6.6 كيلو واط مقابل 11 كيلو واط OBC: أيهما يجب أن تختار؟

إن الاختيار بين الشاحن المدمج بقدرة 6.6 كيلووات و11 كيلووات (OBC) هو قرار نظام السيارة، وليس مجرد مسألة أي الشاحن أسرع. يعتمد الاختيار الصحيح على سعة البطارية، والوقت المطلوب لشحن التيار المتردد، والبنية التحتية لشبكة السوق المستهدفة، وتكوين إدخال التيار المتردد، والهندسة الحرارية، ومساحة التغليف، ودورة عمل السيارة، والتكلفة الإجمالية للنظام.

يمكن أن يكون OBC بقدرة 6.6 كيلووات مناسبًا تمامًا للمنصات التي تعطي الأولوية للتكلفة والتعبئة المدمجة والتوافق مع الشحن بالتيار المتردد أحادي الطور. يمكن لـ OBC بقدرة 11 كيلووات أن يقلل وقت شحن التيار المتردد عندما تدعم السيارة والبنية التحتية المستهدفة طاقة الإدخال المطلوبة، ويستخدم بشكل شائع في بنيات الشحن ثلاثية الطور في الأسواق التي تتوفر فيها هذه البنية التحتية.

بالنسبة لمصنعي المعدات الأصلية للمركبات الكهربائية وشركات تكامل المركبات، فإن الهدف ليس اختيار أعلى رقم. بل هو اختيار تصنيف طاقة OBC مناسب يلبي متطلبات الشحن والتشغيل الخاصة ببرنامج السيارة بهامش هندسي كافٍ.

الوجبات السريعة الرئيسية

• أ ينبغي اختيار شاحن داخلي بقدرة 6.6 كيلووات أو 11 كيلووات وفقًا لبنية السيارة الكاملة، وليس فقط سرعة الشحن.

• غالبًا ما يكون OBC بقدرة 6.6 كيلووات مناسبًا عندما يكون شحن التيار المتردد أحادي الطور، أو نوافذ الشحن الأطول، أو التكلفة المنخفضة، أو التغليف الأبسط أمرًا مهمًا.

• يمكن لـ OBC بقدرة 11 كيلووات أن يقلل بشكل كبير من وقت شحن التيار المتردد عند توفر بنية تحتية متوافقة ثلاثية الطور ودعم من جانب السيارة.

• يجب تقييم سعة البطارية، ودورة التشغيل، والتبريد، ومساحة العبوة، ومدخل التيار المتردد، والسوق المستهدف، وتكلفة النظام قبل الاختيار بين 6.6 كيلووات و11 كيلووات.

• لا يعد خيار الطاقة الأعلى هو الخيار الأفضل تلقائيًا إذا لم تتمكن بيئة الشحن المستهدفة من توفير طاقة التيار المتردد المطلوبة بشكل منتظم.

6.6 كيلو واط مقابل 11 كيلو واط OBC: الاختلافات الأساسية

كيف تعمل 6.6 كيلووات و11 كيلووات من OBCs

نفس الوظيفة، ومستوى طاقة مختلف

يقوم OBC بتحويل مدخلات التيار المتردد من معدات الشحن المتوافقة إلى مخرج تيار مستمر متحكم فيه لبطارية السيارة ذات الجهد العالي. يؤدي كل من OBCs بقدرة 6.6 كيلووات و11 كيلووات هذه الوظيفة الأساسية نفسها.

يتمثل الاختلاف في المقام الأول في مقدار الطاقة التي تم تصميم OBC لتحويلها في ظل ظروف تشغيل محددة. يقتصر OBC بقدرة 6.6 كيلووات على قدرته المقدرة تقريبًا حتى لو كان بإمكان EVSE المتصل توفير المزيد. وبالمثل، لا يمكن لـ OBC بقدرة 11 كيلو واط استخدام قدرته الكاملة إلا عندما يدعم مصدر التيار المتردد ومعدات الشحن والكابل والبطارية وأدوات التحكم في السيارة مستوى الطاقة هذا.

