Đo hiệu suất năng lượng tại chỗ của bộ sạc nhanh EV
Giới thiệu
Bộ sạc xe điện (EV) là những anh hùng thầm lặng đằng sau một tương lai bền vững về việc thay thế hiệu quả động cơ đốt trong bằng xe điện. Bộ sạc nhanh hay còn gọi là bộ sạc DC đã chiếm một vị trí nổi bật trong ngành, đặc biệt khi dung lượng pin xe điện tiếp tục tăng. Sự gia tăng đáng kể về công suất của pin đã làm tăng nhu cầu về bộ sạc nhanh EV, vì bộ sạc thông thường (AC) sẽ mất quá nhiều thời gian để sạc.
Bộ sạc nhanh (bộ sạc DC) nổi bật hơn so với bộ sạc thông thường (bộ sạc AC) ở cách tiếp cận chuyển đổi nguồn điện, thực hiện quá trình này bên ngoài xe, trong chính bộ sạc. Phương pháp đặc biệt này mang lại điện áp và cường độ dòng điện cao hơn, giúp tăng tốc đáng kể thời gian sạc cho xe điện. Thời gian sạc khiến chúng trở thành lựa chọn thuận lợi hơn ở các cơ sở công cộng.
Trong quá trình chuyển đổi năng lượng bên trong bộ sạc nhanh EV, việc mất điện là không thể phủ nhận. Trong bài viết này, chúng ta sẽ xem xét phép đo hiệu suất sử dụng năng lượng tại chỗ của bộ sạc nhanh EV và các thiết bị cần thiết cho phép đo này.
Mục đích đo lường
Khi lắp đặt bộ sạc nhanh EV, hiệu suất chuyển đổi năng lượng cao đồng nghĩa với việc ít thất thoát năng lượng hơn. Ví dụ: nếu thông số kỹ thuật của bộ sạc chỉ định rằng hiệu suất chuyển đổi nguồn là 95%, điều này có nghĩa là 95% nguồn điện xoay chiều được cung cấp từ lưới điện được chuyển đổi thành nguồn DC cho quá trình sạc.
Đôi khi, mặc dù các thông số kỹ thuật của bộ sạc EV nhanh được đánh giá ở mức 95% trên giấy tờ, kết quả đo tại chỗ có thể nói lên điều gì đó khác. Ví dụ: nếu kết quả đo hiệu suất điện năng tại chỗ là 70%, nghĩa là 30% điện năng bị lãng phí trong quá trình chuyển đổi. Điều này sẽ dẫn đến thời gian sạc lâu hơn cho người tiêu dùng cũng như hóa đơn tiền điện cao hơn đáng kể cho chủ sở hữu bộ sạc EV. Đó là một tình huống không có lợi cho cả người tiêu dùng và chủ sở hữu bộ sạc. Do đó, việc đo hiệu suất chuyển đổi năng lượng tại chỗ là điều cần thiết để đảm bảo rằng bộ sạc EV hoạt động phù hợp với yêu cầu của nhà sản xuất và có thể dùng làm bằng chứng cho thấy bộ sạc mà chủ sở hữu lựa chọn là một khoản đầu tư tuyệt vời.
Ví dụ về tiến hành đo hiệu suất của bộ sạc nhanh EV tại chỗ
Phương pháp đo có thể khác nhau ở các quốc gia khác nhau hoặc tùy theo trình cài đặt của bộ sạc, nhưng đây là ví dụ về cách tiến hành chuyển đổi hiệu suất năng lượng của bộ sạc EV nhanh tại chỗ cho một trong các đối tác của Hioki. Trong quá trình cài đặt, EV, đóng vai trò là tải, được sạc bằng bộ sạc. Máy phân tích công suất Hioki đã ghi lại dữ liệu đo. Hình 1 cho thấy một ví dụ về cách thực hiện các kết nối. Để tiến hành đo, người ta mở vỏ bộ sạc nhanh. Sau đó, các kết nối được thực hiện giữa bảng mạch của bộ sạc và thiết bị, ở phía lưới điện (điện xoay chiều ba pha) và phía DC được chuyển đổi. Thời gian đo khác nhau, từ 15 phút đến một giờ, tùy thuộc vào loại phương tiện và trạng thái sạc (SOC) của phương tiện.
Hình 1 Đối tác của Hioki đo hiệu suất năng lượng của bộ sạc nhanh EV
Bảng 1 trình bày ví dụ về các thông số đo lường, cùng với mục đích và thách thức của các thông số đo lường đó mà người lắp đặt gặp phải. Xin lưu ý rằng các thông số có thể khác nhau tùy theo quy định của quốc gia, trình cài đặt bộ sạc EV và tùy chọn của chủ sở hữu.
Bảng 1: Các thông số đo lường, mục đích và thách thức.
| Các thông số đo | Mục đích | Thử thách |
|---|---|---|
| Công suất, điện áp, dòng điện, hiệu suất chuyển đổi nguồn AC sang DC, hệ số công suất | Để kiểm tra công suất sạc, hiệu suất chuyển đổi nguồn và tính chính xác của thông số kỹ thuật. |
|
| Sóng hài và THD |
| Khả năng đo băng thông tần số cao để thu được các thành phần hài và siêu hài |
| Điện áp và dòng điện gợn DC |
|
|
Để thực hiện các phép đo tại chỗ một cách hiệu quả, máy phân tích công suất được chọn cho ứng dụng này phải có tính di động và thuận tiện khi mang theo. Tại hiện trường, người cài đặt ghi lại kết quả đo, sau đó trình bày cho cả chủ sở hữu và nhà cung cấp dịch vụ tiện ích. Dữ liệu này đóng vai trò là bằng chứng cho thấy việc cài đặt đã được thực hiện chính xác và cũng không gây ra bất kỳ tổn hại nào cho phía nguồn điện.
