Guia de Compra de Carregador de Veículos Elétricos: AC, DC ou Carregamento Ultra-Rápido?

Para hotéis, shoppings, estacionamentos, parques de logística, depósitos de ônibus e áreas de serviço de rodovias, a compra de um carregador de veículos elétricos envolve mais do que apenas selecionar a classificação de potência.As verdadeiras perguntas a serem respondidas são: Quanto tempo permanecerão os veículos? Quanta energia é necessária para ser reabastecida diariamente? Quantos veículos podem ser carregados simultaneamente? Quanta capacidade pode proporcionar o transformador existente?Os operadores pretendem gerar rendimentos através da cobrança de taxas?, despesas relacionadas com estacionamento, ou ganhos de eficiência da frota?

Ignorar estes fatores pode levar a problemas como a subutilização, custos excessivos de expansão da rede, veículos que não aceitam a potência nominal,ou um período de ROI excessivamente longo - mesmo quando se adquire equipamento de alta potência.

Por outro lado, potências muito baixas também podem resultar em perdas, por exemplo, se uma área de serviço de estrada estiver equipada apenas com carregadores AC de 22 kW.Um veículo que precise de 50 kWh de energia pode ocupar um espaço de estacionamento durante várias horasA redução da rotatividade dos veículos leva a uma cascata de problemas: filas, reclamações dos clientes e perda de receitas.

A Comissão concluiu que a Comissão não pode considerar que o auxílio é seletivo.e receitas operacionaisEste guia examina as perspectivas de engenharia e de negócios para explicar quando escolher carregadores AC, DC ou ultra-rápidos e como combinar cenários específicos com o portfólio de produtos da Door Energy.

I. Antes de comprar um carregador de veículos elétricos: entenda que "Power Rating ≠ Actual Charging Speed"

Muitos profissionais de aquisição assumem erroneamente que a potência nominal na placa de um carregador representa a potência que o veículo receberá continuamente.O processo de cobrança é limitado por pelo menos seis variáveis:

* Potência nominal de saída do carregador EV;

* Potência máxima de carregamento AC ou DC admissível do veículo;

* Estado de Carga (SoC) da bateria;

* Temperatura da bateria e capacidades de gestão térmica;

* Curvas de carga e estratégias do Sistema de Gestão de Baterias (BMS);

* Se várias portas compartilham a potência total.

A potência de carga real pode ser geralmente entendida através da seguinte lógica:

A potência real = a potência disponível mais baixa entre o carregador EV, o veículo, a rede e a curva de carregamento.

Por exemplo, se o carregador de bordo de um veículo pode aceitar apenas 11kW de energia AC, conectá-lo a um carregador AC de 22kW ainda resultará no veículo receber apenas 11kW.Se um veículo capaz de aceitar até 250 kW de carga em CC estiver ligado a um carregador de 120 kW,, a potência de carregamento não excederá a capacidade de saída máxima do carregador.

Porque é que o carregamento diminui nos estágios posteriores?

Quando o nível da bateria é baixo e a temperatura é ótima, o veículo normalmente pode aceitar uma potência maior.O sistema de gestão da bateria reduz gradualmente a corrente para minimizar a geração de calor e estresse nas células da bateriaConsequentemente, um carregador ultra-rápido geralmente não mantém a sua potência nominal de 0 a 100% de carga.

Por esse motivo, as operações públicas de carregamento rápido concentram-se frequentemente no tempo necessário para passar de 20% para 80% e não no tempo necessário para passar de 0% para 100%.

As diretrizes públicas das autoridades de transporte dos EUA indicam que o carregamento AC de Nível 2 normalmente leva cerca de 4 a 10 horas para carregar um veículo elétrico a bateria (BEV) de um estado de baixa carga para 80%,Considerando que o carregamento rápido em CC demora geralmente entre 20 minutos e uma hora;.

Por conseguinte, a abordagem correta para a selecção do equipamento não consiste em perguntar primeiro: "Qual é a capacidade máxima em kW?"; em vez disso, calcule a energia necessária (kWh) e o tempo de permanência permitido para cada veículo,Em seguida, trabalhar para trás para determinar a potência nominal do carregador EV necessário.

II. Carregadores de veículos eléctricos AC: ideais para estacionamento de longa duração e implantação em larga escala de baixo custo

Carregadores de veículos elétricos alternativosfornecer corrente alternada (CA) ao veículo, que é então convertida pelo carregador de bordo do veículo na corrente contínua (CC) exigida pela bateria.A limitação primária para o carregamento AC geralmente não é a própria estação de carregamento, mas com o carregador de bordo do veículo.

