- Peralatan Pasokan Kendaraan Listrik (EVSE)
- Pengisi Daya On-Board dan Stasiun Pengisian
- Jenis Stasiun Pengisian Daya EV (EVSE)
- Jenis Konektor Pengisian Daya EV
- EVSE AC Charging Station - Pengisi Daya Level 1 dan Level 2
Saat dunia bersiap untuk meluncurkan revolusi EV, memang benar bahwa tingkat adaptasinya lambat. Kendaraan Listrik (EV) meskipun merupakan moda transportasi yang lebih ramah lingkungan, lebih lancar dan lebih murah, tampaknya belum praktis. Alasannya ada dua kata, Biaya dan Ekosistem. Saat ini EV dihargai secara substansial setara dengan mobil Bensin sehingga menjadi pilihan yang kurang signifikan bagi pembeli, kemajuan dalam teknologi baterai dan skema pemerintah diharapkan dapat menurunkan biaya EV di Masa Depan.
Bagian kedua, tidak ada ekosistem yang tepat bagi pembeli untuk menggunakan Kendaraan Listrik tanpa repot. Dengan "Ekosistem", saya mengacu pada stasiun pengisian daya untuk mengisi daya EV Anda saat kehabisan daya baterai. Bayangkan menggunakan kendaraan berbahan bakar bensin ketika Anda tidak memiliki pompa bensin di kota Anda dan satu-satunya tempat yang dapat Anda isi ulang adalah Anda di rumah, ditambah lagi Anda akan membutuhkan waktu minimal 6-8 jam untuk mengisi daya EV biasa. Banyak perusahaan seperti Tesla, EVgo, titik pengisian, dll. Telah mengakui masalah ini dengan mendirikan stasiun pengisian daya di seluruh negeri. Dengan negara-negara seperti Belanda, yang berjanji untuk melepaskan mesin bensin pada tahun 2035, pasti jalan-jalan di masa depan akan diganti dengan EV di atas mesin pembakaran internal dan banyak stasiun pengisian daya EV akan bermunculan di sekitar kita.
Tapi, bagaimana cara kerja stasiun pengisian daya EV ? Dapatkah satu stasiun pengisian daya mengisi daya semua jenis Kendaraan Listrik? Apa saja jenis charger Kendaraan Listrik ? Protokol apa yang diikuti untuk pengisi daya EV? Pada artikel ini kita akan membahas jawaban dari semua pertanyaan ini dan juga memahami apa yang dimaksud dengan Stasiun Pengisian Daya Kendaraan Listrik dan subsistem di belakangnya. Sebelum melangkah lebih jauh, Anda harus membaca tentang baterai yang digunakan pada kendaraan Listrik dan bagaimana sistem manajemen Baterai bekerja di dalam Kendaraan Listrik.
Peralatan Pasokan Kendaraan Listrik (EVSE)
Peralatan yang merupakan Stasiun Pengisian Kendaraan Listrik secara kolektif disebut Electric Vehicle Supply Equipment (EVSE). Istilah ini lebih populer, dan mengacu pada stasiun pengisian. Beberapa orang juga menyebutnya sebagai ECS yang merupakan singkatan dari Electric charging station.
EVSE dirancang dan direkayasa untuk mengisi daya paket baterai dengan menggunakan jaringan untuk Pengiriman Daya; paket baterai ini mungkin ada di Kendaraan Listrik (EV) atau di Kendaraan Listrik Plug-in (PEV). Daya, konektor, dan protokol untuk EVSE ini akan bervariasi berdasarkan desainnya yang akan kita bahas di artikel ini.
Pengisi Daya On-Board dan Stasiun Pengisian
Sebelum kita masuk ke stasiun pengisian, penting untuk memahami apa yang ada di dalam EV dan ke bagian mana pengisi daya akan dihubungkan. Sebagian besar EV saat ini dilengkapi dengan On-Board charger (OBC) dan pabrikan juga menyediakan Charger bersama dengan kendaraan. Pengisi daya ini bersama dengan pengisi daya terpasang dapat digunakan oleh pelanggan untuk mengisi daya EV-nya dari stopkontak listrik rumah segera setelah ia mendapatkannya di rumah. Tetapi pengisi daya ini sangat mendasar dan tidak dilengkapi dengan fitur-fitur canggih apa pun dan karenanya biasanya membutuhkan waktu sekitar 8 jam untuk mengisi daya EV biasa.
Jenis Stasiun Pengisian Daya EV (EVSE)
Stasiun Pengisian Daya dapat diklasifikasikan secara luas menjadi dua jenis, Stasiun Pengisian Daya AC dan Stasiun Pengisian DC.
