DC hızlı şarj konnektörleri

Bir ev tipi duvar şarj cihazı ve bir otoyol hızlı şarj cihazı, birkaç adım öteden bakıldığında aynı şey gibi görünebilir - siyah bir kablonun ucundaki bir fiş. Aslında, çok farklı işler yapıyorlar. 7 kW'lık bir AC duvar şarj cihazındaki konnektör, 300 kW'lık bir DC istasyonundaki konnektörden çok farklı bir yaşam sürer. AC ve DC şarj arasındaki fark yalnızca bir pili doldurmak için gereken süre değildir. Güç elektroniğinin sistemde nerede yer alacağına, kontaklardan ne kadar akım geçeceğine, her şeyin ne kadar ısınacağına ve kablonun ne kadar ağır ve sert olması gerektiğine de karar verir. Günlük hayatta farklı şarj seviyelerinin ne anlama geldiğine dair bir hatırlatmaya ihtiyacınız varsa, bu EV şarj seviyelerine genel bakışiyi bir başlangıç ​​noktasıdır.  AC ve DC'nin şebeke ile batarya arasında nerede bulunduğuBir AC şarj cihazında, şebeke AC sağlar ve ağır elektrik işlerini araç yapar. Duvar tipi şarj cihazı veya priz AC güç sağlarken, araç içindeki yerleşik şarj cihazı (OBC) bunu akü için DC'ye dönüştürür. Güç, hafif ticari araçlar için genellikle 3,7 ila 22 kW arasında değişen OBC değeriyle sınırlandırılır. Bu düzenekte, en sıcak ve en karmaşık parçalar aracın içinde bulunduğundan, konnektör ve kablo orta düzeyde akım ve düşük ısıya maruz kalır. DC hızlı şarj cihazında, işin zor kısmı araçtan dışarı atılır. Kabin, şebekeden gelen AC'yi yüksek voltajlı DC'ye dönüştürür ve bu DC'yi konnektör ve kablo üzerinden doğrudan akü barasına iletir. Güç, 50-400 kW veya daha yüksek bir aralıkta kolayca bulunabilir, bu nedenle ana kontaklar ve iletkenler çok daha yüksek akım taşır ve termal sınırlarına daha yakın konumda daha uzun süre kalırlar. Pratik olarak: AC en zorlu işleri arabanın içinde gerçekleştirirken, DC bu gerilimi fişe ve kabloya aktarır.  AC ve DCAC: Aracın OBC'si ile sınırlı güç, kablodaki daha düşük akım, konnektördeki daha az ısı yükü.DC: İstasyon ve batarya tarafından sınırlandırılan güç, kabloda yüksek akım, konnektörde yönetilmesi gereken çok daha fazla ısı.Aynı araç AC fişte kolay, DC hızlı konnektörde ise çok zorlayıcı olabilir.  AC ve DC'nin konnektör iç aksamlarını nasıl etkilediğiDaha yüksek voltaj ve akım, etiketteki değeri değiştirmekle kalmaz, aynı zamanda konnektör tasarımcısını yalıtım, kontak geometrisi ve pin düzeni konusunda farklı seçimler yapmaya zorlar. Güç seviyeleri, yalıtım ve temas tasarımıHafif hizmet tipi AC şarj cihazları genellikle bilinen şebeke voltajı seviyelerinde çalışır. DC hızlı sistemler, 400 V veya 800 V gibi yüksek voltajlı akü platformlarında bulunur. Voltaj yükseldikçe, konnektörün bu voltajlara daha fazla alan sağlaması gerekir. Muhafaza içindeki kaçak akım ve boşluk mesafeleri uzar, yalıtım malzemeleri daha yüksek performans gerektirir ve iç geometri, zamanla yalıtımı zayıflatabilecek keskin kenarlardan ve kir tutuculardan kaçınmalıdır.Akım profili de aynı şekilde değişir. Ev ve iş yeri AC kullanımında, konnektörler faz başına onlarca amper taşıma eğilimindedir. Bir DC hızlı konnektörde, her ana kontaktan birkaç yüz amper çekmesi istenebilir. Bu durum, tasarımcıları DC güç pinlerinde daha büyük kontak yüzeylerine ve kontak direncinin çok daha sıkı bir şekilde kontrol edilmesine iter. Yay ve bıçak sistemleri, binlerce bağlantı döngüsü boyunca kontak kuvvetini sabit