扩大电动汽车充电基础设施

在工厂内充电时,最大功率并不总是正确的答案

少数人的快还是所有人的慢?WS 在扩大电动汽车充电基础设施方面追求自己的理念。为了在工厂内实现低成本、高效率的充电系统,WS 始终倾向于采用较低的充电容量。
也可使用普通插座充电(图片来源:WS)

在工厂内为电动汽车充电

说到电动汽车,通常离不开对相关充电基础设施的讨论。与内燃机汽车相比,人们的期望往往是尽可能减少或不减少舒适性。为了满足这一要求,汽车行业正在全力以赴,以实现电动汽车的快速充电,即以尽可能高的功率充电。作为回报,汽车行业要求国家或其他公司(酒店、餐馆、工商业......)提供充电基础设施。然而,人们往往忽略了一个事实,即所需的投资相当可观。特别是在现有建筑中,无论是连接的负载还是电力基础设施,在设计上都无法同时为额外的大型用户供电。虽然理论上可以使用智能控制技术,但这也会带来高昂的成本以及额外的安装和维护工作。

高充电功率迅速将电气系统推向极限

因此,要求在几乎任何地点都能尽快充电,也就是大功率充电,有可能成为电动交通进一步普及的障碍。即使每个充电点的充电功率仅为 22 千瓦,也会很快将电力系统推向其技术极限,特别是在现有的工业建筑中,尤其是在需要安装多个充电点的情况下。

假设一个拥有约 150 名员工的场所已有约 20 个充电点,则理论上的最大负荷为 440 千瓦,这甚至超过了较新建筑的通常连接值。因此,必须安装一个复杂的负荷管理系统,使配电与当前的容量同步,并在可能的情况下,将目前经常使用的光伏发电系统纳入本地发电系统。毕竟,车辆加油最好使用真正的绿色电力,而不仅仅是资产负债表上的电力。由于一个 22 千瓦的充电点,包括相关的布线、保护和安装工作,通常需要数千欧元,这很快就会导致工业企业的必要投资达到六位数欧元,包括必要的负载管理系统。

可快速设置 "慢速装卸区"(图片来源:WS)

充电基础设施的 WS 方法

因此,WS 在其位于 Renningen 的总部选择了一种不同的方法,这种方法基于以下主要前提:

  1. 当电动汽车用于当地短途和通勤交通时,总是特别有用。因此,每天的行驶里程一般不超过 100 公里,甚至更少。因此,每辆车每天需要 15 到 20 千瓦时的能量。
  2. 为了充分发挥电动汽车的生态效益,充电时应使用真正的绿色电力,最好是以分散方式在当地发电
  3. 车辆在工作时间(通常为 9 个小时)内长时间停放,其中大部分时间是在白天,由于是单班运行,即使在冬季也是如此。
  4. 我们自己的光伏发电系统(目前在 WS 总部总发电量约为 400 kWp)在当地产生的绿色电力经常超过上午生产和办公运营的需求。因此,只要累计充电功率较低,即使没有专门的控制,剩余的发电量也能以足够高的概率用于为车辆充电。
  5. 虽然理论上可以根据需要在白天重新停放车辆,但在实践中,这只能在有限的范围内与公司的内部流程保持一致。

假设每天的最大行驶距离约为 100 公里,则每辆车每天所需的充电量最多为 20 千瓦时,可通过 2.2 千瓦的连续充电功率在九个小时的待机时间内实现。在连接方面,为持续负载而设计的专用接地插座很容易满足这一要求。这种插座可以较快地安装在现有的停车场内。相应的供电线路在分配电装置中单独熔断,根据不同的目的,可以用非常简单的方法永久接通或时间控制。由于 20 * 2.2 kW = 44 kW 的理论最大总负荷相对较低,因此不需要专用的负荷管理系统。总负荷很可能小于当地光伏系统的剩余发电量。完全不需要在地下重新停放车辆,而只需要几个功率较高的充电点。现有的电力系统还为将来进一步扩展低功率充电点提供了储备。如果个别情况下仍然需要快速充电,可参考外部充电基础设施。在提出的概念中,实施 WS 所需的投资远远低于充电容量更大的替代方案的 10%,但目标实现情况大致相同,因此很容易从自有资金中获得资金。 

在普通插座上以最大 10A 的电流充电(图片来源:WS)

也可以在没有补贴的情况下实施:慢速充电可以更快实现 

所介绍的例子令人印象深刻地证明,针对问题的方法是必不可少的,尤其是在电能供应领域。提高电气化程度所需的投资巨大,甚至几乎不可能实现,尤其是在现有建筑中。然而,如果有了智能化的概念,除了技术条件外,还包括对每种情况下所追求目标的精确界定,往往可以避免高昂的成本,而不会显著降低目标的实现。 这样,就很容易在没有补贴的情况下实施。

然而,由于在这一领域很难找到公正、非盈利的外部建议,企业家应努力制定明确的目标,并要求在事先确定的框架条件下实施。

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