Skladišča voznih parkov, postaje na avtocestah in mestna polnilna vozlišča se soočajo z isto osnovno omejitvijo: lokalna omrežna povezava je omejena, vendar povpraševanje po hitrem polnjenju še naprej narašča. Multi-Gun DC Chargers so neposreden odgovor na to omejitev. Namesto namestitve več neodvisnih enosmernih hitrih polnilnikov, od katerih vsak zahteva svojo omarico za pretvorbo električne energije, zaščito tokokroga in prekinitev omrežja, sistem z več pištolami centralizira pretvorbo energije in distribuira enosmerni izhod na več razpršilnikov. Ta arhitektura zmanjšuje odtis, niža stroške namestitve in omogoča bolj inteligentno uporabo razpoložljive zmogljivosti omrežja.
AMPPALje svoja inženirska prizadevanja osredotočil na gradnjo večnamenskih platform, ki so enostavne za servisiranje, enostavne za integracijo in dovolj prilagodljive za podporo mešanih flot električnih vozil. Naslednji tehnični pregled pojasnjuje osnovne parametre, obseg modelov, logiko upravljanja porabe energije, možnosti priključkov in pogosta vprašanja operaterja.
Običajni hitri polnilnik z enosmernim tokom ima eno omarico za napajanje in en razdelilnik z enim ali dvema kabloma, ki služita enemu parkirnemu prostoru. Polnilnik z enosmernim tokom z več pištolami uporablja eno osrednjo napajalno omarico in več daljinskih ali integriranih razpršilnikov, od katerih ima vsak svoj priključek za polnjenje. Osrednja omarica vsebuje napajalne module, ki jih je mogoče zložiti in pretvarjajo izmenično električno energijo v enosmerno. Sistem nato usmeri enosmerni tok na tiste razpršilnike, ki so v uporabi. To pomeni, da lahko eno mesto oskrbuje dve, tri ali štiri vozila hkrati, ne da bi pri tem podvajali celotno verigo pretvorbe moči.
Pri operaterjih, ki zaračunavajo stroške, se razlika pokaže v kapitalskih izdatkih in operativnih stroških. Manj omaric pomeni manj betonskega dela, manj kopanja jarkov, manj povezav stikalnih naprav in manj točk okvare. Napajalni moduli v ohišju se lahko delijo preko konektorjev, tako da ko eno vozilo upočasni hitrost polnjenja, se sproščena zmogljivost prerazporedi na drug konektor. To dinamično uporabo je težko doseči s popolnoma neodvisnimi polnilniki.
Tehnični list za polnilnik z enosmernim tokom z več pištolami je treba brati kot dokument na ravni sistema in ne le kot oceno posameznega polnilnika. AMPPAL objavlja naslednje parametre za svojo trenutno linijo večpuškov. Vrednosti veljajo za standardne konfiguracije; regionalne zahteve omrežja lahko vplivajo na vhodno napetost in frekvenco.
Ti parametri odražajo celoten sistem in ne enega samega polnilnega priključka. Operaterji morajo biti še posebej pozorni na razpon izhodne napetosti in tokovne omejitve, ker te vrednosti določajo hitrost seje v realnem svetu za različne modele električnih vozil.
Linija izdelkov AMPPAL je organizirana glede na največjo zmogljivost omare in število priključenih razdelilnikov. Spodnja tabela povzema standardne konfiguracije. Mešanice pušk po meri in vrste konektorjev so na voljo za uporabo velikih flot.
| Model | Največja izhodna moč | Število pištol | Trajni tok na pištolo | Vhodna napetost | Ocena ohišja | Dimenzije (Š×G×V) | Delovna temperatura |
| MG30-2 | 60 kW | 2 | 150 A | 480 VAC / 400 VAC | IP55 / IP54 | 700×600×1850 mm | -30°C do 55°C |
| MG60-3 | 120 kW | 3 | 200 A | 480 VAC / 400 VAC | IP55 / IP54 | 800×700×1950 mm | -30°C do 55°C |
| MG120-4 | 240 kW | 4 | 250 A | 480 VAC / 400 VAC | IP55 / IP54 | 1.200×800×2.000 mm | -35°C do 60°C |
| MG180-4 | 360 kW | 4 | 500 A s tekočinskim hlajenjem | 480 VAC / 400 VAC | IP55 / IP65 izbirno | 1.400×900×2.100 mm | -35°C do 60°C |
Vsak model uporablja isto modularno močnostno stopnjo, tako da je mogoče 120 kW omarico nadgraditi na terenu z namestitvijo dodatnih 30 kW ali 40 kW modulov. Ta modularnost prav tako poenostavlja inventar rezervnih delov za operaterje, ki upravljajo več mest AMPPAL.
