Mis on parda- ja pardalaadija?
Lühidalt öeldes muudab pardalaadija võrgu vahelduvvoolu alalisvooluks, mida kasutatakse seejärel aku laadimiseks. Seda kasutatakse alati, kui elektriauto on ühendatud vahelduvvoolu pistikupessa. Seda kasutatakse ka siis, kui elektriauto ise laadib.
 | Toiteplokk |
See leiutis koosneb toiteplokist, mis varustab parda- ja välislaadijaid sõiduki aku pingele vastava võimsusega. Seadmel on kahetasandiline programmeeritavus, mis võimaldab sellel mahutada kõiki pinu pingeid. See koosneb kolmest põhikomponendist: toiteplokk, äärikuga sisend ja toitejuhe.
Sisseehitatud laadijad on väiksema suurusega ja madala profiiliga. Need on loodud pakkuma aeglasemat laadimist kui välise laadija ning võivad sisaldada EMI-kaitset ja väikeseid leviviivitusi. Neid laadijaid saab kasutada ka PHEV- ja akutoitega sõidukites ning need ühilduvad laadimisjaamadega.
| Mõõtesüsteem |
Veendumaks parda- või pardalaadija tõhususes, tuleb mõõta energiatõhusust. Kavandatav mõõtesüsteem peaks sisaldama digitaalset lugemisliidest väljundenergia ja võimsusteguri analüüsimiseks. Lisaks peaks see sisaldama ka lisavõimsuse analüsaatorit vahelduvvoolu sisendi poolel sisendenergia ja võimsusteguri arvutamiseks. See on energiametroloogia kalibreerimiseks hädavajalik.
Pardaväliste ja pardalaadijate mõõtesüsteem koosneb kiirest AD-muundurist, mis suudab korraga teha mitu mõõtmist. Lisaks sellele tuleb saadud andmed igasse iteratsiooni voogesitada. See on DSP jaoks keeruline probleem, seega on eelistatud valik FPGA.
| Juhtahelad |
Sisseehitatud ja pardaväliste PEV-laadijate vahelised juhtaasad võimaldavad mõlemal seadmel töötada kõrge efektiivsusega. Erinevalt traditsioonilistest inverteritest, millel on üks juhtimisahel, saavad PEV-laadijad töötada mitmes režiimis. Näiteks võivad need pakkuda pardal olevat toidet, kui pardaväline toide pole saadaval. Pardaväliste laadijate eeliseks on ka PV integreerimine. Nad kasutavad kahetasandilist neljajalgset inverteri topoloogiat, et dünaamiliselt juhtida reaal- ja reaktiivvõimsusvoogu ning PEV aku laadimis- ja tühjendusvoolu. See tagab nelja reaktiivse kvadrandi töö, kõrge stabiilsuse ja ühtlase jõudluse. Lisaks on PV elektritootmine sujuvalt laadimisjaama integreeritud ja reguleeritud erinevate keskkonnatingimuste jaoks.
Sisseehitatud laadimissüsteem võib parandada sõiduki ohutust ja kasutuskulusid, vähendades aku laadimisaega. Siin uurib keegi tehnoloogiat, mida kasutatakse hübriid- ja elektrisõidukites pardalaadijate rakendamiseks. Elektrisõiduki (EV) elujõulisus sõltub selle võimest oma akusid kiiresti laadida. Laadimisajad on sageli sama suur kitsaskoht kui vahemiku piirid. Kaks peamist laadimisarhitektuuri tüüpi on pardavälised alalisvoolu kiirlaadimisjaamad ja sisseehitatud laadimissüsteemid.
| Galvaaniline isolatsioon |
Galvaaniline isolatsioon on laadimisprotsessis kriitiline ohutusmeede. Ilma selle meetmeta võivad sõiduki elektrisüsteemis tekkida ohtlikud maandusahelad, mis võivad põhjustada müra ja ohutusprobleeme. Lisaks võivad elektrisõiduki akusüsteemi läbivad voolud olla inimestele potentsiaalselt surmavad.
Nende nõuete täitmiseks peab pardalaadija suutma muuta alalispinge väljundit ja voolutaset. Samuti on oluline kaitsta neid komponente üle- ja alapinge eest ning korralikult töötav süsteem peaks tagama pinge jälgimise.
| Maksumus |
Elektrisõidukis varieerub pardalaadija ja pardalaadija maksumus sõltuvalt pardalaadija võimsusest ja kvaliteedist. Pardavälised laadijad on kallimad, kuid nõuavad ka rohkem energiat ja võivad vajada spetsiaalset paigaldamist. Lisaks võib nende maksumus kW kohta väga erineda. Seetõttu on optimaalset võimsust raske ennustada.
Sisseehitatud ja pardaväliste laadijate kulude ja tulude suhte hindamiseks kasutasime ühe eesmärgi optimeerimise meetodit. Selle protsessi käigus määrasime kindlaks sisseehitatud laadija ja aku mahutavuse optimaalse võimsuse. Optimeerimise eesmärk on minimeerida laadimiskulusid sõiduki eluea jooksul.
| Suurus |
Sisseehitatud ja pardaväliste laadijate vahel on mõned olulised erinevused. Sisseehitatud laadija on väiksem ja teisendab voolu aeglasemalt, samas kui pardalaadija on suurem ja suudab toime tulla suurema vooluga. Neid kahte tüüpi laadijaid toodab enamik elektrisõidukite komponentide tootjaid, kuid nende konversioonikiirused varieeruvad oluliselt. Pardalaadija on ka raskem ja võtab autos rohkem ruumi.