تحدد الطاقة المقدرة لـ OBC إمكانية الشحن بالتيار المتردد من جانب السيارة، ولكن يتم تحديد معدل الشحن الفعلي من خلال الحد الأكثر تقييدًا في سلسلة الشحن بأكملها.

اعتبارات أحادية الطور وثلاث مراحل

يتم تصميم OBCs بقدرة 6.6 كيلووات عادةً حول مدخل تيار متردد أحادي الطور، في حين يتم تكوين 11 كيلووات OBCs بشكل شائع لتشغيل التيار المتردد ثلاثي الطور في الأسواق التي تستخدم ما يقرب من 400 بنية تحتية للشحن ثلاثي الطور من الفئة V.

ومع ذلك، يجب دائمًا تأكيد تكوين الطور من تصميم المنتج المحدد بدلاً من افتراضه فقط من طاقة OBC الاسمية. يجب أن تحدد مواصفات RFQ أو السيارة بوضوح جهد التيار المتردد المدعوم والتردد وتكوين الطور والحد الأقصى لتيار الإدخال.

وقت الشحن: 6.6 كيلو واط مقابل 11 كيلو واط

مقارنة وقت الشحن المثالي

يمكن تقدير العلاقة الأساسية لوقت الشحن عن طريق قسمة الطاقة التي يجب استعادتها على قوة الشحن الفعالة.

وقت الشحن التقريبي = الطاقة المطلوبة ÷ قوة الشحن الفعالة

في ظل الظروف المثالية، يتمتع OBC بقدرة 11 كيلووات بقدرة شحن أكبر بنسبة 67% تقريبًا من OBC بقدرة 6.6 كيلووات. وبالنظر إلى وقت الشحن من الاتجاه المعاكس، فإن جلسة الشحن المثالية بقدرة 11 كيلووات تستغرق وقتًا أقل بنسبة 40% تقريبًا من جلسة شحن بقدرة 6.6 كيلووات لنفس الكمية من الطاقة.

هذه هي الطاقة المثالية ÷ حسابات الطاقة المقدرة. يمكن أن يكون وقت الشحن الحقيقي أطول بسبب كفاءة OBC، ودرجة حرارة البطارية، وحالة الشحن، وحدود BMS، والأحمال المساعدة، وظروف إمداد التيار المتردد، والتخفيض الحراري.

عندما لا توفر 11 كيلوواط الميزة المتوقعة

لا يُنشئ OBC بقدرة 11 كيلووات سوى ميزة وقت الشحن عندما يتمكن باقي النظام من دعمها. إذا كان EVSE المتوفر يوفر 6.6 كيلووات فقط، فلا يمكن لـ OBC بقدرة 11 كيلووات تحويل 11 كيلووات لأن هذه الطاقة غير متوفرة عند الإدخال.

وينطبق الشيء نفسه عندما يطلب نظام إدارة المباني تيار شحن أقل بسبب ارتفاع حالة الشحن، أو انخفاض أو ارتفاع درجة حرارة البطارية، أو متطلبات موازنة الخلايا، أو استراتيجية أخرى للتحكم في السيارة.

ولذلك لا ينبغي تبرير OBC الأكبر إلا بقدرة الشحن الاسمية. يحتاج مهندسو المركبات إلى تقييم عدد المرات التي ستعمل فيها السيارة فعليًا في الظروف التي تكون فيها 11 كيلو واط متاحة ومفيدة.

حجم البطارية ودورة عمل المركبة

سعة البطارية وحدها ليست كافية

من المغري تخصيص 6.6 كيلووات من OBCs للبطاريات الأصغر حجمًا و11 كيلووات من OBCs للبطاريات الأكبر حجمًا، لكن هذا أمر تبسيطي للغاية. سعة البطارية ليست سوى جزء واحد من عملية الاختيار.

