Tämä lähestymistapa auttaa vähentämään suurten{0}}teholatauskuormien vaikutusta paikalliseen verkkoon, parantaa uusiutuvan sähkön käyttöä ja tukee vähäisempää-hiilikuljetusta. Sähköajoneuvojen käyttöönoton ja hajautetun energian käyttöönoton lisääntyessä integroidut asemat ovat siirtymässä pilottiprojekteista kohti laajempaa kaupallista käyttöä valtateiden palvelualueilla, teollisuuspuistoissa, kaupallisissa komplekseissa, logistiikkatiloissa ja yhteisöllisissä latauspaikoissa.
1. Neljä ydinalijärjestelmää
Aurinkoenergian tuotantojärjestelmä
PV-järjestelmä toimii kohteen uusiutuvana energialähteenä, joka muuttaa auringonvalon sähköksi. Sen pääkomponentteja ovat PV-moduulit, invertterit, asennusrakenteet, tasavirtakaapelit, yhdysrasiat ja suojalaitteet.
PV-moduulit muuntaa auringon säteilyn tasavirtaan aurinkosähköefektin avulla. PV-invertterit muuntavat tämän DC-tehon vaihtovirtasähköksi latauslaitteiden, apukuormien tai verkon käyttöön.
Akkuenergian varastointijärjestelmä
Energian varastointijärjestelmä toimii aseman energiapuskurina. Se varastoi sähköä, kun aurinkoenergiaa on saatavilla tai verkon kysyntä on alhaisempi, ja vapauttaa sen sitten, kun lataustarve kasvaa tai uusiutuvan energian tuotanto laskee.
Useimmissa kaupallisissa projekteissa käytetään tällä hetkellä litiumioniakkujärjestelmiä, erityisesti litiumrautafosfaattikemiaa (LFP) sen vahvan turvallisuusprofiilin, pitkän käyttöiän ja laajan saatavuuden vuoksi. Vanadiini-redox-virtausakkuja voidaan harkita myös sovelluksissa, jotka vaativat pitkää -varastointia tai erittäin suurta määrää lataus-purkausjaksoja.
Tyypillinen akkuenergian varastointijärjestelmä sisältää akkutelineet tai -kaapit, tehonmuuntojärjestelmän (PCS), akunhallintajärjestelmän (BMS), lämmönhallintalaitteet, palosuojaus- ja turvallisuusvalvontajärjestelmät.
Sähköautojen latausinfrastruktuuri
Latauslaitteet ovat asiakasta kohti asemaa{0}}päin, ja ne toimittavat sähköä sähköautoihin turvallisesti ja tehokkaasti.
Tyypillisiä kokoonpanoja ovat:
DC-pikalaturit, joka vaihtelee tavallisista pika-latausyksiköistä tehokkaisiin-nestejäähdytteisiin{2}}latausjärjestelmiin
AC laturit, jota käytetään yleisesti pidempiin oleskeluaikoihin, kuten työpaikoille, asuinyhteisöihin ja määränpään latauspaikkoihin
Nestejäähdytteistä{0}}lataustekniikkaa käytetään yhä enemmän suuritehoisissa-sovelluksissa, koska se tukee korkeampia virtatasoja ja parantaa kaapelin käsittelyä ja lämpötehoa.
Energianhallintajärjestelmä
Energianhallintajärjestelmä eli EMS on aseman toiminnanohjauskeskus. Se tarkkailee reaaliajassa auringon tuotantoa, akun lataustilaa, laturin käyttöä, rakennusten kuormitusta ja verkon olosuhteita.
Näiden tietojen perusteella EMS voi koordinoida energiavirtoja priorisoidakseen uusiutuvan energian kulutuksen, hallita akkujen lataamista ja purkamista, tukea kysynnän hallintaa ja optimoida latausaikatauluja. Edistyneemmissä sovelluksissa ennustealgoritmeilla voidaan parantaa lähetyspäätöksiä odotettavissa olevan aurinkotehon, lataustarpeen ja sähkön tariffikausien perusteella.