Najpomembnejša funkcija programske opreme v večnamenskem polnilniku DC je dinamična delitev moči. Fiksna delitev moči enakomerno razdeli oceno omare med priključke, kar zapravlja zmogljivost, ko eno ali več vozil zmanjša stopnjo polnjenja. Dinamična delitev moči nenehno bere zahtevano napetost in tok vsakega vozila, nato pa v realnem času prerazporedi razpoložljivo zmogljivost enosmernega toka.
V sistemu AMPPAL centralni krmilnik vzorči vsako povezano vozilo v intervalih 100 ms. Če vozilo vstopi v način konstantne napetosti in začne zmanjševati svojo trenutno porabo, krmilnik sprosti neuporabljeno zmogljivost drugim aktivnim sejam. To je še posebej dragoceno v skladiščih voznih parkov, kjer se različni modeli električnih vozil z različnimi napetostmi akumulatorjev polnijo drug ob drugem. AMPPAL MG120-4 z močjo 240 kW lahko zagotovi polnih 240 kW na en konektor, ko ostali trije mirujejo, ali pa jih inteligentno razdeli na štiri vozila, ko se povpraševanje spremeni.
Sistem podpira tudi načrtovane omejitve moči in integracijo odziva na povpraševanje. Operaterji lahko omejijo skupno moč na mestu med okni najvišje stopnje uporabnosti ali dovolijo polnilniku, da samodejno zmanjša obremenitev, ko sistem za upravljanje stavbe pošlje signal odziva na povpraševanje. Ta zmožnost pomaga pri izogibanju dragim stroškom povpraševanja in ohranja mesto polnjenja znotraj omejitev omrežne povezave.
Multi-gun DC polnilniki so uporabni le toliko, kolikor je uporabna njihova kombinacija priključkov. AMPPAL izdela vsako pištolo po naročilu s priključki CCS1, CCS2, CHAdeMO ali GB/T. V Severni Ameriki je najpogostejša konfiguracija CCS1 za lahka vozila in izbirni CHAdeMO za starejše modele. Evropski in azijsko-pacifiški operaterji pogosto izberejo samo CCS2 ali mešanico CCS2 in CHAdeMO. Konfiguracije GB/T so na voljo za trge, ki jih potrebujejo.
Hlajenje kablov je postalo kritična spremenljivka, saj proizvajalci avtomobilov napetosti paketov potisnejo na 800 V in stopnje polnjenja proti 350 kW. Zračno hlajeni kabli so lažji in enostavnejši za vzdrževanje, vendar postanejo debeli in težki nad 200 A neprekinjeno. Tekočinsko hlajeni kabelski sklopi omogočajo neprekinjene tokove do 500 A, medtem ko je premer kabla obvladljiv. AMPPAL ponuja tekočinsko hlajene razpršilnike na MG180-4 in kot izbirno nadgradnjo na modelih z nižjo porabo energije, kjer je skrb za prihodnost.
Vsak razpršilnik je na voljo z integriranim sistemom za upravljanje kablov, vključno z zložljivim obešanjem kabla ali montažo z vrtljivo roko. To zmanjša obrabo kabla in ohranja polnilno mesto prosto za voznike.
Polnilna omrežja zahtevajo zanesljivo komunikacijo med polnilnikom in centralnim sistemom upravljanja. AMPPAL multi-gun DC polnilniki podpirajo OCPP 1.6J in OCPP 2.0.1, kar pomeni, da se lahko povežejo z večino glavnih platform za upravljanje polnilnih omrežij brez vmesne programske opreme po meri. OCPP 2.0.1 dodaja izboljšane varnostne profile, pametne ukaze za polnjenje in obdelavo transakcijskih podatkov, ki olajšajo upravljanje velikih flot.
Polnilniki nudijo tudi Modbus TCP za integracijo z lokalnimi sistemi za upravljanje z energijo. V skladišču, kjer se sončna energija, shranjevanje baterije in obremenitev zgradbe upravljajo skupaj, Modbus omogoča polnilniku, da prejme nastavljene vrednosti moči v realnem času od krmilnika mesta. Sistem lahko zmanjša proizvodnjo, ko proizvodnja sonca pade ali ko se skladiščenje izprazni na programirani meji. To stopnjo integracije je težko doseči s polnilniki, ki izpostavljajo samo OCPP in ne lokalnega protokola.
Strojna oprema za hitro polnjenje z enosmernim tokom deluje pri visoki napetosti in visokem toku, zato se o varnostni skladnosti ni mogoče pogajati. Večnamenski polnilniki AMPPAL DC imajo certifikat UL 2202 in UL 2594 za severnoameriški trg, CSA C22.2 št. 346 za Kanado in oznako CE po IEC 61851-1 in IEC 61851-23 za Evropo. Pot skladnosti s standardom ISO 15118 omogoča preverjanje pristnosti po principu vstavi in polni, kar zmanjša število korakov, ki jih mora voznik izvesti za začetek seje.