تؤدي البطارية الأكبر حجمًا إلى زيادة الطلب المحتمل على استعادة الطاقة، ولكن نافذة الشحن المتوفرة في السيارة قد تكون أكثر أهمية. على سبيل المثال، قد تستفيد مركبة تجارية مزودة ببطارية متوسطة الحجم ونافذة دوران قصيرة من شحن التيار المتردد بقدرة 11 كيلووات أكثر من سيارة ركاب أكبر تظل متوقفة طوال الليل.

دورة العمل يمكن أن تغير الإجابة

السوق المستهدف والبنية التحتية للشحن

لا تقم بتحديد طاقة OBC من المنطقة وحدها

البنية التحتية للسوق مهمة، ولكن لا ينبغي استخدامها كقاعدة صارمة مثل 'أمريكا الشمالية تساوي 6.6 كيلوواط' و 'أوروبا تساوي 11 كيلوواط'. تختلف البنية التحتية للشحن وهندسة الموصلات وأنظمة البناء الكهربائية وقطاع المركبات والمتطلبات التنظيمية داخل كل منطقة.

بدلاً من ذلك، حدد شروط شحن التيار المتردد الفعلية المتوقعة في الأسواق المستهدفة ثم حدد OBC الذي يمكنه استخدام هذه الشروط بكفاءة.

تشمل مدخلات السوق المفيدة ما يلي:

• الجهد المتردد والتردد المتاح

• توافر مرحلة واحدة وثلاث مراحل

• الحد الأقصى المتوقع للتيار المتردد

• موصل الشحن وهندسة الاتصالات

• بيئة شحن الأسطول/المستودع إن أمكن

• التجانس المطلوب ومعايير الشحن الإقليمية

تقييم سلسلة الشحن الكاملة

يتم تحديد قوة الشحن المفيدة من خلال أضعف رابط فعال بين الشبكة وEVSE والكابل وواجهة شحن السيارة وOBC وBMS والبطارية والنظام الحراري.

وهذا مهم بشكل خاص لاختيار 11 كيلو واط من OBC. قد تشتمل السيارة من الناحية الفنية على OBC بقدرة 11 كيلووات ولكنها لا تزال تعمل تحت هذا المستوى في الأسواق أو مواقع الشحن حيث لا تتوفر طاقة تيار متردد ثلاثية الطور.

الإدارة الحرارية وكثافة الطاقة

الطاقة الأعلى تخلق المزيد من الطلب الحراري

يمكن أن تؤدي زيادة طاقة OBC إلى تقليل وقت الشحن، ولكنها تزيد أيضًا من كمية الطاقة الكهربائية التي يجب تحويلها وكمية الحرارة التي يجب على النظام إدارتها.

لذلك يجب تقييم تصميم بقدرة 11 كيلووات مع:

• كفاءة تحويل الطاقة

• كثافة الطاقة

• توافر المبرد أو تدفق الهواء

• مدة الشحن المستمر

• درجة الحرارة المحيطة

• مساحة العبوة الميكانيكية

• متطلبات التخفيض الحراري

بالنسبة للمشاريع التي يكون فيها التغليف محدودًا، قد توفر الحلول المتكاملة مزايا. يوفر Landworld معلومات عن الأنظمة المتكاملة بقدرة 11 كيلووات OBC + 3 كيلووات DC/DC مقارنة بالوحدات المنفصلة.

الكفاءة: هل 6.6 كيلو واط أم 11 كيلو واط أكثر كفاءة؟

لا ينبغي مقارنة كفاءة OBC بالقدرة المقدرة فقط. لا يعد OBC بقدرة 11 كيلووات أكثر كفاءة تلقائيًا من OBC بقدرة 6.6 كيلووات، ولا يعد OBC بقدرة 6.6 كيلووات أكثر كفاءة تلقائيًا لمجرد أنه يعمل بالقرب من تصنيف لوحة الاسم الخاصة به.

تعتمد الكفاءة على نقطة التشغيل الفعلية، بما في ذلك جهد دخل التيار المتردد، وجهد البطارية، والطاقة الناتجة، والطوبولوجيا، وتكنولوجيا أشباه الموصلات، ودرجة الحرارة، وظروف التبريد.

ولهذا السبب، يجب على الفرق الهندسية مقارنة خرائط الكفاءة بدلاً من قيمة واحدة لذروة الكفاءة. يناقش Landworld هذه العوامل بمزيد من التفصيل في مقالته حول كيفية القيام بذلك تؤثر كفاءة OBC على استهلاك طاقة السيارة الكهربائية.

لا تختر 6.6 كيلووات أو 11 كيلووات بناءً على افتراض أن فئة طاقة واحدة هي بطبيعتها أكثر كفاءة. قارن الأداء الفعلي للمنتج في ظل ظروف التشغيل المتوقعة للمركبة.

التكلفة والمقايضات على مستوى السيارة

تكلفة الأجهزة هي عامل واحد فقط

قد يتضمن OBC ذو الطاقة الأعلى سعة أكبر لأشباه الموصلات والمغناطيسات والتبريد والتعبئة والموصل ومتطلبات التحقق من الصحة. ومع ذلك، يعتمد فرق التكلفة الحقيقي على مستوى السيارة على البنية المحددة وتصميم المورد بدلاً من قاعدة بسيطة مفادها أن '11 كيلوواط تكلف دائمًا أكثر من ذلك بكثير'.

المقارنة الصحيحة يجب أن تشمل:

• تكلفة وحدة OBC

• تأثير نظام التبريد

• التغليف الميكانيكي

• موصلات وأسلاك الجهد العالي/الجهد المنخفض

• تكامل برامج السيارة

• متطلبات التحقق

• يستفيد الاستخدام المحتمل للمركبة من وقت شحن أقصر

يمكن للقوة الأعلى أن تخلق قيمة تشغيلية

بالنسبة للمركبات التجارية أو أسطول المركبات، فإن تقليل وقت شحن التيار المتردد قد يؤدي إلى تحسين استخدام الأسطول أو جعل جدول التشغيل المحدد ممكنًا. في هذه الحالة، قد تؤدي تكلفة OBC الإضافية إلى إنشاء قيمة قابلة للقياس على مستوى السيارة.

بالنسبة لمنصة أخرى ذات نافذة شحن طويلة طوال الليل، قد توفر نفس القدرة البالغة 11 كيلووات فائدة تشغيلية قليلة مقارنة بتصميم 6.6 كيلووات. ولهذا السبب يجب دائمًا تقييم تكلفة OBC مقابل دورة العمل الحقيقية للمركبة.

كيفية الاختيار بين 6.6 كيلووات و11 كيلووات OBC

قد يكون OBC بقدرة 6.6 كيلووات هو الخيار الأفضل عندما...

• تستخدم السيارة المستهدفة في المقام الأول شحن التيار المتردد أحادي الطور.

• يمكن إكمال عملية استعادة الطاقة اليومية المطلوبة بشكل مريح ضمن نافذة الشحن المتاحة.

• تحظى التكلفة المنخفضة أو حجم العبوة الأصغر أو التكامل الحراري الأبسط بأولوية عالية.

• نادرًا ما توفر البنية التحتية للشحن المستهدف أكثر من 6 إلى 7 كيلووات تقريبًا من طاقة التيار المتردد القابلة للاستخدام.

• دورة عمل السيارة لا تبرر شحن التيار المتردد بشكل أسرع.

عالم الأرض يعد حل OBC ثنائي الاتجاه بقدرة 6.6 كيلووات وحلول DC/DC بقدرة 3 كيلووات أحد الأمثلة على النظام الأساسي المصمم للتطبيقات التي تتطلب شحن تيار متردد منخفض الطاقة مع إمكانية تحويل الطاقة المتكاملة.

قد يكون OBC بقدرة 11 كيلو واط هو الخيار الأفضل عندما...

• توفر الأسواق المستهدفة بنية تحتية متوافقة للشحن بالتيار المتردد على ثلاث مراحل.

• يجب أن تستعيد السيارة المزيد من طاقة البطارية خلال فترة شحن أقصر.

• يتحسن استخدام الأسطول أو المركبات التجارية عندما يتم تقليل وقت الشحن بالتيار المتردد.

• يمكن للبنية الحرارية والتعبئة والتغليف للمركبة أن تدعم التصميم عالي الطاقة.

• توفر إمكانية الشحن الإضافية قيمة كافية للعملاء أو التشغيل لتبرير التكلفة على مستوى النظام.

لمزيد من التفاصيل حول المنصة نفسها، راجع شرح Landworld لـ ما هو OBC بقدرة 11 كيلووات ودليله سرعة الشحن 11 كيلو واط OBC.

حلول Landworld 6.6 كيلووات و11 كيلووات OBC

خيارات OBC لبنيات المركبات المختلفة

تتطور تكنولوجيا Landworld إلكترونيات الطاقة الكهربائية لمركبات الركاب والمركبات التجارية ومعدات الطرق الوعرة والرافعات الشوكية والمركبات الكهربائية البحرية وغيرها من المنصات الكهربائية المتخصصة.

تيارها تتضمن مجموعة الشاحن المدمجة مستويات طاقة OBC متعددة وتكوينات النظام، بما في ذلك حلول 6.6 كيلووات و11 كيلووات.

تعمل Landworld بموجب نظام إدارة جودة السيارات المعتمد IATF 16949. بالنسبة للمشاريع ذات متطلبات السلامة الوظيفية، يمكن معالجة التطوير والتحقق من صحة ISO 26262 وفقًا للمنتج المحدد ونطاق المشروع. تمتلك Landworld أيضًا حقوق الملكية الفكرية الكاملة لمنتجاتها الأساسية في مجال إلكترونيات الطاقة.

بالنسبة لمشروعات OEM، يمكن تقييم اختيار OBC مع جهد البطارية، وإدخال التيار المتردد، واتصالات CAN، والتبريد، وحجم الحزمة، ومتطلبات الموصل، والسوق المستهدف، وظروف التشغيل الخاصة بالتطبيق.

خيارات متكاملة ومخصصة

اعتمادًا على بنية السيارة، قد لا يكون OBC المستقل هو الخيار الوحيد. تقوم Landworld أيضًا بتطوير أنظمة OBC/DC-DC متكاملة يمكنها تقليل عدد وحدات الطاقة المنفصلة ودعم هياكل طاقة السيارة الأكثر إحكاما.

يدعم Landworld التقييم والتخصيص الخاص بالمركبة بدلاً من تطبيق تكوين OBC واحد على كل برنامج. يمكنك مراجعة الشركة حلول الشاحن المدمج ، اعرف المزيد حول Landworld ، أو اتصل بالفريق الهندسي لمعرفة متطلبات سيارتك.

بالنسبة لتطبيقات سيارات الركاب، يمكنك أيضًا مراجعة Landworld's حلول سيارات الركاب الكهربائية.

خاتمة

لا ينبغي أن يعتمد الاختيار بين 6.6 كيلووات و11 كيلووات من OBC على المنطقة أو الطاقة المنزلية أو سرعة الشحن الاسمية فقط. يمكن لـ OBC بقدرة 6.6 كيلووات أن يوفر حلاً فعالاً وفعالاً من حيث التكلفة لبرامج المركبات ذات متطلبات شحن تيار متردد معتدلة، بينما يمكن لـ OBC بقدرة 11 كيلووات أن يقلل وقت الشحن بشكل كبير عندما تتوفر بنية تحتية وبنية مركبة متوافقة.

بالنسبة لمصنعي المعدات الأصلية وشركات تكامل المركبات، تشمل المقارنة الأكثر أهمية سعة البطارية، واسترداد الطاقة المطلوبة، ونافذة الشحن، وإدخال التيار المتردد، والأسواق المستهدفة، والنظام الحراري، والتعبئة والتغليف، والاتصالات، والتكلفة، ودورة عمل السيارة.

إذا كنت تحدد مواصفات OBC لمنصة EV جديدة، فقارن مواصفات Landworld حلول شاحن داخلي بقدرة 6.6 كيلووات و11 كيلووات أو اتصل بـ Landworld لمعرفة جهد البطارية وإدخال التيار المتردد وهدف طاقة الشحن وظروف التبريد وتطبيق السيارة.

التعليمات

ما هو الفرق الرئيسي بين 6.6 كيلو واط و 11 كيلو واط OBC؟

والفرق الرئيسي هو تصنيف قوة شحن التيار المتردد. يمكن لـ OBC بقدرة 11 كيلووات تحويل طاقة تيار متردد أكثر من 6.6 كيلووات OBC عندما تدعمها البنية التحتية للشحن والبطارية ونظام السيارة. يمكن أن يؤدي ذلك إلى تقليل وقت الشحن، ولكنه قد يؤدي أيضًا إلى زيادة المتطلبات الحرارية والتعبئة وتكامل النظام.

هل OBC بقدرة 11 كيلو وات دائمًا ثلاثي الطور؟

يتم تكوين OBCs بقدرة 11 كيلووات بشكل شائع لشحن التيار المتردد ثلاثي الطور في الأسواق باستخدام ما يقرب من 400 بنية تحتية ثلاثية الطور من الفئة V. ومع ذلك، تعتمد بنية الإدخال المدعومة بدقة على تصميم OBC المحدد، لذا يجب دائمًا تأكيد متطلبات الجهد والتيار والتردد والطور من المواصفات الفنية.

ما مدى سرعة 11 كيلو واط من 6.6 كيلو واط؟

في ظل الظروف المثالية، توفر 11 كيلووات طاقة شحن أكبر بنسبة 67% تقريبًا من 6.6 كيلووات. وبنفس القدر من الطاقة، يؤدي ذلك إلى تقليل وقت الشحن المثالي بحوالي 40%. على سبيل المثال، يستغرق استرداد 60 كيلووات في الساعة حوالي 9.1 ساعات عند 6.6 كيلووات و5.5 ساعات عند 11 كيلووات قبل احتساب الخسائر والحدود في العالم الحقيقي.

هل يتم شحن OBC بقدرة 11 كيلووات دائمًا عند 11 كيلووات؟

لا. قد تكون طاقة الشحن الفعلية أقل بسبب خرج EVSE، أو حدود إمداد التيار المتردد، أو حالة شحن البطارية، أو درجة حرارة البطارية، أو حدود تيار BMS، أو تخفيض الحرارة الحرارية، أو ظروف التحكم الأخرى في السيارة.

هل OBC بقدرة 6.6 كيلووات أكثر كفاءة من OBC بقدرة 11 كيلووات؟

ليس بالضرورة. تعتمد الكفاءة على تصميم OBC المحدد ونقطة التشغيل. قارن الكفاءة عبر مدخلات التيار المتردد التمثيلية، وجهد البطارية، والحمل، وظروف درجة الحرارة بدلاً من افتراض تصنيف طاقة واحد أكثر كفاءة بطبيعته.

ما هو OBC الأفضل لسيارة كهربائية تجارية؟

ذلك يعتمد على دورة عمل السيارة. إذا كانت السيارة تتمتع بفترة بقاء طويلة وتستخدم طاقة يومية معتدلة، فقد يكون 6.6 كيلووات كافيًا. إذا كان زمن التنفيذ الأقصر أو استعادة الطاقة اليومية الأعلى يؤدي إلى تحسين استخدام السيارة، فقد توفر 11 كيلوواط قيمة تشغيلية أكبر عند توفر بنية تحتية متوافقة للشحن.

كيف يمكن لشركة Landworld المساعدة في الاختيار بين 6.6 كيلووات و11 كيلووات؟

تقدم Landworld حلول OBC بقدرة 6.6 كيلووات و11 كيلووات ويمكنها تقييم جهد البطارية وإدخال التيار المتردد والتبريد والاتصالات والتعبئة والسوق المستهدف وتطبيقات المركبات ومتطلبات وقت الشحن قبل التوصية بالتكوين المناسب.