumo das especificações de um carregador rápido EV. A Fig. 3 a Fig. 5 mostram algumas capturas de tela dos resultados da medição do carregador realizada no local.
Tabela 1: Especificações do carregador rápido EV
| Parâmetros | Especificações |
|---|---|
| Faixa de tensão de entrada | 400 VCA +/-10% (50 ou 60 Hz) |
| THD em todos os pontos operacionais | menos de 5,0% |
| Eficiência | 93% |
| Potência máxima de saída | 50 kW |
Fig. 3: Visão geral do resultado da medição
Fig. 4: Potência CA e CC, fator de potência e eficiência de conversão de energia
Fig. 5: Porcentagem de THD
Soluções de medição da HIOKI
Para avaliar a qualidade da energia e a eficiência de carregamento no local de um carregador EV, HIOKI recomenda o analisador de qualidade de energia, PQ3198, devido à sua conformidade com os padrões, à capacidade de realizar medições de dois circuitos, à sua capacidade de medição de harmônicos, à facilidade de -interface de configuração e ampla gama de sensores de corrente disponíveis.
1. Conformidade padrão
O PQ3198 está em conformidade com a IEC 61000-4-30 Ed. 3 Padrão Classe A. A norma classifica os métodos de medição em sistemas de fonte de alimentação CA, bem como as capacidades dos instrumentos de medição em 2 classes de A e S. Como a Classe A fornece medição de qualidade de energia mais confiável, o PQ3198 é mais confiável para resolver disputas e garantir conformidade com os padrões. Um analisador de qualidade de energia certificado Classe A, como o PQ3198, pode fornecer resultados de medição confiáveis para capturar parâmetros de qualidade de energia, como queda de tensão, aumento, interrupção, flutuações de frequência e medição de energia.
2. Medição de dois circuitos
O quarto canal de tensão do PQ3198 é isolado dos três primeiros canais de tensão, o que torna o instrumento capaz de medir com segurança a qualidade e a eficiência da energia em dois circuitos separados. O instrumento permite verificar a qualidade da entrada (CA) e saída (CC) de um carregador rápido EV enquanto mede simultaneamente a qualidade da energia e a eficiência entre a entrada e a saída.
3. Medição de harmônicos e THD
Além de medições de harmônicos e THD até a 50ª ordem, o PQ3198 também é capaz de capturar o componente supra-harmônico (até 80 kHz). Ao combinar o software de análise e relatório (PQ One), a análise FFT do componente supra-harmônico e a criação do relatório da medição podem ser feitas em um instante.
4. Fácil de configurar
O PQ3198 oferece predefinições adequadas à sua aplicação. Com essas configurações predefinidas, o instrumento configurará automaticamente os parâmetros de gravação. Predefinições como EN 50160 permitem avaliar se os dados estão em conformidade com o padrão EN 50160, analisando-os e gerando um julgamento com base nas flutuações de tensão durante o intervalo de tendência (exatamente como o padrão especifica). Você também pode personalizar suas configurações de medição e salvá-las no instrumento para que a mesma medição possa ser feita em locais diferentes.
5. Ampla gama de sensores para medição de melhor qualidade
O sensor flexível CT7045 é ideal para medir corrente em espaços confinados, como dentro do carregador, e suas três faixas (50, 500 e 5000 A) o tornam ideal para medir uma ampla variedade de correntes. Quanto ao lado DC, recomendamos o sensor AC/DC, CT7736 (AC/DC 600 A). Como não há necessidade de um adaptador CA para alimentar nossos sensores flexíveis e CA/CC, a medição é muito mais suave do que outras marcas e requer menos fiação.
Finalmente
Garantir a mobilidade futura com infraestruturas de carregamento de qualidade para veículos elétricos pode começar com energia de qualidade no carregador de veículos elétricos. O analisador de qualidade de energia HIOKI o ajudará a entender melhor a qualidade de sua energia. Verifique a página do produto PQ3198 ou fale com nosso especialista para obter informações adicionais sobre o produto.