2. Keskeiset järjestelmäintegraatiotekniikat
DC-Yhdistetty arkkitehtuuri
DC-kytkentä yhdistää aurinkosähkön tuotannon, akkuvaraston ja DC-latauslaitteet järjestelmän tasavirtapuolelle. Tämä voi vähentää tarpeettomia tehon muunnosvaiheita verrattuna tiettyihin AC-kytkettyihin malleihin.
Esimerkiksi aurinko-tuottamasähkö voidaan ohjata suoremmin akkuvarastoon tai tasavirtalatauslaitteisiin järjestelmän topologiasta riippuen. Tämä voi parantaa energian muunnostehokkuutta ja yksinkertaistaa energian reititystä, vaikka todellinen hyöty riippuu laitteiden valinnasta, toimintastrategiasta ja toimipaikan konfiguraatiosta.
Tasavirta-kytketyt järjestelmät ovat erityisen houkuttelevia projekteissa, joissa on suuri osuus aurinkoenergian-tuotannosta, akkuvarallisuudesta ja tasavirta{2}}pikalatauksesta.
Joustava DC-liitäntä
Joustava tasavirtaliitäntä mahdollistaa aurinkosähkö-, varastointi- ja latauslaitteiden toiminnan koordinoidumpana energiaverkkona. Sen sijaan, että kutakin omaisuutta käsiteltäisiin erillisenä järjestelmänä, teho voidaan jakaa dynaamisesti reaaliaikaisen-kysynnän ja käytettävissä olevan kapasiteetin mukaan.
Tämä lähestymistapa voi parantaa paikallisen uusiutuvan energian hyödyntämistä, vähentää lataushuippujen vaikutusta ja parantaa toimipisteen{0}}joustavuutta. Verkko-rajoitetuilla alueilla se voi myös tukea nopeampaa käyttöönottoa vähentämällä välittömän verkon laajennuksen tarvetta.
Verkko-Energiavaraston muodostaminen
Verkko{0}}muodostavat akkuenergian varastointijärjestelmät on suunniteltu tarjoamaan enemmän kuin perinteiset lataus- ja purkutoiminnot. Ne voivat auttaa tukemaan jännitteen ja taajuuden vakautta erityisesti heikoissa{2}}verkoissa tai eristyksissä.
Ohjausstrategiasta ja projektin vaatimuksista riippuen verkon{0}}muodostusjärjestelmät voivat tarjota toimintoja, kuten jännitteen tuen, taajuusvasteen, saumattoman siirron ja musta{1}}käynnistysominaisuuden. Nämä ominaisuudet voivat parantaa latausasemien kestävyyttä, jotka palvelevat kriittisiä liikkuvuuskäytäviä, teollisuuslaitoksia tai alueita, joilla on rajoitettu verkkokapasiteetti.
Älykäs laturiryhmän ohjaus
Suuritehoisilla{0}}latausasemilla ajoneuvon samanaikainen lataus voi aiheuttaa teräviä ja arvaamattomia kuormitushuippuja. Älykäs laturiryhmän ohjaus mahdollistaa sen, että EMS voi koordinoida useita latureita paikan kapasiteetin, akun saatavuuden, verkkorajojen ja latausprioriteetin mukaan.
Kun käytettävissä oleva kapasiteetti on rajallinen, järjestelmä voi jakaa virran dynaamisesti-esimerkiksi säilyttäen ensisijaisen latauksen valituille-tehokkaille latureille samalla kun tilapäisesti säätää alemman-prioriteettiluokan yksiköiden tehoa. Tämä auttaa parantamaan aseman yleistä käyttöastetta ylittämättä verkkoyhteysrajoja.
Älykäs lataus ja joustava kuormituksen hallinta tunnustetaan yhä useammin käytännöllisiksi työkaluiksi huippukysynnän vähentämiseksi ja verkkointegraation parantamiseksi sähköautojen latauksen laajentuessa.