tutmak zorundadır, çünkü yüksek akımda dirençteki küçük bir artış bile hızla ısıya dönüşebilir. Pratikte, konnektör tasarımcıları üç şeye odaklanır:Gerilim, kaçak akımını, boşluğu ve yalıtım malzemelerini tahrik eder.Akım sürücülerinin temas alanı, kaplama kalitesi ve yay tasarımı.Görev döngüsü (ne sıklıkla kullanıldığı), yukarıdakilerin hepsine ne kadar güvenlik payının dahil edileceğini belirler. Pin düzeni ve işlevleriHem AC hem de DC konnektörler güç ve sinyal pinlerini birleştirir, ancak bunu farklı oranlarda yaparlar.Ev veya iş yeri kullanımı için bir AC konnektörü genellikle bir veya üç hat iletkeni, bir nötr, bir koruyucu topraklama ve pilot sinyalizasyonu ve yakınlık tespiti için küçük bir kontrol pini seti taşır. Temel şarj parametrelerini kabul edecek ve güç akışından önce fişin yerine oturduğundan emin olacak kadar akıllıdır.DC hızlı konnektörler hala koruyucu topraklama taşır, ancak ana akım artık hatlar ve nötr yerine büyük DC+ ve DC– pinlerinden geçer. Bu büyük pinlerin etrafında daha zengin bir düşük voltajlı kontak seti bulunur. Pilot ve yakınlık sinyalleri hala mevcuttur, ancak yüksek güçlü DC'ye genellikle iletişim hatları ve birçok tasarımda konnektörün en sıcak kısımlarını izlemek için özel sıcaklık algılama özelliği eklenir. Yan yana görüldüğü gibi:AC konnektörleri mütevazı güç pinleri ve basit bir kontrol çifti taşır.DC hızlı konnektörler, daha fazla sinyal ve algılama piniyle çevrili çok büyük güç pinleri taşır.Güç arttıkça hem ana pinlerin boyutu hem de sinyal pinlerinin sayısı artma eğilimindedir.  AC ve DC için konnektör mimarileriFarklı standartlar “AC + DC” sorusunu farklı mekanik stratejilerle çözerler. Bir grup sistem yalnızca AC konnektörleri kullanır. Bunlar, evde, işte ve varış şarj istasyonlarında AC bağlantısı olan araçlarda gördüğünüz girişlerdir. Muhafazalar kompakt, kulplar hafif ve iç yerleşimler basittir. Tasarım, rahat günlük kullanım ve düşük güçte uzun kullanım ömrü için ayarlanmıştır. Kombo tarzı tasarımlar ise bambaşka bir yol izliyor. Tek bir araç girişinde bir AC arayüzünü ek DC güç pinleriyle birleştiriyor, böylece araçtaki tek bir soket hem AC hem de DC fişleri kabul ediyor. Bu, gövdede açılması gereken açıklık sayısını azaltıyor ve sürücülere kabloyla geldiklerinde tek bir hedef sunuyor. Fiyat ise daha büyük, daha karmaşık bir giriş ve DC pinleri etrafında daha sıkı bir termal tasarım. Diğer mimariler kombo girişlerden uzak durur. Bazı standartlar, her birinin kendi işlevi için optimize edilebilmesi için AC ve DC'yi tamamen ayrı tutar: AC fişler küçük ve hafif kalırken, DC fişler gerektiği kadar büyük ve sağlam hale gelebilir. Daha yeni kompakt konnektör aileleri ise ters yönde hareket ederek hem AC hem de DC'yi tek bir küçük kabuktan geçirmeye çalışır. Bu, yerden tasarruf sağlar ve arayüzü basitleştirir, ancak pinlerin yeniden kullanımı, yalıtım tasarımı ve soğutma stratejisinde çıtayı yükseltir.  Kablolar ve ısı: DC'nin görünümü ve hissiyatı neden farklıdır?