Ohišja so zasnovana za zunanjo namestitev v spremenljivem podnebju. IP55 na električni omarici ščiti pred prahom in nizkotlačnimi vodnimi curki iz katere koli smeri. Izbirni razpršilniki IP65 dodajo zaščito za obalna mesta, kjer je slana pršica pogosta. Razpon delovne temperature od -35 °C do 60 °C pokriva večino scenarijev uvedbe, z logiko krmiljenja grelnika in ventilatorja, ki preprečuje kondenzacijo v ohišju med hitrimi temperaturnimi spremembami.
Flotna skladišča so najbolj primerna za arhitekturo z več puškami. Dostavni kombiji, šolski avtobusi in vozila občinskih služb se pogosto vrnejo na skladišče ob istem času in potrebujejo hiter obrat. Sistem s štirimi pištolami omogoča, da se več vozil polni čez noč ali med kratkim postankom, ne da bi moralo imeti vsako parkirno mesto lastno omarico za polno napajanje. Centralni krmilnik lahko tudi določi prednost določenim vozilom na podlagi urnikov odhodov.
Javni koridorji za hitro polnjenje imajo koristi od iste strojne opreme. Počivališča na avtocestah in bencinske črpalke imajo pogosto omejeno električno zmogljivost. Omarica s 360 kW, ki napaja štiri razpršilnike, pomeni, da lahko štirje gonilniki začnejo polniti takoj, tudi če je skupna moč mesta manjša od vsote, ki bi jo zahtevali štirje neodvisni polnilniki. Programska oprema za dinamično delitev energije preprečuje dolge čakalne vrste in izboljša splošno izkušnjo za voznike, ki pridejo z različnimi stanji napolnjenosti.
Delovna mesta in maloprodajne lokacije lahko uporabljajo manjše sisteme z več pištolami, da ponudijo hitro polnjenje z enosmernim tokom brez stroškov namestitve javne postaje v polni velikosti. AMPPAL MG30-2 lahko služi dvema parkirnima prostoroma, hkrati pa ohranja obvladljive stroške namestitve za lastnike nepremičnin. Ker je sistem modularen, lahko lastnik dodaja zmogljivosti pozneje, ko zaposleni rastejo uporabo električnih vozil.
Namestitev enosmernega polnilnika z več pištolami zahteva več načrtovanja kot namestitev enosmerne enote, vendar so skupni stroški na mestu pogosto nižji na polnilno mesto. Osrednjo napajalno omarico je treba postaviti čim bližje glavni stikalni napravi, da zmanjšate stroške AC napajalnika. Razdelilnike je mogoče namestiti do 50 m od omare z uporabo napajalnih kablov za enosmerni tok, odvisno od velikosti kabla in izračunov padca napetosti. AMPPAL ponuja orodje za načrtovanje lokacije, ki izračuna premer kabla, globino jarka in toplotno zmanjšanje na podlagi pričakovanega profila obremenitve.
Vsako parkirno mesto mora imeti betonsko podlago ali asfaltno površino, ocenjeno za težo razpršilnika in sistem za upravljanje kablov. Za preprečitev trčenja z vozilom so priporočljivi stebrički ali omejevalniki koles. Omarica zahteva najmanj 800 mm prostora na vseh straneh servisnega dostopa in 1000 mm pred vrati. Enote so zasnovane za vnos kabla skozi dno ali zadaj, kar preprečuje, da bi bili kanali vidni, in zmanjša nevarnost spotikanja.
AMPPALMulti-gun DC polnilniki so zgrajeni s servisnimi ploščami s sprednjim dostopom in modularnimi napajalnimi moduli, ki jih lahko zamenja en sam tehnik s standardnimi orodji. Najpogostejši elementi vzdrževanja so zamenjava zračnega filtra, pregled kablov, pregledi obrabljenosti konektorjev in posodobitve vdelane programske opreme. Sistemi s tekočinskim hlajenjem zahtevajo preverjanje nivoja hladilne tekočine in črpalke v intervalih, ki so priporočeni v servisnem priročniku.
Krmilnik polnilnika lokalno beleži vse napake, podatke o temperaturi in meritve dobave energije ter jih lahko posreduje sistemu za upravljanje omrežja. Ti podatki pomagajo ekipam za vzdrževanje, da diagnosticirajo težave na daljavo, preden pošljejo tehnika. Večino napak je mogoče odpraviti na daljavo z ukazi OCPP ali s ponovnim zagonom posameznega napajalnega modula, kar skrajša čas nedelovanja mesta.
V: Ali se lahko dve ali več vozil polni pri polni hitrosti hkrati na enem polnilniku AMPPAL z več pištolami?