A série Door Energy W oferece três classificações de potência comuns - 7kW, 11kW e 22kW - adequado para aplicações de carregamento em áreas residenciais, estacionamentos de funcionários, hotéis, edifícios de escritórios, comunidades,e destinos comerciais.

Especificações da série W de energia da porta

Para que períodos de estacionamento é adequado o carregamento AC?

Assuming a vehicle needs to replenish 45 kWh of energy-and disregarding the slowdown in charging speed that typically occurs during the final stage of charging-the theoretical charging times are as follows:

O principal valor comercial dos carregadores de veículos elétricos AC não consiste em oferecer o carregamento "mais rápido", mas na capacidade de equipar mais vagas de estacionamento a um custo menor por estacionamento.

De acordo com dados de custos disponíveis publicamente nos EUA, o custo médio para equipamentos públicos ou de nível 2 no local de trabalho é de aproximadamente US$ 3.500 por porto, com uma média de instalação de cerca de US$ 2.500 por porto.No entanto, fatores como a distância entre os cabos, as obras civis, os gabinetes de distribuição de energia e as licenças podem alterar significativamente o custo final.

Além disso, para os locais em que possam ser adicionadas novas estações de carregamento no futuro, é aconselhável pré-instalar cabos, condutas,e capacidade de distribuição de energia durante a fase inicial de construção ou renovaçãoOs estudos indicam que a modernização da infra-estrutura elétrica "pronta para veículos elétricos" após a construção inicial pode custar de quatro a seis vezes mais do que a sua instalação durante a construção original.

Por conseguinte, se os veículos permanecerem normalmente estacionados durante quatro horas ou mais, a implantação de um maior número de portas CA é muitas vezes mais rentável do que a instalação de um menor número de unidades CC de alta potência.

III. Carregadores de veículos eléctricos em corrente contínua: equilíbrio entre a velocidade de carregamento e o custo de investimento

Carregadores de veículos eléctricos em corrente contínuaRealizar a conversão AC-DC internamente e fornecer corrente contínua (DC) diretamente para a bateria de tração do veículo.Estas unidades podem fornecer maior potência, tornando-os ideais para carregamento rápido público e operações comerciais.

Energia da portaA linha de produtos de CC padrão apresenta duas categorias baseadas em potência:

*Série C: 20 kW, 30 kW, 40 kW;

*Série D: 60 kW, 80 kW, 120 kW, 160 kW.

A Série C é adequada para estacionamentos de varejo, centros de serviços automotivos, pequenas estações públicas e cenários operacionais leves.Áreas de serviço rodoviário, estações públicas de carregamento rápido, depósitos de ônibus e centros de operações da frota.

Tanto a série C quanto a série D da Door Energy podem ser configuradas com interfaces como CCS1 e CCS2 para atender aos requisitos do projeto, e suportam RFID, aplicativo móvel e integração de backend OCPP.Para projectos de exploração comercial, medidores de energia certificados MID, capacidades de pagamento POS, comunicação remota e monitorização de falhas também devem ser incluídos na lista de aquisições.

Exemplos de tempo de carregamento para um veículo de 75 kWh

O exemplo a seguir assume a carga de uma bateria de 75 kWh de 20% a 80%, exigindo uma entrada de energia de aproximadamente 45 kWh. Devido à curva de carga do veículo,A potência média real pode ser inferior à potência nominal do equipamento..

Os dados acima representam exemplos para a selecção de equipamentos e não constituem uma garantia de tempos de carregamento para todos os modelos de veículos.Estado de carga (SOC), e partilha de poder.

Para locais com baixo volume diário de veículos e estadias médias superiores a duas horas, os carregadores de 20 a 40 kW podem ser mais adequados do que as unidades de 120 kW.Se os lugares de estacionamento exigirem uma taxa de rotatividade de uma ou duas vezes por hora, são necessários carregadores de 60 a 160 kW para manter a eficiência operacional.

IV. Carregadores ultra-rápidos: A alta potência só é valiosa com alta utilização

Na linha de produtos da Door Energy, a Série U inclui modelos de 180 kW, 240 kW, 320 kW e 400 kW, voltados principalmente para caminhões elétricos pesados, ônibus, frotas de logística,e estações de recarga públicas de elevado volume de tráfego.