Sebuah Stasiun Pengisian AC sesuai namanya menyediakan daya AC dari jaringan ke EV yang kemudian diubah menjadi DC menggunakan On-board charger untuk mengisi daya kendaraan. Pengisi daya ini juga disebut Pengisi Daya Tingkat 1 dan Tingkat 2 yang digunakan di tempat tinggal dan komersial. Keuntungan dari stasiun pengisi daya AC adalah bahwa pengisi daya terpasang akan mengatur tegangan dan arus sesuai kebutuhan untuk EV sehingga tidak wajib bagi stasiun pengisian untuk berkomunikasi dengan EV. Kerugiannyaadalah daya keluaran rendah yang meningkatkan waktu pengisian. Sistem pengisian AC yang khas ditunjukkan pada gambar di bawah ini. Seperti yang dapat kita lihat AC dari grid disuplai langsung ke OBC melalui EVSE, OBC kemudian mengubahnya menjadi DC dan mengisi baterai melalui BMS. Kabel Pilot digunakan untuk merasakan jenis pengisi daya yang terhubung ke EV dan mengatur arus input yang diperlukan untuk OBC. Kami akan membahas lebih lanjut tentang ini nanti.
Sebuah DC pengisian Station mendapat bentuk listrik AC grid dan bertobat untuk tegangan dan penggunaan DC itu mengisi paket baterai langsung oleh oleh-melewati On-board Charger (OBS). Pengisi daya ini biasanya mengeluarkan tegangan tinggi hingga 600V dan arus hingga 400A yang memungkinkan EV untuk diisi dalam waktu kurang dari 30 menit dibandingkan dengan 8-16 jam pada pengisi daya AC. Ini juga disebut pengisi daya Level 3 dan umumnya dikenal sebagai Pengisi Daya Cepat DC (DCFC) atau Pengisi daya Super. Keuntungan dari jenis pengisi daya ini adalah waktu pengisiannya yang cepat sedangkan kerugiannya adalah tekniknya yang rumitdi mana ia perlu berkomunikasi dengan EV untuk mengisi daya secara efisien dan aman. Sistem pengisian DC khas ditunjukkan di bawah ini, karena Anda dapat melihat EVSE menyediakan DC langsung ke paket Baterai melewati OBS. EVSE disusun dalam tumpukan untuk memberikan arus tinggi, satu tumpukan tidak akan dapat memberikan arus tinggi karena keterbatasan sakelar daya.
Biasanya pengisi daya Level 1 dimaksudkan untuk penggunaan di rumah, ini adalah pengisi daya yang disediakan oleh pabrikan bersama dengan EV yang dapat digunakan untuk mengisi daya EV melalui stopkontak rumah standar. Jadi mereka bekerja pada suplai AC fase tunggal dan dapat menghasilkan output antara 12A hingga 16A dan membutuhkan waktu sekitar 17 jam untuk mengisi daya EV 24kWH. Sebuah charger Level 1 memiliki tidak banyak berperan dalam stasiun pengisian.
The Level 2 charger disediakan sebagai update untuk level 1 charger itu baik dapat dipasang di rumah, atas permintaan khusus yang disediakan rumah memiliki power supply fase perpecahan atau dapat digunakan di depan umum / stasiun pengisian komersial juga. Pengisi daya ini dapat memberikan arus keluaran hingga 80A karena tegangan masukannya yang tinggi dan dapat mengisi daya EV dalam 8 jam. The Level 3 charger atau Super pengisi dimaksudkan untuk stasiun pengisian publik sendiri. Mereka membutuhkan input AC fase poli dari jaringan dan mengkonsumsi lebih dari 240 kW yang hampir 10 kali lebih banyak daripada unit AC biasa di rumah kami. Jadi pengisi daya ini memerlukan izin khusus dari jaringan untuk beroperasi.
The Level 2 dan Level 3 pengisi dianggap lebih efisien daripada pengisi Level 1 karena AC / DC dan DC / DC konversi berlangsung di EVSE itu sendiri. Karena ukuran dan kerumitan pengisi daya Level 2 dan Level 3 yang sangat besar, pengisi daya ini tidak dapat dibuat di dalam EV karena akan menambah bobot dan mengurangi efisiensi EV.
Jenis Stasiun Pengisian |
Tingkat Pengisi Daya |
Tegangan dan Arus Suplai AC |
Daya Pengisi Daya |
Waktu untuk mengisi baterai 24kWH |
Stasiun pengisian AC |
Level 1 - Perumahan |
Fase Tunggal - 120 / 230V dan ~ 12 hingga 16A |
~ 1,44 kW hingga ~ 1,92kW |
~ 17 Jam |
Stasiun pengisian AC |
Level 2 - Komersial |
Split Phase - 208 / 240V dan ~ 15 hingga 80A |
~ 3,1 kW hingga ~ 19,2 kW |
~ 8 Jam |
Stasiun pengisian DC |
Level 3 - Supercharger |
Fase Tunggal - 300 / 600V dan ~ 400A |
~ 120 kW sampai ~ 240 kW |
~ 30 menit |
Jenis Konektor Pengisian Daya EV
Sama seperti orang Eropa yang beroperasi pada 220V 50Hz dan Amerika beroperasi pada 110V 60Hz, EV juga memiliki berbagai jenis konektor pengisian daya berdasarkan negara tempat pembuatannya. Hal ini menyebabkan kebingungan di antara produsen ESVE karena tidak dapat dibuat universal dengan mudah untuk semua EV. Klasifikasi utama Konektor untuk pengisi daya AC dan pengisi daya DC diberikan di bawah ini.