İletken boyutu, ağırlığı ve kullanımıBirkaç kilovatlık klimayı bir gecede arabaya taşımak için devasa bakır kesitlere gerek yoktur. İletkenler orta büyüklükte kalabilir, bu da kablonun kolayca kaldırılabilecek kadar hafif ve garajın bir köşesine düzgünce sarılabilecek kadar esnek olmasını sağlar. Yüzlerce kilovat DC'yi kısa bir duraklamada taşımak ise bambaşka bir sorun. Direnç kayıplarını ve sıcaklık artışını kontrol altında tutmak için iletkenlerin çok daha fazla bakıra ihtiyacı var. Daha fazla bakır, daha fazla kütle anlamına gelir ve bu kütle, kabloyu daha ağır ve daha sert hale getirir. Birisi dar bir park alanından veya kaldırımdan kabloyu bükmeye çalıştığında ekstra sertlik ortaya çıkar ve kablonun kola veya kabine girdiği gerilim giderme noktalarında ekstra ağırlık oluşur. Uygulamada:Daha yüksek DC gücü → daha kalın bakır damarlar → daha ağır, daha sert kablo.Daha ağır kablo → gerilim azaltıcılar ve sonlandırmalar üzerinde daha fazla yük.AC kablolar konfora göre ayarlanabilir; DC kablolar ise termal sınırlardan başlayıp geriye doğru çalışır. AC şarj kabloları günlük hayata göre tasarlanmıştır. Tek elle tutulup, dar bir garaj yolunda arabaların arasına kıvrılıp, araba şarjı bittiğinde kolayca sarılmaları amaçlanmıştır. DC hızlı şarj kabloları ise daha zorlu bir dengeyle başa çıkmak zorundadır. Çok yüksek akım taşımalarına rağmen, farklı güç ve boylardaki sürücülerin endüstriyel ekipmanlarla boğuşuyormuş gibi hissetmeden konektörü konumlandırabilmeleri için yeterince bükülmelidirler. Minimum bükülme yarıçapı, iletkenleri ve yalıtımı korumak için seçilmiştir, ancak yine de şarj istasyonlarındaki gerçek dünya düzenleriyle uyumlu olması gerekir.  Dış kılıf, dayanıklılık ve sıvı soğutmalı kablolarHalka açık alanlar kablolar için zorludur. Güneş ışığı, yağmur, toz ve yol kiri rutindir. Üstelik kablolar betona düşürülür, keskin kenarlardan sürüklenir ve bazen araçlar tarafından sıkıştırılır veya yuvarlanır. Bu tür muamelelere yıllarca dayanabilmek için DC kablolar genellikle daha kalın ve daha dayanıklı dış kılıflar kullanır. Gerilim azaltıcılar güçlendirilir ve sonlandırma elemanları, tüm bu gerilimi doğrudan iletkenlere aktarmadan bükülme ve çekmeyi emecek şekilde üretilir. Evdeki kablolar daha yumuşak bir ortamda yaşar, ancak şarj cihazının ömrü boyunca aşınma, kir ve mevsimsel sıcaklıklarla başa çıkmak zorundadır. Bu nedenle, temel sağlamlık sağlandığı sürece kılıfları daha esnek ve şık olabilir. DC gücünün en üst noktasında, bakır eklemek ve doğal soğutmaya güvenmek sonunda pratik olmaktan çıkar. Kablo o kadar kalın ve ağır olmalı ki birçok kullanıcı onu zar zor hareket ettirebilmeli ve her bölmede sabit destekler zorunlu hale gelmelidir. Sıvı soğutmalı DC kablolar, güç iletkenlerine yakın bir soğutma devresi ekleyerek bu sorunu çözer. Soğutma sıvısı çekirdeklerin yakınından akar ve ısıyı uzaklaştırır, böylece aynı dış çap, kontrolden çıkan bir sıcaklık artışı olmadan daha fazla akım taşıyabilir. Bunun karşılığında ekstra tasarım çalışması gerekir: soğutma sıvısı yolu uzun yıllar boyunca kapalı ve güvenilir kalmalı, sızıntıların tespit edilip izlenmesi gerekebilir ve hortumlar ile sensörler, düzeneğin kullanılabilecek kadar esnek kalmasını sağlayacak şekilde yönlendirilmelidir. Bu nedenle bir AC kablosu ince ve yumuşak kalabilirken, çok yüksek güçlü DC kabloları daha kalın, daha katmanlı görünme eğilimindedir ve bazı durumlarda görünür soğutma arayüzleri taşır.  