Сидоров Кирилл Михайлович – канд. техн. наук, доцент, заведующий кафедрой «Электротехника и электрооборудование»
Kirill M. Sidorov
Мубитанг Альфонс – аспирант
Alphonse Moubitang
Фам Хонг Шанг – аспирант
Hong S. Pham
АКТУАЛЬНОСТЬ. Развитие зарядной инфраструктуры, как в количественном, так и качественном отношениях, является неотъемлемым условием дальнейшего распространения и увеличения доли перспективных транспортных средств с низким углеродным следом в структуре автотранспортного комплекса. В этой связи актуализируются вопросы проектирования систем электроснабжения с учетом характеристик и режимов работы быстрых электрических зарядных станций (ЭЗС), энергетической эффективности и технической эксплуатации последних. ЦЕЛЬ. Экспериментальная оценка характеристик производимых в России ЭЗС постоянного тока в условиях реальной эксплуатации. Реализация зарядных сессий распространенных в РФ легковых электромобилей и подключаемых гибридных автомобилей с измерением и регистрацией входных и выходных показателей работы ЭЗС. Экспериментальная оценка энергетической эффективности ЭЗС и ее взаимосвязи с характеристиками заряжаемых электромобилей. МЕТОДЫ. Решение поставленных задач осуществлялось посредством организации опытной эксплуатации распространенных в РФ многопортовых ЭЗС четырех различных производителей и использовании десяти популярных моделей электромобилей. В ходе опытной эксплуатации производились штатные процедуры заряда тяговых аккумуляторных батарей (ТАБ) с измерением входных характеристик ЭЗС на стороне переменного тока и выходных характеристик в цепи постоянного тока. Фиксация показателей работы ЭЗС осуществлялась на протяжении всей зарядной сессии с использованием как внешних средств измерений, так и встроенных возможностей самих ЭЗС. РЕЗУЛЬТАТЫ. Для различных ЭЗС в условиях заряда ТАБ легковых транспортных средств от минимальной степени заряженности до максимальной получены временные зависимости: входной и выходной мощности ЭЗС, зарядного тока и напряжения, степени заряженности и реализованной энергии. Результаты измерений позволили количественно оценить энергетическую эффективность ЭЗС на протяжении всей зарядной сессии, установить и наглядно продемонстрировать взаимосвязь КПД станции с зарядной мощностью и начальной степенью заряженности ТАБ. Для популярных в России серийных электромобилей и подключаемых гибридных автомобилей получены зарядные профили, отражающие особенности и характер изменения зарядной мощности в процессе восполнения энергии. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Представленные в настоящей статье результаты представляют практический интерес для анализа режимов работы и характеристик зарядных станций, могут быть полезны при моделировании и проектировании объектов зарядной инфраструктуры, прогнозировании и управлении потреблением электроэнергии.
RELEVANCE. The development of charging infrastructure, both quantitatively and qualitatively, is an essential condition for the further expansion of promising low-carbon vehicles. In this regard, the design of power supply system’s taking into account the characteristics and operating modes of fast charging stations (CS), their energy efficiency and technical operation are becoming increasingly important. THE PURPOSE - to experimentally evaluate the characteristics of manufactured in Russia CS under real-life operating. To implement charging sessions of passenger electric vehicles (EV) and plug-in hybrid electric vehicles (PHEV) common in the Russian Federation via the measurement and recording of the CS input and output parameters. To experimentally evaluate the CS energy efficiency its relationship with of the charged EV characteristics. METHODS. The objectives were achieved through the organization of four Russian manufactured multi-port CS trial operation and using ten popular EV models. During the trial operation, standard charge procedures were performed, the input AC and output DC characteristics of the CS are measured. Charging station performance was recorded throughout the entire charging session using both external measuring instruments and the built-in capabilities of the CS themselves. RESULTS. Time dependences of the CS input and output power, charging current and voltage, state of charge, and energy were obtained while charging EV battery from minimum to maximum state of charge (SOC). The measurement results allowed us to quantify the CS energy efficiency and establish the relationship between CS efficiency, charging power, and the initial battery SOC. Charging profiles reflecting the characteristics and nature of charging power changes during the energy replenishment process were obtained for popular mass-produced EV and PHEV in Russia. CONCLUSION. The results presented in this article are of practical interest for charging stations operating modes and characteristics analysis and can be useful in modeling and designing charging infrastructure facilities, forecasting and managing electricity consumption.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.