Giải pháp đo hiệu suất năng lượng của bộ sạc nhanh EV tại chỗ của Hioki
Để tiến hành đo hiệu suất năng lượng tại chỗ cho bộ sạc nhanh EV, Hioki khuyên dùng máy phân tích năng lượng PW3390. Dưới đây là ba điểm chính nêu bật lý do tại sao PW3390 là công cụ tốt nhất cho ứng dụng này:
- 1. Độ chính xác vượt trội trong một hình thức nhỏ gọn
- 2. Khả năng đo băng rộng
- 3. Tạo báo cáo tức thì và dễ dàng
1. Độ chính xác vượt trội trong một hình thức nhỏ gọn
Do tính di động và khả năng tiến hành đo công suất chính xác tại chỗ, PW3390 là lựa chọn lý tưởng cho ứng dụng này. Bảng 2 trình bày tổng quan về thông số kỹ thuật của PW3390.
Bảng 2: Tổng quan về thông số kỹ thuật của PW3390
| Mặt hàng | Đặc tính kỹ thuật cơ bản |
|---|---|
| Kênh | 4 kênh, hoàn hảo để đo hiệu suất nguồn AC 3 pha và DC đồng thời. |
|
|
| Phạm vi đo công suất | 1,5000 W đến 90,00 MW |
| Dải đo điện áp | 15 đến 1500 V, 7 dãy |
| Phạm vi Đo dòng điện | 0,1 A đến 20 kA (phụ thuộc vào cảm biến dòng điện) |
| Kích thước và trọng lượng | 340 mm (13,39 inch) W × 170 mm (6,69 inch) H × 156 mm (6,14 inch) D, 4,6 kg (162,3 oz.) |
Đừng quên, PW3390 áp dụng phương pháp kẹp cảm biến để đo dòng điện. Đối với ứng dụng cụ thể này, chúng tôi khuyên dùng đầu dò dòng điện AC/DC CT6845A, vì kích thước dây dẫn có thể đo được của nó có đường kính lên tới 50 mm và dòng điện có thể đo được lên tới 500 A. Sử dụng phương pháp kẹp cảm biến cho ứng dụng này giúp thực hiện tại chỗ. phép đo dễ dàng hơn nhiều và cho phép thực hiện các phép đo dòng điện cao một cách chính xác trong phạm vi nhiệt độ hoạt động rộng.
Ngoài kẹp cảm biến được đề cập, Hioki còn cung cấp nhiều loại cảm biến dòng điện AC và AC/DC với các kích cỡ và phạm vi dòng điện khác nhau. (Xem Bảng 3)
Bảng 3. Các cảm biến dòng điện được đề xuất khác để kiểm tra bộ sạc
| Cảm biến hiện tại | Đường kính của dây dẫn có thể đo được | Dòng điện định mức |
|---|---|---|
| Cảm biến dòng điện xoay chiều linh hoạt CT7045(*1) | φ 180 mm (7,09 in.) | 6000 A AC |
| đầu đo dòng điện AC/DC CT6843A | Tối đa φ 20 mm (0,79 in.) | 200 A AC / DC |
| đầu đo dòng điện AC/DC CT6844A | Tối đa φ 20 mm (0,79 in.) | 500 A AC / DC |
| đầu đo dòng điện AC/DC CT6846A | Tối đa. φ 50 mm (0,79 in.) | 1000 A AC / DC |
- *1: Cần có cáp chuyển đổi CT9920
2. Khả năng đo băng tần rộng
PW3390 có tính năng phân tích chức năng FFT bao gồm phạm vi rộng từ DC đến 200 kHz. Khả năng này cho phép phân tích sóng hài, siêu sóng hài và các phép đo THD lên đến bậc 100. Ngoài ra, công suất đo băng tần rộng mở rộng để đánh giá điện áp gợn DC và dòng điện, làm cho nó phù hợp để đo dòng điện gợn sóng của bộ sạc nhanh EV trong phạm vi 200 kHz, phù hợp với các tiêu chuẩn liên quan.
3. Tạo báo cáo tức thì và dễ dàng
GENNECT One (phần mềm miễn phí) cho phép thu thập dữ liệu dễ dàng từ PW3390. Phần mềm cho phép bạn ghi lại dữ liệu đo để có thể quan sát xu hướng đo trong thời gian thực. Bạn cũng có thể ghi lại dữ liệu đo lường và tạo ngay một báo cáo để trình cho chủ sở hữu và công ty tiện ích làm bằng chứng cho thấy việc lắp đặt đã được thực hiện chính xác và không gây ra các vấn đề về chất lượng điện.
Cuối cùng
Với việc ngày càng tập trung vào xe điện từ góc độ bảo vệ môi trường, hiệu suất sử dụng năng lượng của bộ sạc nhanh là tiêu chí đo lường và đánh giá quan trọng không thể thiếu để thúc đẩy hơn nữa việc sử dụng xe điện. Máy phân tích điện PW3390 và cảm biến kẹp của Hioki là thiết bị đo tốt nhất để đo bộ sạc nhanh EV tại chỗ nhờ tính di động, hiệu suất điện và dễ tạo báo cáo. Kiểm tra trang sản phẩm PW3390 hoặc nói chuyện với chuyên gia của chúng tôi để biết thêm thông tin về sản phẩm.
