解析比亚迪唐220V放电系统
本篇文章想要系统的把传统汽车和新能源汽车的交流发电和V2H和V2G的功能梳理一下,全文主要分几个部分来分别介绍。在汽车使用中,一种能够将铅酸电池电压DC12V直流电转换(在新能源汽车里面就是用高压电源)为和市电相同的AC220V交流电,供一般电器使用。
第一部分 燃油车的低功率逆变供电
在北美和欧洲市场,这种电源主要是用来给笔记本电脑使用的,是用在传统燃油车上面的设计了一个专门的供电接口,早期没有出现USB手机充电口的时候,也可以通过一般的手机充电器给手机充电。里面的接口如下面所示,车内110V供电接口。
图 1 150W 车载前装逆变器配置
内部的接线图如下图2所示,这里从12V电池这块取电,通过IGN KL15来供电,保证在行驶中不至于200W(14A)耗掉12V电池过多的电流。对客户使用而言,通过一个LED来表示整个供电的情况,110V接头是按照一般插座经过车用环境规格修改而来的。
图2 福特汽车逆变器电路连接线
内部逆变器是从Ebay上到的,如图3所示,这是台达泰国工厂给福特供的部件,内部的架构(12V=>110V一级逆变通过变压器隔离)是比较简单的。
图3 典型的前装车载逆变器
总得来说,这个规格更多的还是用在皮卡和大型车辆上面,再往上还有200W和400W两种规格,功率往上走对产品的EMC要求比较高。
第二部分 日系整车企业的情况概览
日本大地震,考虑地震灾害等应急的产品就有了市场,日本住宅企业目前正在全力开发新一代节能住宅“智能住宅”,同时也拉上了电动汽车的整车企业,好几家都尝试着V2G和应急供电,主要是电动汽车可以在日本灾后作为应急供电的单元,可以满足在紧急情况下和外出时为家电产品等供电的需求。
1)三菱公司的MiEV Power BOX
这里做了1500W的功率输出,做了一个配件来做这个事。
通过电动汽车的电池向车外供电的电源供给装置“MiEV Power BOX”,可与该公司的EV “i-MiEV”、“MINICAB-
MiEV”和Outland连接。这里通过这个DC/AC单元与直流放电口连接,控制电池系统的能量输出,交流100V/1.5kW。
·尺寸长395×宽334×厚194mm
·重11.5kg
·输出端子(插座)连接线长度为1.7m
·价格为14万9800日元(含税)
配备16.0kWh容量驱动电池的EV充满电后,通过新电源供给装置,可供输出功率为1.5kW的家电产品等连续使用约5~6小时。这是普通家庭约一天的用电量。
图4 三菱的V2G 后装放电盒
2)日产汽车的LEAF to Home
日产汽车的LEAF to home,也是基于类似的考虑,通过设备使住宅和电动汽车相连、可进行双向供电的系统。
·在发生紧急情况时利用电动汽车为家中供电
·在电费较低的深夜为电动汽车充电,白天可用于家中
·在住宅中采用光伏发电等可再生能源
这里利用了直流充电接口,配置外部的6KW的逆变器来实现双向的能量转移。由于主充电单元通过原有Chademo的控制协议走,这里做了较多的修改。
图5 日产的V2G 6KW放电柜
3)丰田汽车的产品和V2G实验
丰田这里做了两部分设计,拿了几台prius的PHEV去做交流电一级的V2G,也给做一些车载的选配件。如图5所示,这里在放电继电器配置独立的熔丝,使用一路分立的1.5KW的100V逆变器来输出,在仅适用一个充电接口额度条件下,通过不同的接口输出来判断充电还是放电。不过值得考虑的是,这里需要考虑很多的技术因素:
·放电接口使用针对性开发的防水的,带保护盖的接口,此接口的长度很小
汽车逆变器 ·考虑里面的放电的控制,兼容SAE J1772的定义
·使用Proximity的引脚做些控制,配置独立的Latch开关
这种设计带来了较大的挑战性,所以这一组的设计更多作为售后附件。
图6 丰田的车载充电和放电系统
图7 丰田的车载放电插头
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