Soket Pengisian AC untuk Kendaraan Listrik:
Di antara tiga jenis soket pengisi daya AC yang paling umum adalah soket JSAE1772 yang populer di Amerika Utara. Seperti yang Anda lihat, Steker / konektor memiliki banyak koneksi, tiga pin lebar untuk Fase, Netral, dan Arde sedangkan dua pin kecil digunakan untuk komunikasi antara Pengisi Daya dan EV (Antarmuka Percontohan), kita akan membahas lebih lanjut tentang ini nanti. Mennekes atau VDE-AR-E digunakan di Eropa untuk sistem pengisian AC tiga fase dan karenanya dapat menghasilkan daya tinggi hingga 44kW. Le-Grand juga merupakan soket serupa dengan penutup pengaman untuk mencegah serpihan masuk ke soket pengisi daya. Menurut standar teknis, hanya soket HSAE 1772 dan VDE-AR-E yang disarankan untuk digunakan di semua pengisi daya AC di masa mendatang.
Soket Pengisian DC untuk Kendaraan Listrik:
Di Sisi pengisi daya DC kami memiliki soket pengisi daya CHAdeMO yang merupakan jenis soket paling populer. Itu diperkenalkan oleh Jepang dan segera diadaptasi oleh Prancis dan Korea. Saat ini sebagian besar EV seperti Nissan Leaf, Kia dll memiliki jenis soket ini. Soket memiliki dua pin lebar untuk rel daya DC dan pin komunikasi untuk protokol CAN. Seperti yang kita ketahui, pengisi daya DC Level 3 tidak menggunakan pengisi daya terpasang dan karenanya harus menyediakan voltase dan arus yang diperlukan untuk paket baterai EV dengan sendirinya. Ini dilakukan dengan membuat link komunikasi (Pilot link) melalui protokol Control Area Network (CAN) dengan BMS paket baterai. BMS kemudian menginstruksikan Pengisi Daya untuk memulai proses pengisian, memantaunya dan kemudian meminta pengisi daya untuk menghentikan pengisian.
Mobil Tesla memiliki jenis pengisi daya sendiri yang disebut pengisi daya super dan karenanya memiliki jenis konektornya sendiri seperti yang ditunjukkan di atas. Tetapi mereka menjual adaptor yang dapat mengubah port mereka untuk diisi dengan pengisi daya CHAdeMO atau CSS. Pengisi daya CDD adalah soket pengisi daya populer lainnya yang menggabungkan jenis pengisi daya AC dan DC. Seperti yang Anda lihat pada gambar, pengisi daya dibagi menjadi dua segmen untuk mendukung DC dan AC. Dapat mendukung CAN dan Power Line Communication (PLC) dan banyak digunakan di Mobil Eropa seperti Audi, BMW, Ford, GM, Porsche dll. Dapat mendukung hingga 400kW DC output dan 43kW AC output.
EVSE AC Charging Station - Pengisi Daya Level 1 dan Level 2
Stasiun Pengisian Daya Level 1 dan Level 2 hanya perlu memasok daya AC ke pengisi daya terpasang di Kendaraan Listrik yang kemudian akan menangani proses pengisian daya; ini mungkin terlihat pada pandangan pertama. Tetapi mereka memikul tanggung jawab untuk membuktikan jumlah yang tepat dari Listrik dari Grid seperti yang dipersyaratkan oleh Paket baterai EV dengan mengkomunikasikannya melalui kabel Pilot. Subsistem yang ada di stasiun pengisian AC tipikal yang diwakili dalam dokumen Pelatihan TI ditunjukkan di bawah ini.
The Level 1 pengisi memiliki arus output maksimum 16A karena keterbatasan dari soket listrik rumah tangga, sedangkan Level 2 pengisi dapat memberikan upto 80A ketika dioperasikan di Tiga Tahap pasokan. Pengisi daya AC Level 1 dan Level 2 biasanya menggunakan konektor steker standar SAEJ1772.
Seperti yang Anda lihat, Saluran Listrik AC (L1 dan L2) terhubung ke konektor J1772 melalui Relay. Relai ini akan ditutup untuk memulai proses pengisian dan dibuka saat pengisian selesai. Komunikasi Pilot Signal digunakan untuk mendeteksi status baterai dan sistem pemrosesan host memutuskan berapa banyak daya yang harus disuplai ke pengisi daya terpasang. Kami akan membahas