چرا ایستگاه های شارژ EV به بیش از جبران توان راکتیو سنتی نیاز دارند؟
رشد سریع زیرساخت وسایل نقلیه الکتریکی (EV) سیستم های قدرت را در سراسر جهان متحول می کند. در حالی که ایستگاه های شارژ اغلب به عنوان بارهای الکتریکی ساده در نظر گرفته می شوند، ضریب قدرت شارژر EV آنها بسیار پیچیده تر است. شارژرهای EV مدرن، الکترونیک با قدرت بالا، رفتار بار دینامیکی و تولید هارمونیک را ترکیب میکنند و چالشهایی را ایجاد میکنند که سیستمهای جبران توان راکتیو سنتی هرگز برای مقابله با آنها طراحی نشدهاند.
شارژرهای EV مدرن: بیش از یک بار معمولی
برخلاف تجهیزات صنعتی سنتی مانند موتورها یا پمپها، شارژرهای سریع DC در درجه اول بارهای الکترونیکی- قدرتی هستند. اکثر شارژرها از فناوری تصحیح ضریب توان فعال (PFC) استفاده میکنند که به آنها اجازه میدهد در شرایط عملیاتی معمولی به ضرایب توان نزدیک به واحد دست یابند. این به طور قابل توجهی تقاضای توان راکتیو را در حین کار با بار کامل کاهش میدهد و بازده انرژی کلی را بهبود میبخشد.
با این حال، عملکرد شارژر تحت شرایط بارگیری جزئی یا آماده به کار تغییر میکند. هنگامی که توان شارژ کاهش می یابد، اثربخشی PFC فعال کاهش می یابد و باعث می شود ضریب توان کاهش یابد و تقاضای توان راکتیو بیشتر قابل توجه شود.
تغییرات بار پویا چالش های جبرانی جدیدی ایجاد می کند
یکی از ویژگی های تعیین کننده زیرساخت شارژ EV، مشخصات بار بسیار متغیر آن است. وسایل نقلیه در طول روز متصل و قطع می شوند و باعث می شوند که قدرت شارژ تقریباً بلافاصله تغییر کند. یک شارژر می تواند در عرض چند ثانیه از حالت بار کامل به حالت بیکار تغییر وضعیت دهد، در حالی که شارژرهای متعددی که به طور همزمان کار می کنند الگوهای تقاضای دائماً در حال نوسان را در سراسر سایت ایجاد می کنند.
این رفتار دینامیکی یک چالش بزرگ برای سیستمهای جبرانی مبتنی بر خازن{0}} متداول است. در یک محیط ایستگاه شارژ، که در آن تقاضای برق میتواند در میلیثانیه تغییر کند، سیستمهای جبران کند ممکن است منجر به کاهش- جبران، جبران بیش از-یا عملکرد ضریب توان ناپایدار شود.
هارمونیک: تهدید کیفیت قدرت پنهان
در حالی که توان راکتیو اغلب بیشترین توجه را به خود جلب می کند، هارمونیک ها به یکی از مهم ترین نگرانی های کیفیت توان در تاسیسات شارژ EV تبدیل شده اند. فرآیندهای یکسویی و سوئیچینگ فرکانس بالا در داخل تجهیزات شارژ، جریان های هارمونیک تولید می کنند که شکل موج الکتریکی را مخدوش می کند. این هارمونیک ها تلفات کابل را افزایش می دهند، دمای ترانسفورماتور را افزایش می دهند و بازده کلی سیستم الکتریکی را کاهش می دهند.
ژنراتورهای وار استاتیک (SVG) و فیلترهای توان فعال (APF) به فناوریهای ترجیحی برای زیرساختهای شارژ{0} در مقیاس بزرگ تبدیل شدهاند. SVG ها جبران توان راکتیو سریع و دقیق را ارائه می دهند، در حالی که APF ها به طور فعال هارمونیک ها را سرکوب می کنند و کیفیت شکل موج را بهبود می بخشند. این فناوریها با هم، ایستگاههای شارژ را قادر میسازند تا عملکرد پایدار خود را حفظ کنند، از تجهیزات الکتریکی محافظت کنند، و با افزایش روزافزون پذیرش EV، الزامات کیفیت برق را برآورده کنند.