Qu'est-ce qu'un chargeur embarqué et hors-bord ?
En un mot, un chargeur embarqué convertit le courant alternatif du réseau en courant continu, qui est ensuite utilisé pour charger la batterie. Il est utilisé chaque fois qu'une voiture électrique est branchée sur une prise secteur. Il est également utilisé lorsqu'une voiture électrique se recharge toute seule.
 | Bloc d'alimentation |
Cette invention consiste en une unité d'alimentation électrique qui fournit aux chargeurs embarqués et non embarqués une puissance adaptée à la tension de la batterie du véhicule. L'unité a un double niveau de programmabilité qui lui permet de s'adapter à toute la gamme de tensions de pile. Il est composé de trois composants de base : un bloc d'alimentation, l'entrée à bride et un cordon d'alimentation.
Les chargeurs embarqués sont de plus petite taille et ont un profil bas. Ils sont conçus pour fournir une charge plus lente qu'un chargeur externe et peuvent inclure une protection EMI et de petits délais de propagation. Ces chargeurs peuvent également être utilisés dans les véhicules PHEV et à batterie, et sont compatibles avec les bornes de recharge.
| Système de mesure |
Afin de s'assurer qu'un chargeur embarqué ou non est efficace, l'efficacité énergétique doit être mesurée. Le système de mesure proposé devrait inclure une interface de lecture numérique pour analyser l'énergie de sortie et le facteur de puissance. De plus, il devrait également inclure un analyseur de puissance supplémentaire du côté de l'entrée CA pour calculer l'énergie d'entrée et le facteur de puissance. Ceci est essentiel pour l'étalonnage de la métrologie de l'énergie.
Le système de mesure pour les chargeurs embarqués et non embarqués se compose d'un convertisseur AD haute vitesse qui peut effectuer plusieurs mesures simultanément. En plus de cela, les données acquises doivent être diffusées dans chaque itération. C'est un problème difficile pour un DSP, donc un FPGA est l'option préférée.
| Boucles de contrôle |
Les boucles de contrôle entre les chargeurs PEV embarqués et non embarqués permettent aux deux appareils de fonctionner à un haut niveau d'efficacité. Contrairement aux onduleurs traditionnels, qui ont une seule boucle de contrôle, les chargeurs PEV peuvent fonctionner dans plusieurs modes. Par exemple, ils peuvent fournir une alimentation embarquée alors que l'alimentation externe n'est pas disponible. Les chargeurs autonomes ont également l'avantage d'intégrer une intégration PV. Ils utilisent une topologie d'onduleur à deux niveaux et à quatre pattes pour contrôler dynamiquement le flux de puissance réel et réactif et le courant de charge et de décharge de la batterie PEV. Cela garantit un fonctionnement à quatre quadrants réactifs, des réponses de haute stabilité et des performances constantes. De plus, la production d'énergie PV est intégrée de manière transparente dans la station de charge et régulée pour différentes conditions environnementales.
Un système de charge embarqué peut améliorer la sécurité du véhicule et les coûts d'exploitation en réduisant les temps de recharge des batteries. Ici, quelqu'un examine la technologie utilisée pour mettre en œuvre des chargeurs embarqués dans des véhicules hybrides et électriques. La viabilité d'un véhicule électrique (VE) dépend de sa capacité à recharger rapidement ses batteries. Les temps de charge sont souvent autant un goulot d'étranglement que les limites d'autonomie. Les deux principaux types d'architectures de charge sont les stations de charge CC rapides hors-bord et les systèmes de charge embarqués.
| Isolation galvanique |
L'isolation galvanique est une mesure de sécurité essentielle dans le processus de charge. Sans cette mesure, le système électrique d'un véhicule pourrait rencontrer des boucles de masse dangereuses, ce qui peut entraîner des problèmes de bruit et de sécurité. De plus, les courants circulant dans le système de batterie d'un véhicule électrique peuvent être potentiellement mortels pour l'homme.
Pour répondre à ces exigences, le chargeur embarqué doit pouvoir modifier la sortie de tension continue et le niveau de courant. Il est également essentiel de protéger ces composants contre les surtensions et les sous-tensions, et un système fonctionnant correctement doit assurer la surveillance de la tension.
| Coût |
Dans un véhicule électrique, le coût d'un chargeur embarqué et non embarqué varie en fonction de la capacité et de la qualité du chargeur embarqué. Les chargeurs externes sont plus chers mais nécessitent également plus de puissance et peuvent nécessiter une installation spéciale. De plus, leur coût au kW peut varier considérablement. Par conséquent, il est difficile de prédire le taux de puissance optimal.
Pour évaluer les rapports coûts-avantages des chargeurs embarqués et non embarqués, nous avons utilisé une méthode d'optimisation à objectif unique. Dans ce processus, nous avons déterminé la puissance nominale optimale pour un chargeur embarqué et la capacité de la batterie. L'objectif d'optimisation est de minimiser le coût de la recharge sur la durée de vie d'un véhicule.
| Taille |
Il existe quelques différences clés entre les chargeurs embarqués et non embarqués. Un chargeur embarqué est plus petit et convertit le courant à un rythme plus lent, tandis qu'un chargeur externe est plus gros et peut gérer des courants plus élevés. Les deux types de chargeurs sont fabriqués par la plupart des fabricants de composants de VE, mais leurs vitesses de conversion varient considérablement. Un chargeur embarqué est également plus lourd et prend plus de place dans la voiture.