O: To je odvisno od ocene kabineta in zahtev za polnjenje vozil. Sistem lahko zagotovi največjo moč eni pištoli, ko druge mirujejo. Ko je priključenih več vozil, se razpoložljiva moč dinamično deli. Na primer, model z močjo 240 kW lahko polni eno vozilo z močjo 240 kW, dve vozili z močjo 120 kW ali štiri vozila z močjo 60 kW, če vsa zahtevajo enako moč. Če se eno vozilo zmanjša na 40 kW, krmilnik takoj prerazporedi sproščenih 20 kW drugi aktivni seji. To pomeni, da se vozila le redkokdaj polnijo na svojem maksimumu, ko je omarica polno zasedena, vendar mesto kot celota uporablja zmogljivost omrežja veliko učinkoviteje kot neodvisne polnilnice.
V: Kakšna je razlika med dinamično delitvijo moči in fiksno delitvijo moči?
O: Fiksna delitev moči enakomerno porazdeli zmogljivost omarice med priključke, ne glede na to, ali jo lahko uporablja vsako vozilo. Dinamična delitev moči meri zahtevo vsakega vozila v realnem času in napetost baterije, nato pa ustrezno porazdeli zmogljivost. V sistemu AMPPAL krmilnik vzorči vsako povezano vozilo v intervalih po 100 ms. Če vozilo med fazo konstantne napetosti zmanjša porabo toka, se ta zmogljivost premakne na drug priključek. Dinamična skupna raba je edini pristop, ki maksimira uporabo priključka in skrajša povprečni čas seje, ne da bi potrebovali večjo omrežno povezavo.
V: Ali so polnilniki enosmernega toka z več pištolami AMPPAL združljivi z električnimi vozili 400 V in 800 V?
O: Da. Vsi modeli enosmernih polnilnikov AMPPAL z več pištolami oddajajo razpon napetosti 150–1000 VDC. Polnilnik samodejno zazna napetost akumulatorja vozila in prilagodi izhod enosmernega toka, da se ujema. To pomeni, da se lahko 400 V Tesla Model 3 in 800 V Hyundai Ioniq 5 polnita na isti enoti, na različnih pištolah, hkrati. Sistem ne potrebuje zunanjega ojačevalnika ali ločenih polnilnih modulov za visokonapetostne platforme.
V: Koliko razpršilnikov je mogoče priključiti na eno centralno napajalno omarico AMPPAL?
O: Standardne konfiguracije podpirajo dve, tri ali štiri dozirne pištole na omarico. MG30-2 in MG60-3 sta zasnovana za kompaktna mesta z dvema ali tremi parkirnimi mesti. MG120-4 in MG180-4 podpirata štiri pištole in sta namenjena večjim depojem ali javnim vozliščem za hitro polnjenje. Kjer so potrebna dodatna ležišča, si lahko več osrednjih omaric deli skupno vodilo DC ali pa jih kot skupino upravlja isti krmilnik mesta. AMPPAL ponuja tudi možnosti satelitskega razpršilnika, ki razširijo polnilna mesta dlje od napajalne omarice za postavitve s pogonom.
V: Kakšno vzdrževanje potrebuje večnamenski polnilnik z enosmernim tokom?
O: Večina večnamenskih polnilnikov AMPPAL DC zahteva štiri rutinska servisna dejanja: čiščenje ali zamenjava zračnega filtra vsakih šest do dvanajst mesecev, odvisno od izpostavljenosti prahu, vizualni pregled kablov in konektorjev vsake tri mesece, posodobitve vdelane programske opreme, kot so izdane, in letno preverjanje navora na električnih zaključkih. Tekočinsko hlajeni modeli dodajo nivo hladilne tekočine in preverijo črpalko vsaj dvakrat na leto. Sistem nenehno beleži podatke o temperaturi in napakah, zato je veliko težav mogoče diagnosticirati na daljavo, preden je odpošljan tehnik. Ker je napajalne module mogoče zamenjati med vročim delovanjem, zamenjava modula običajno traja manj kot 30 minut in ne zahteva izklopa drugih pištol.
V: Ali je mogoče zmogljivost polnjenja po namestitvi sistema povečati?
O: Da. AMPPAL multi-gun enosmerni polnilniki uporabljajo modularno napajalno stopnjo, tako da je mogoče omaro s 60 kW nadgraditi na 120 kW, omaro s 120 kW na 240 kW in omaro z 240 kW na 360 kW z dodajanjem močnostnih modulov. Terenska nadgradnja zahteva serviserja in posodobitev vdelane programske opreme. V nekaterih primerih je treba napajalnik izmeničnega toka in zaščito tokokroga povečati za zagotavljanje večje moči, zato je treba nadgradnjo načrtovati z izvirno električno zasnovo na mestu. Modularna arhitektura ščiti začetno naložbo in operaterjem omogoča prilagajanje zmogljivosti polnjenja z rastjo prometa električnih vozil.