Pojazdy elektryczne (część 2) - przyszłość transportu i energetyki?

Electric vehicles – the future of transport and power engineering sector?
Rys. 7. Idea zelektryfikowanej drogi z bezprzewodowym ładowaniem PEV
Rys. 7. Idea zelektryfikowanej drogi z bezprzewodowym ładowaniem PEV
Rys. S. Bielecki

Współcześnie obserwuje się znaczący wzrost zainteresowania samochodami elektrycznymi, choć pierwsze ich konstrukcje powstawały już ponad 100 lat temu. Pojazdy elektryczne mają pewne cechy, przedstawione w poprzedniej części artykułu, które to przekładają się na wspomniane zainteresowanie. Obecny trend, wymuszający podwyższanie efektywności energetycznej oraz odchodzenie od paliw kopalnych, sprzyja rozwojowi konstrukcji takich pojazdów, które w istocie, jako szczególne jednostki użytkujące energię elektryczną, stają się elementem inteligentnie łączącym transport i energetykę.

Sposoby ładowania PEV

Pojawiły się pierwsze dokumenty normalizujące parametry, wyposażenie i elementy połączenia, służące ładowaniu PEV (IEC 61851, IEC 62196). Generalnie, można wyróżnić cztery tryby ładowania, w ramach trzech „poziomów”, mianowicie:

ładowanie wolne (około 10 godzin), tzw. domowe (AC) 2 kW;

ładowanie wolne (AC), do 20 kW w miejscach publicznych;

ładowanie szybkie od 50 kW prądem stałym DC (specjalne stacje ładowania).

Definiowane tryby to (rys. 1, rys. 2, rys. 3 i rys. 4):

Rys. 1.  Ładowanie wolne PEV, tryb 1; rys. S. Bielecki
Rys. 1.  Ładowanie wolne PEV, tryb 1; rys. S. Bielecki

Tryb 1 (rys. 1)

Ładowanie wolne poprzez układ AC:

  • gniazdko standardowe „siłowe” (maks. 1f: 16 A, 250 V; 3f: 480 V), po stronie sieci np. EN 60309, po stronie pojazdu – dedykowana wtyczka EN 62196,
  • moc: 3,7–11 kW;
  • przewód o żyłach miedzianych, przekrój min. 2,5 mm2,
  • ochrona przeciwporażeniowa: przewód PE, zabezpieczenie przetężeniowe o prądzie znamionowym min. 20 A,
  • ładowanie domowe.
Rys. 2. Ładowanie wolne PEV, tryb 2; rys. S. Bielecki
Rys. 2. Ładowanie wolne PEV, tryb 2; rys. S. Bielecki

Tryb 2 (rys. 2)

Ładowanie wolne poprzez układ AC:

  • gniazdko standardowe „siłowe” (maks. 1f: 32 A, 250 V; 3f: 480 V), po stronie sieci np. EN 60309, po stronie pojazdu – dedykowana wtyczka EN 62196 z dodatkowym stykiem służącym do wykrycia połączenia z pojazdem,
  • moc: 7,4–22 kW;
  • przewód o żyłach miedzianych, przekrój min. 4 mm2 z wbudowanym układem sterującym,
  • ochrona przeciwporażeniowa – przewód PE oraz wyłącznik RCD (30 cm od wtyczki, maks. 30 mA), zabezpieczenie przetężeniowe o prądzie znamionowym min. 32 A,
  • ładowanie domowe.
Rys. 3.  Ładowanie wolne PEV, tryb 3; rys. S. Bielecki
Rys. 3.  Ładowanie wolne PEV, tryb 3; rys. S. Bielecki

Tryb 3 (rys. 3)
 

Ładowanie wolne poprzez układ AC:

  • połączenia dedykowane PEV z terminalem ładowania, po­łączonym na stałe z siecią (układ EVSE, electric vehicle supply equipment), po stronie pojazdu – dedykowana wtyczka EN 62196,
  • obciążalność przewodu do 250 A,
  • moc: 14,8–43 kW;
  • ochrona przeciwporażeniowa – przewód PE, wyłącznik RCD, układ EVSE (m.in. sprawdzający poprawność połączenia),
  • wymiana danych PEV – stacja ładowania za pomocą dodatkowych żył lub bezprzewodowo,
  • ładowanie domowe lub w miejscach publicznych.
Rys. 4. Ładowanie szybkie PEV, tryb 4; rys. S. Bielecki
Rys. 4. Ładowanie szybkie PEV, tryb 4; rys. S. Bielecki

Tryb 4 (rys. 4)

  • Ładowanie szybkie DC (kilkanaście minut):
  • połączenia dedykowane, ładowarka zewnętrzna, stacja ładowania wyposażona w EVSE oraz układ prostownikowy, po stronie pojazdu – dedykowana wtyczka EN 62196,
  • obciążalność przewodu do 400 A,
  • ochrona przeciwporażeniowa – układ EVSE, zabezpieczenia przetężeniowe zarówno przed, jak i za układem prostownikowym, wysokoczuły wyłączniki RCD,
  • wymiana danych PEV – stacja ładowania,
  • ładowanie w publicznych stacjach ładowania DC, np. w pobliżu fabryk i dużych biurowców (bliskość stacji transformatorowych rzędu MW z zapasem mocy).