Siteniz için konnektör ve kablolar nasıl seçilir?Farklı şarj istasyonları güç, konfor, dayanıklılık ve maliyete farklı ağırlıklar verir. Küçük bir ev tipi duvar tipi şarj istasyonu ve bir otobüs terminali "elektrikli araç şarj projeleri" olabilir, ancak tasarım alanının çok farklı köşelerinde yer alırlar.BaşvuruGüç önceliğiKullanım / konforDayanıklılık odaklıTipik konektör / kablo özellikleriEv KlimasıDüşük ila ortaÇok yüksekIlıman ortamda orta, uzun ömürKompakt fişler, ince esnek kablolarHedef / işyeri ACOrtaYüksekOrta ila yüksekBiraz daha dayanıklı muhafazalar, net mandal geri bildirimiGenel DC hızlı şarjÇok yüksekOrtaÇok yüksek, açık havada kötü kullanımDaha büyük fişler, kalın veya sıvı soğutmalı kablolar, sağlamFilo depoları / sahalarıYüksekten çok yükseğeOrtaÇok yüksek, günde çok sayıda eklentiSağlam konektörler, yüksek dayanımlı kablolar, kolay servisEv tipi klima santralleri, gece boyunca bekleme süresinin uzun olması nedeniyle genellikle gücü düşük ila orta öncelikli olarak ele alır. Kullanım konforu çok önemlidir ve dayanıklılık, sürekli kötü kullanıma dayanmaktan ziyade, ılıman bir ortamda yıllarca dayanmakla ilgilidir.  Evde Seviye 1 ile Seviye 2 arasında karar vermeye çalışan sürücüler, Seviye 1 ve Seviye 2 ev şarj kılavuzuBu donanım seçimlerinin günlük kullanımda nasıl hissettirdiğini görmek için. Hedef ve işyeri AC'leri bir adım önde: daha fazla kullanıcı, daha fazla eklenti etkinliği, sağlam gövdelere ve güvenilir mandallara olan talep daha fazla. Kamusal DC hızlı şarjı, gücü listenin en üstüne taşıyor. Kullanım konforu hâlâ önemli, ancak doğal olarak boyut ve ağırlıkla sınırlı. Dayanıklılık, ekipmanın açık havada çalışması, birçok farklı kullanıcıyla karşılaşması ve ara sıra yanlış kullanıma tolerans göstermesi gerektiğinden çok yüksek bir önceliğe sahip. Filo depoları ve ticari alanlar, kamusal DC ile iş yeri alanları arasında yer alıyor. Güç aralığı yüksekten çok yükseğe kadar değişiyor ve konnektörler, birden fazla vardiya boyunca günde birçok kez takılıp çıkarılabiliyor. Temas kararlılığı, mekanik sağlamlık ve servis kolaylığı, ana güç kadar önemli. Filoların depolar, evler ve halka açık alanlar arasında farklı şarj seviyelerini nasıl birleştirdiğine dair tam bir çerçeve için bkz. EV filolarının gerçekte hangi seviyede şarja ihtiyaç duyduğuna dair rehber. Üç basit soru genellikle tabloda doğru sırayı işaret eder:Burada her araç ne kadar süre park halinde kalıyor?Birisi günde kaç kez fişi takıp çıkarır?Kablolar ve konnektörler için on yıl boyunca çevre ne kadar zorlu olacak?  İşçi arısı bakış açısıBu prensipleri gerçek projelere dönüştürmek, konnektör ve kablo seçimlerini kozmetik bir sonradan akla gelen düşünce olarak değil, güç ve saha tasarımının bir parçası olarak ele almak anlamına gelir. Aynı şarj seviyesi, ortama ve görev döngüsüne bağlı olarak çok farklı donanımlar gerektirebilir. Workersbee, ev, iş yeri ve depo AC kullanımı için bölgesel standartlar altında konforlu günlük kullanım ve uzun vadeli güvenilirlik odaklı AC konnektörleri ve şarj kabloları geliştirmektedir. Odak noktası, tipik AC güç aralıklarında öngörülebilir davranış ve keyifli bir kullanıcı deneyimidir. Kamusal DC hızlı şarj ve yüksek kullanımlı depolar için Workersbee şunları sağlar: DC hızlı şarj konnektörleri ve yüksek akım kapasitesi, kontrollü temas direnci ve sağlam mekanik performans için tasarlanmış kablolar, proje gereksinimlerinin daha yüksek güç ve daha sıkı termal sınırlar gerektirdiği durumlarda gelişmiş soğutma için hazırlanmış seçeneklerle.