As vantagens do carregamento ultra-rápido são óbvias: reduz o tempo de ocupação dos portos de carregamento pelos veículos e aumenta o número de veículos que um único portão de carregamento pode atender diariamente.Uma maior potência de saída implica também maiores requisitos de capacidade do transformador, custos de cablagem mais elevados, padrões de proteção de distribuição de energia mais rigorosos e taxas de demanda de pico mais elevadas.

Um carregador de 400 kW é necessariamente 2,5 vezes mais rápido do que um carregador de 160 kW?

A resposta é geralmente não.

Em primeiro lugar, o veículo deve suportar os níveis de tensão e corrente correspondentes; em segundo lugar, a potência nominal na placa de um carregador ultra-rápido refere-se frequentemente à capacidade total do sistema;A potência de saída de uma única porta e a potência de saída simultânea de duas armas devem ser verificadas separadamente.Em terceiro lugar, os veículos só podem aproximar-se da potência máxima de carregamento dentro de intervalos específicos de estado de carregamento (SOC) e temperatura.

Supondo que um veículo precise adicionar 45 kWh de energia para carregar de 20% a 80%:

Se o modelo de veículo em causa só pode aceitar uma média de 150 kW, a actualização do equipamento de 240 kW para 400 kW pode não resultar em economias de tempo que justifiquem o aumento do investimento.Os carregadores ultra rápidos são mais adequados para as seguintes condições::

* Veículos com grandes capacidades de baterias;

* Veículos que suportam arquiteturas de alta tensão e carregamento de corrente contínua de alta potência;

* Alto tráfego diário de veículos;

* custos económicos significativos associados ao tempo de inatividade do veículo;

* Locais com capacidade de distribuição de energia suficiente;

* Operadores capazes de recuperar os investimentos através de altas taxas de utilização.

O programa NEVI dos EUA exige que as estações de carregamento ao longo de corredores designados estejam equipadas com pelo menos quatro portas de carregamento capazes de fornecer simultaneamente 150 kW cada,Resultando numa potência total simultânea de 600 kWIsto demonstra que os projectos de corredores rodoviários dão prioridade não só à potência máxima por arma de carregamento, mas também à capacidade de carregar vários veículos simultaneamente.

V. CoincidênciaCarregadores de energia para veículos eléctricospara cenários de aplicação

Uma infraestrutura ideal de carregamento de veículos elétricos raramente depende de uma única potência nominal; em vez disso, normalmente emprega uma combinação de soluções de carregamento alternativo, contínuo e ultra-rápido.

Por exemplo, os hóspedes dos hotéis podem utilizar carregadores AC de 11 kW ou 22 kW para carregamento durante a noite, enquanto os visitantes de curta duração utilizam carregadores DC de 60 kW ou 80 kW.Os veículos leves podem ser programados para carregamento lento durante a noite, enquanto os camiões pesados exigem capacidades de carregamento rápido superiores a 240 kW.

Guia de selecção de cenários

Por que as grandes estações precisam da série H de energia da porta?

Quando uma estação possui várias áreas de estacionamento, dedicar uma unidade de alta potência a cada área pode resultar em uma capacidade ociosa significativa.A série Door Energy H utiliza uma arquitetura flexível que separa o gabinete de energia principal dos terminais de carregamentoOs gabinetes principais oferecem potências classificadas que vão de 360 kW a 1040 kW e alocam a potência dinamicamente entre vários terminais.

Por exemplo, um sistema de 720 kW pode atribuir aproximadamente 180 kW a quatro veículos durante a hora de pico da manhã ou concentrar mais energia em alguns terminais de alta potência quando a demanda de veículos é menor.Isto permite aos operadores melhorar as taxas de utilização dos transformadores e módulos de carga, em vez de deixar os carregadores individuais de veículos elétricos em estado de baixa carga por períodos prolongados.

Deve-se notar que este artigo discute os carregadores padrão AC, DC e ultra-rápidos da Door Energy, bem como os produtos flexíveis de estações de carregamento,em vez de equipamento móvel de armazenamento de energia.

VI. Como devem ser calculados os custos de investimento e o ROI dos carregadores de veículos eléctricos?

O preço de compra de um carregador de veículos elétricos representa apenas uma parte do investimento total.Armários de distribuição de energia, cablagem, obras civis, comunicações, sistemas de pagamento e ligação à rede podem representar uma parte significativa do total.

Os dados públicos dos EUA indicam que o custo dos equipamentos de carregamento rápido em CC é de aproximadamente 38 000 USD/90 000 USD por conector, com custos de instalação que variam de 20 000 USD/60 000 USD por conector;em geral, as potências mais elevadas e as modificações mais complexas do local resultam em custos mais elevados.

Estes valores servem como valores de referência para os projetos públicos no estrangeiro e não representam cotações de preços dos produtos Door Energy.

Estrutura orçamental do projeto de cobrança de veículos elétricos

Fórmulas principais de ROI

O período de recuperação simples de um projecto de cobrança pode ser estimado utilizando as seguintes fórmulas:

Vendas anuais de electricidade = Potência do carregador do veículo eléctrico × 8.760 horas × Taxa de utilização

Contribuição bruta anual = Vendas anuais de eletricidade × (Preço de cobrança ¢ Custo de compra de eletricidade ¢ Custo unitário da rede)

Contribuição líquida em numerário anual = Contribuição bruta anual ¢ Custos fixos de exploração e manutenção ¢ Custos de procura

Período de recuperação simples = Investimento total do projeto ÷ Contribuição líquida em numerário anual

Entre estes, a taxa de utilização é uma das variáveis mais significativas que afetam o ROI. Se uma unidade de 320 kW for utilizada por apenas 30 minutos por dia, sua taxa de utilização é inferior a 2,1%;mesmo com taxas de cobrança mais elevadas, é difícil recuperar o investimento na infra-estrutura de alta potência.

Exemplo de modelo de ROI

Os seguintes dados são apenas para fins de ilustração do cálculo e não representam cotações de equipamento ou rendimentos garantidos, assumindo uma margem de contribuição de 0,18$/kWh:

No caso dos projectos reais, devem ser tidos em conta factores adicionais, tais como os custos do terreno, os custos de financiamento, os impostos e taxas, as taxas de processamento de pagamentos, as taxas de procura de electricidade,e perdas decorrentes do tempo de inatividade do equipamento.

Não negligencie o O&M e a confiabilidade

Os dados de exploração e manutenção disponíveis ao público sugerem que os operadores podem basear o planeamento inicial num orçamento máximo de manutenção básica de cerca de 400 USD por unidade por ano;Os custos de garantia estendida para carregadores rápidos de CC podem exceder US $ 800 por unidade anualmente.

No entanto, para os locais de alto volume de negócios, as perdas de receitas causadas pela inatividade dos equipamentos podem exceder os custos de reparação.

* Tempo de resposta de falha;

* Prazos de entrega de peças sobressalentes;

* Capacidades de diagnóstico remoto;

* Requisitos de disponibilidade do sistema;

* Limites de responsabilidade para a plataforma de software;

* Intervalos de manutenção preventiva;

* Se os módulos de potência suportam a substituição independente.

Os produtos da Door Energy apresentam uma arquitetura modular e suportam a integração OCPP, permitindo que os operadores realizem monitoramento remoto de status, gerenciamento de pedidos e diagnóstico de falhas.Perguntas frequentes e conclusão final do contrato

Lista de verificação de sete etapas para a pré-compra

Antes de finalizar a sua solução de carregador de veículos elétricos, recomenda-se realizar uma avaliação na seguinte ordem:

1. Contar o número de veículos que necessitam de serviço diariamente;

2- Registar a distribuição das horas de chegada e partida dos veículos;

3Determinar a energia (kWh) necessária para cada categoria de veículos;

4Verificar as taxas máximas de aceitação de energia AC e DC dos veículos;

5Verifique a capacidade restante do transformador e as taxas de demanda;

6Desenvolver um modelo de custo total de propriedade (TCO) que abranja equipamento, instalação, software e O&M;

7Realizar um teste de esforço de ROI utilizando taxas de utilização conservadoras.

Se a taxa de utilização projetada for incerta, considere inicialmente a implantação de unidades da série Door Energy W, C ou D, reservando espaço extra para condutores e transformadores durante a fase de engenharia civil.À medida que a demanda cresce, você pode adicionar unidades da Série U ou atualizar para a arquitetura flexível da Série H. Esta abordagem gradual é geralmente mais robusta do que configurar cegamente para a potência máxima desde o início.

Perguntas frequentes

P1: Qual é a principal diferença entre os carregadores de eletricidade AC e DC?

A: Os carregadores de veículos elétricos elétricos AC dependem do carregador de bordo do veículo para converter AC em CC; consequentemente, a sua potência de saída é tipicamente menor, tornando-os adequados para estacionamento de longa duração.Os carregadores de veículos elétricos de corrente contínua realizam a conversão internamente e fornecem energia de corrente contínua diretamente para a bateria, o que resulta em velocidades de carregamento mais rápidas, mas em custos de instalação e distribuição de energia mais elevados.

P2: É um carregador de 22kW AC EV necessariamente duas vezes mais rápido do que um carregador de 11kW?

R2: Não necessariamente. Se o carregador de bordo de um veículo suporta um máximo de apenas 11 kW, ele aceitará apenas aproximadamente 11 kW quando ligado a um carregador de 22 kW.Você deve verificar as capacidades de carregamento AC dos modelos de veículos de destino antes de comprar.

Q3: Qual série Door Energy inclui os modelos de 20kW, 30kW e 40kW?

R3: Os modelos de 20 kW, 30 kW e 40 kW pertencem ao grupoPortas Energy C SeriesA série D abrange os intervalos de potência de 60 kW, 80 kW, 120 kW e 160 kW.

Q4: Quais são os cenários adequados para a série D de 60 ⋅ 160 kW?

A4: A série D é adequada para centros comerciais, hospitais, hotéis, estacionamentos públicos, áreas de serviço de rodovias, estações de carregamento rápido urbanas e certos depósitos de ônibus.Atinge um equilíbrio óptimo entre a velocidade de carregamento, capacidade de rede e investimento de projectos.

Q5: Quando é necessário um carregador ultra-rápido?

A: A série U de 180 ⋅ 400 kW é uma escolha adequada quando os custos de tempo de inatividade do veículo são elevados, a frequência diária de carregamento é elevada, os veículos-alvo suportam carregamento DC de alta potência,e o local tem capacidade suficiente de distribuição de energiaAs aplicações típicas incluem camiões pesados, autocarros e frotas logísticas.

P6: Um carregador de veículos elétricos de 400 kW sempre fornecerá 400 kW ao veículo?

R6: Não necessariamente. A potência de saída real é limitada pelo veículo, temperatura da bateria, estado de carga (SOC), limites de corrente do conector, alocação de potência do sistema e curva de carga.Ao comprar, é importante verificar a potência total do sistema, a potência máxima por conector e as regras para carregamento simultâneo de duas armas.

P7: Como pode o ROI de um projeto de carregamento de veículos elétricos ser melhorado?

A7: dar prioridade ao aumento da utilização do equipamento em vez de simplesmente aumentar as taxas de cobrança.,publicidade, cobrança fora do pico e partilha de energia, reduzindo simultaneamente os encargos de procura e os custos de capacidade ociosa.

P8: As grandes estações de carregamento devem instalar várias unidades independentes ou utilizar um sistema de carregamento flexível?

A8: Se o local atender a diversos tipos de veículos, tiver horários de chegada concentrados ou exigir uma partilha dinâmica de energia entre várias áreas de estacionamento,O sistema de carregamento flexível da série H é geralmente a melhor escolhaEle usa um gabinete principal de 360 ‰ 1040 kW para alocar dinamicamente energia para 4 ‰ 16 conectores, minimizando a capacidade fixa ociosa.

Conclusão

A chave para escolher um carregador de veículos elétricos não é simplesmente comprar a potência mais elevada, mas combinar as capacidades de energia do equipamento com as necessidades do veículo, duração do estacionamento, capacidade da rede,e o modelo de negócio.

Para cenários de estacionamento de longa duração, dar prioridade aoCarregador eléctrico de corrente alternada da série 722kWPara os pequenos projectos comerciais que necessitam de recarga de média velocidade, a série C de 20 ‰ 40 kW é uma boa opção; os locais públicos de carregamento rápido e as zonas de serviço rodoviário podem utilizar a série D de 60 ‰ 160 kW;e para caminhões pesadosPara os carregadores ultra-rápidos da Série U de 180 a 400 kW, que são utilizados em automóveis, autocarros e frotas de grande volume de tráfego, é ideal para atender às necessidades de vários lugares de estacionamento, alta potência,e programação complexa, a estação de carregamento flexível da série H pode aumentar ainda mais a utilização da capacidade do sistema.

Em última análise, uma solução de carregamento de veículos elétricos sólida deve encontrar um equilíbrio entre a velocidade de carregamento, os custos do projeto e o ROI a longo prazo.Os compradores podem evitar problemas como capacidade de potência excessiva ou capacidade insuficiente, e estabelecer um negócio de carregamento verdadeiramente sustentável.