Literatura:

1. Andriukaitis D., Bagdanavicius N., Jokuzis V., Kilius S.: Investigation of Prospects for Electric Vehicle Development in Lithuania. Przegląd Elektrotechniczny 1/2014, s.101-104
2. Bielecki S.: "Prosument - nowa struktura instalacji elektroenergetycznych" Elektro.Info nr 10(128) 2014r., s.48-53
3. Biernat K., Nita K., Wójtowicz S.: Architektura mikrosieci do inteligentnego ładowania pojazdów elektrycznych. Prace Instytutu Elektrotechniki, zeszyt 260, 2012 r., s.171-183
4. Guziński J., Adamowicz M., Kamiński J.: Infrastruktura ładowania pojazdów elektrycznych. Układy ładowania i współpraca z siecią elektroenergetyczną. Automatyka-Elektryka-Zakłócenia vol.5 nr 1(15)2014. s.71-84
5. Z energetyką przyjazną środowisku za pan brat – samochód elektryczny. Instytut na rzecz ekorozwoju, Krajowa Agencja Poszanowania Energii. Warszawa 2011
6. Miśkiewicz M.: Mobilne magazyny energii w Krajowym Systemie Elektroenergetycznym – model rynku energii. Online: http://www.cire.pl/pokaz-pdf-%252Fpliki%252F2%252Fmobilnemagazynyenergii.pdf
7. Murawski J., Szczepański E.: Perspektywy dla rozwoju elektromobilności w Polsce. Logistyka 4/2014, s.2249-2258
8. Muszyńska M.: Charles Proteus Steinmetz. Elektro.info 6/2013
9. Mikrosieci niskiego napięcia. Praca zbiorowa pod red. M. Parola. OWPW 2013
10. Portużak R.: Opportunities of electric vehicles as a part of smart solutions. Przegląd Elektrotechniczny 11/2013, s.35-38
11. Skibowski M.: Ładowanie pojazdów elektrycznych. INPE Nr 186 (2013), s.21-28
12. Sun B., Dragicevic T., Savaghebi M., Vasquez C., Guerrero J.: Reactive Power Support of Electrical Vehicle Charging Station Upgraded with Flywheel Energy Storage System. PowerTechPowerTech, 2015 IEEE Eindhoven, IEEE Press. 10.1109/PTC.2015.7232719
13. Tymosiak P. Sulkowski M.: Stacje ładowania źródeł energii pojazdów elektrycznych. Elektro.info 6/2013 (115), s.48-51
14. Wasiak I., Błaszczyk P., Wojciecjowska K.: Tendencje rozwoju aut elektrycznych w Unii Europejskiej. Logistyka 3/2014, s.6591-6597
15. Wardak P.: Zebranie i porównanie danych technicznych produkowanych pojazdów elektrycznych. Praca przejściowa inżynierska. Wydział Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa Politechnika Warszawska, 2015

Czytaj też: Pojazdy elektryczne (część 1) - przyszłość transportu i energetyki? >>>

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!

Artykuł pochodzi z: miesięcznika elektro.info 9/2016

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Gdzie znajduje zastosowanie współczesna termowizja!

Termowizja z wizytą w rozdzielnicy Zadbaj o bezpieczeństwo i uniknij awarii. Za pomocą kamery termowizyjnej możliwe jest bezdotykowe sprawdzenie instalacji elektrycznej przy pełnym obciążeniu. Dzięki temu można(...) czytam dalej »


Innowacyjne wnętrzowe stacje transformatorowe ICZ-E?

Jak monitorować i sterować procesami przemysłowymi »

Stacje termotranferowe procesy przemysłowe
Materiały dla Projektantów oraz Wykonawców (...) czytam więcej » DWiększość wyświetlaczy jest zaprojektowana do montażu panelowego, ale niektóre urządzenia mogą być również montowane zarówno w panelu (...) czytam dalej »

Jaka jest funkcja enkodera i czujnika ruchu »

Czujniki ruchu i enkodery Enkodery i czujniki nachylenia umożliwiają dokładny i wydajny pomiar prędkości oraz ustalenie(...) czytam dalej »


Jakie wybrać wsporniki do mocowania przewodów instalacji odgromowej?

