Transformer til EV-ladestation: Størrelses- og valgvejledning

AnEV ladestation transformerer en vigtig del af den elektriske infrastruktur, der forbinder forsyningsnettet med EV-opladningsudstyr. Efterhånden som opladningseffekten øges-fra konventionel AC-opladning til 150 kW, 350 kW eller højere DC-hurtigopladning-bliver transformatoren særlig vigtig for spændingskonvertering, kapacitet, strømkvalitet og pålidelig drift.

For et typisk opladningssted skruer transformeren mellem-spændingsforsyningen ned til det lave-spændingsniveau, der kræves af EV-opladningssystemet. DC-opladningsudstyr konverterer derefter AC-strømmen til kontrolleret DC-strøm til køretøjets batteri. IEC 61851-23:2023 dækker DC EV-forsyningsudstyr med indgangs-sidespændinger på op til 1.000 V AC eller 1.500 V DC og udgangsspænding op til 1.500 V DC.

Sådan fungerer transformatoren i en EV-ladestation

En typisk strømvej ser sådan ud:

Forsyningsnet → Mellem-Spændingskoblingsudstyr → EV-opladningstransformator → Lav-spændingskoblingsudstyr → EV-opladere → Elbiler

For eksempel et websted, der modtager11 kV eller 13,8 kVstrømforsyning kan bruge en transformer til at levere400 V, 415 V, 480 V eller en anden påkrævet lav-forsyningtil ladeudstyret.

Den nøjagtige spænding afhænger af det lokale forsyningsnetværk og opladerproducentens krav.

Sådan dimensioneres en transformator til EV-opladning

Transformatorstørrelser bør ikke blot svare til summen af ​​alle opladerens typeskilte. Designet bør tage hensyn til opladerens samtidighed, effektivitet, effektfaktor, hjælpebelastninger, harmoniske og planlagt udvidelse. Et nyttigt foreløbigt forhold er:

Transformator kVA ≈ Total oplader kW × Samtidighed ÷ (Effektivitet × Effektfaktor) + Hjælpebelastning + Ekspansionsmargin

Overvej for eksempel et EV-opladningssted med otte 150 kW DC-opladere:

Samlet tilsluttet opladningseffekt:1.200 kW

Hvis alle opladere kan fungere samtidigt, kan den elektriske belastning nærme sig 1,2 MW

Efter at have overvejet effektivitet, effektfaktor, hjælpeudstyr og fremtidig kapacitet, en transformer i1.500–2.000 kVA rækkeviddekan overvejes til foreløbig design

Den endelige vurdering skal bekræftes gennem en elektrisk belastningsundersøgelse og forsyningens krav til sammenkobling.

Eksempler på transformatorkapacitet

Disse erforeløbige intervaller snarere end universelle specifikationer. Det faktiske transformervalg afhænger i høj grad af opladerens kapacitet og stedets belastningsprofil.

Hvilken type transformator er bedst?

For EV-opladningsinfrastruktur kan flere transformerkonfigurationer fungere godt.

Olie-transformatorerer et almindeligt valg til udendørs-opladningshubs med høj kapacitet. De tilbyder god termisk ydeevne og kan leveres som pad-monteret eller andre udendørs distributionskonfigurationer.

Transformere af tørre-typekan være attraktive for indendørs ladeanlæg, parkeringshuse, erhvervsbygninger og steder, hvor brand- og miljøhensyn taler for et tørt design.

For høj-opladningsstationer bør transformatorvalg også overveje:

Høj kontinuerlig belastning

Harmoniske strømme fra kraftelektronik

Spændingsregulering

Transformer impedans

Kølemetode

Kort-modstandsevne

Støj

Udendørs miljøforhold

Fremtidig ladekapacitet

Krav til forsyningsbeskyttelse

Harmonics fortjener særlig opmærksomhed, fordi EV-opladere er strøm-elektroniske belastninger. Afhængigt af opladerdesignet bør harmonisk ydeevne og transformeropvarmning evalueres i stedet for at antage en konventionel kommerciel-belastningsprofil.

Hvorfor transformatordesign er vigtigt for hurtig opladning

En ladestation kan have en overraskende krævende belastningsprofil. Flere køretøjer kan begynde at oplade på nogenlunde samme tid, hvilket skaber hurtige ændringer i elektrisk efterspørgsel.

En underdimensioneret transformer kan føre tiloverdreven temperaturstigning, spændingsfald, beskyttelsesudløsninger, reduceret opladerudgang og begrænset udvidelsesevne. På den anden side øger en væsentlig overdimensionering af transformeren kapitalomkostningerne og kan øge unødvendige tom{1}}belastningstab.

Af denne grund balancerer et godt EV-ladetransformatordesignkapacitet, effektivitet, strømkvalitet, pålidelighed og fremtidig udvidelse.

Transformer til EV-ladestation: Nøglespecifikationer

Når der specificeres en transformer til et elbil-opladningsprojekt, bør indkøbsspecifikationen normalt omfatte:

Selve EV-opladningsudstyret er underlagt IEC 61851-serien; IEC 60364-7-722 omhandler specifikt elektriske installationer, der forsyner elbiler og kredsløb, der tillader elektricitet at strømme tilbage fra elbiler.

Valg af en transformer til et elbilopladningsprojekt

For en producent som f.eksJiangsu Yawei Transformer, er muligheden ikke blot at levere en transformer med en større kVA-værdi. Transformatoren bør designes omkring den komplette opladningsapplikation-opladerkapacitet, forsyningsspænding, stedets miljø, forventet samtidig opladning, harmoniske karakteristika og fremtidig udvidelse.

Forhøje-elektroniske ladestationer, kan en tre-faset olie-nedsænket transformer, pad-transformer eller transformer af tør-type konstrueres i overensstemmelse med projektets krav.

Kontakt nu