Soluzioni di ricarica bidirezionale a bordo
La ricarica bidirezionale dei veicoli elettrici estende la ricarica integrata oltre il trasferimento di energia unidirezionale, consentendo la conversione dell'energia immagazzinata nella batteria per applicazioni di alimentazione esterne supportate. Combinando le funzioni di ricarica e inverter all’interno del sistema di alimentazione del veicolo, le soluzioni bidirezionali consentono un utilizzo più flessibile dell’energia su diverse piattaforme di veicoli elettrici.
Ricarica bidirezionale a bordo per un utilizzo più flessibile dell'energia dei veicoli elettrici
Man mano che i veicoli elettrici assumono un ruolo sempre più ampio nell’uso dell’energia, i sistemi di ricarica di bordo si stanno evolvendo oltre il trasferimento di potenza unidirezionale dalla rete alla batteria di trazione. La ricarica bidirezionale di bordo consente all'energia di muoversi in entrambe le direzioni attraverso l'elettronica di potenza di bordo del veicolo, consentendo alla batteria di supportare funzioni di alimentazione esterne selezionate oltre alla ricarica convenzionale.
Questo flusso di energia ampliato introduce ulteriori requisiti tecnici per il caricabatterie di bordo e il sistema di alimentazione del veicolo. La ricarica e il funzionamento dell'inverter devono essere coordinati con le condizioni della batteria, la comunicazione del veicolo, le modalità operative, le strategie di protezione e l'applicazione bidirezionale prevista. La soluzione finale dipende quindi dall’architettura elettrica del veicolo, dalle funzioni di ricarica e di inversione di potenza richieste, dalle condizioni operative e dai requisiti di integrazione a livello di sistema.
Portafoglio di prodotti bidirezionali
Vantaggi principali
Utilizzo flessibile dell'energia bidirezionale
La ricarica bidirezionale di bordo consente all’energia di fluire sia all’interno che all’esterno della batteria di trazione, estendendo il veicolo oltre la tradizionale ricarica unidirezionale. L’energia immagazzinata nella batteria può essere convertita per l’uso di energia esterna supportata, offrendo alla piattaforma del veicolo una maggiore flessibilità nel modo in cui viene utilizzata l’energia di bordo.
Ricarica e alimentazione esterna in un unico sistema
Un OBC bidirezionale supporta sia la ricarica della batteria che l'uscita di alimentazione CA inversa all'interno dello stesso sistema di conversione dell'alimentazione di bordo. Per le piattaforme di veicoli che richiedono la funzionalità inverter, ciò consente di incorporare le funzioni di ricarica e di alimentazione esterna all'interno di un'architettura elettrica del veicolo più coordinata.
Funzioni energetiche del veicolo ampliate
La capacità bidirezionale consente alla batteria di trazione di supportare funzioni energetiche aggiuntive oltre alla propulsione e alla ricarica convenzionale. A seconda dell’architettura del veicolo e della configurazione del prodotto, ciò può includere V2L e altre applicazioni bidirezionali approvate, offrendo agli OEM una maggiore flessibilità nella definizione delle funzioni del veicolo e degli scenari di utilizzo.
Prestazioni stabili in entrambe le direzioni di potenza
La ricarica bidirezionale di bordo deve mantenere prestazioni controllate sia in condizioni di ricarica che di alimentazione inversa. La regolazione stabile della tensione, la risposta al carico e il funzionamento in entrambe le direzioni del flusso di energia forniscono una base affidabile per le piattaforme di veicoli che incorporano funzioni di ricarica e inverter.
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Applicazioni su piattaforme EV
Veicoli elettrici per passeggeri
Per i veicoli elettrici passeggeri, la ricarica bidirezionale può estendere la batteria di trazione oltre la ricarica convenzionale supportando funzioni di alimentazione esterne come V2L. A seconda della configurazione e dell'infrastruttura del veicolo, i progetti selezionati possono prendere in considerazione anche altre applicazioni bidirezionali come V2G.
La soluzione richiesta deve bilanciare le prestazioni di ricarica, la funzionalità dell'inverter, la comunicazione del veicolo, le condizioni di installazione e lo scenario di utilizzo energetico previsto.
Furgoni elettrici
I furgoni elettrici utilizzati per le consegne, i servizi e le operazioni della flotta spesso combinano l’uso quotidiano programmato con pratici requisiti di alimentazione esterna. La ricarica bidirezionale di bordo può fornire ulteriore flessibilità consentendo all’energia immagazzinata nella batteria di supportare apparecchiature elettriche compatibili quando il veicolo è fermo.
La scelta della soluzione deve considerare la potenza di ricarica, l'uscita dell'inverter, il ciclo di lavoro, l'architettura elettrica del veicolo e i requisiti operativi.
Camion elettrici
I camion elettrici in genere richiedono batterie di trazione più grandi, requisiti di potenza più elevati e programmi operativi impegnativi. La funzionalità bidirezionale può aggiungere flessibilità all'architettura di alimentazione di bordo laddove è richiesto il funzionamento con alimentazione inversa, mentre la configurazione finale deve rimanere coordinata con la strategia di ricarica e il ciclo di lavoro del veicolo.
La tensione della batteria, la potenza di carica, i requisiti dell'inverter, le condizioni termiche e i controlli a livello del veicolo sono considerazioni importanti durante la valutazione del progetto.
Supporto tecnico per progetti di veicoli elettrici bidirezionali
Valutazione bidirezionale dei requisiti
I progetti bidirezionali devono definire fin dall’inizio sia i requisiti di ricarica che quelli di alimentazione inversa. Landworld valuta la tensione della batteria, l'ingresso CA, la potenza di carica, l'uscita prevista dell'inverter, i requisiti di carico esterno, le condizioni operative del veicolo e la funzione bidirezionale prevista per identificare una configurazione di alimentazione di bordo adeguata.
Coordinamento Comunicazione e Controllo
Il funzionamento bidirezionale richiede il coordinamento tra il sistema di alimentazione di bordo e i controller del veicolo. Landworld supporta i requisiti del progetto che coinvolgono comunicazione CAN, coordinamento BMS e VCU, logica di riattivazione, comandi di ricarica e inverter, feedback sullo stato operativo, diagnostica e funzioni software applicabili.
Allineamento delle funzioni di ricarica e inverter
Le prestazioni di ricarica e il funzionamento con alimentazione inversa impongono requisiti diversi al sistema di alimentazione di bordo. La valutazione del progetto può riguardare le condizioni di ricarica, i requisiti di uscita dell'inverter, le interfacce applicabili, le caratteristiche di carico, le condizioni di raffreddamento e i limiti operativi in modo che entrambe le funzioni siano coordinate con l'architettura del veicolo target.
Validazione e verifica funzionale
I sistemi bidirezionali richiedono la convalida sia in condizioni di ricarica che di funzionamento con alimentazione inversa. Landworld supporta lo sviluppo del progetto attraverso la verifica della progettazione, test funzionali, verifica della protezione, controlli di comunicazione e valutazione delle modalità operative pertinenti per confermare le prestazioni rispetto ai requisiti applicativi e a livello di veicolo definiti.
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Domande frequenti sulla ricarica bidirezionale
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