Jaki jest najlepszy hermetyk na rynku »

Wsporniki ochrony odgromowej Ebook
W obudowie wykonanej z wysokiej jakości polietylenu kryje się betonowy rdzeń. Szczelnie zamknięta konstrukcja chroni go przed niekorzystnym wpływem czynników pogodowych i(...) zobacz więcej » Dzięki wprowadzonym rozwiązaniom konstrukcyjnym oprawa charakteryzuje się szczelnością oprawy IP66. Podstawa i klosz wykonany z poliwęglanu zapewnia oprawie wysoki stopień odporności na uderzenia IK09.
(...)
czytam dalej »

System zarządzania energią EMS CX3 »

System zarządzania energią EMS CX3 składa się z urządzeń o niezwykle kompaktowej budowie modułowej, które w łatwy sposób można zainstalować zarówno w nowopowstających instalacjach jak i już istniejących, w jednym rzędzie rozdzielnicy elektrycznej z innymi aparatami (...) czytam dalej »


Może Cię to zainteresuje ▼

Ile miedzi zużywa się w domowych instalacjach?

Przewody elektryczne i kable spełniające normy CPR »

Elektryka prąd nie tyka Kable przeowdy lapp
W opracowaniu prezentujemy obliczenia konwencjonalnej instalacji elektrycznej. Składają się one z obwodów z gniazdami i obwodów z przełącznikami... czytam więcej » Nieposiadanie Deklaracji Własności Użytkowych na kabel lub przewód jako wyrób budowlany oznacza brak możliwości wprowadzenia go na rynek Unii Europejskiej jako wyrób budowlany, a w konsekwencji niemożliwość (...) czytam dalej »


Kable średniego i niskiego napięcia - wymagania standardów międzynarodowych»

Gdzie znajduje zastosowanie współczesna termowizja! »

PRzewody i kable standardy Termografia
Szeroki asortyment przewodów i kabli produkowanych zgodnie z wymaganiami restrykcyjnych standardów międzynarodowych(...) czytam dalej » Zadbaj o bezpieczeństwo i uniknij awarii. Za pomocą kamery termowizyjnej możliwe jest bezdotykowe sprawdzenie instalacji elektrycznej przy pełnym obciążeniu. Dzięki temu można(...) czytam dalej »

Stacje ładowania pojazdów od Kolejowych Zakładów Łączności ?

UPS zasilacze Stacja umożliwia szybkie ładowanie prądem zmiennym o mocy do 22 kW (opcjonalnie 44 kW). Wyposażona jest w dwa gniazda osobno opomiarowane (...) czytam dalej »


Jak komunikować urządzenia w środowisku przemysłowym ??

Projektowanie skomplikowanych etykiet w terenie przy pomocy smartfona »

Switche zarządzalne Drukowanie etykiet ze smartfona
Switche niezarządzalne są to urządzenia, które mają za zadanie przekazywanie danych między urządzeniami w wymagającym środowisku przemysłowym. Ich zadaniem jest zapewnienie przede wszystkim stabilnej, jak również wydajnej komunikacji.(...) czytam dalej » Dzięki zainstalowaniu na dowolnym smartfonie naszej aplikacji Etykiety ekspresowe możesz projektować nawet najbardziej skomplikowane etykiety z kodami 1D, 2D i kodami kreskowymi czy etykiety seryjne korzystając (...) czytam dalej »

Nowe rozwiązania w dziedzinie zasilania gwarantowanego »

Jaką rozdzielnicę nn wybrać do projektu?

Zasilanie gwarantowane Co sie stało z kablami
Samochody elektryczne stają się coraz bardziej popularne. Jednak ich żywot jest uzależniony od stacji ładowania. Stacja ładowania to urządzenie elektryczne, które(...) czytam dalej » Wszelkie błędy popełnione na etapie projektowania, wykonawstwa i eksploatacji nawarstwiają się latami, stopniowo pro­wadząc do wydłużenia czasu poświęcanego na administrację systemu, zmniejszając pewność jego działania i tym samym (...) czytam dalej »

Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »
3/2019

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 3/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Zastosowanie algorytmów ewolucyjnych do wielokryterialnej optymalizacji rozwoju sieci dystrybucyjnej SN
  • - Uproszczony projekt automatyki SZR z wydzieloną rozdzielnicą zasilania awaryjnego
Zobacz szczegóły
System zarządzania energią EMS CX 3

System zarządzania energią EMS CX3

Firma Legrand wprowadziła do sprzedaży nową, innowacyjną ofertę urządzeń do pomiaru, stałej kontroli i sterowania instalacją elektryczną w budynku, zarówno lokalnie w...
Cantoni Motor S.A. Cantoni Motor S.A.
Grupa Cantoni została pionierem w produkcji silników elektrycznych już w XIX wieku i od tego czasu kontynuuje misję wdrażania...
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa, w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl