
电动汽车在寰宇范围内通过各式激勉次序进行实验,销量大幅增长。关系词,充电时辰过长仍然是这些车辆大范围利用和更平淡的交通电气化的一个首要闭塞。天然直流快速充电器有可能显耀裁减充电时辰,但它们对电网的高功率需求也会导致电能质料问题和拥塞。处分这一问题的花式之一是集成电板储能系统 (BESS),如图1所示。使用BESS的直流快速充电不错同期通过电网和电板为电动汽车供电,以诽谤对电网的峰值电力需求。
图1. 具有腹地BESS的并网直流快速充电器的暗意图。图中浅蓝色箭头线路电动汽车一语气时的有功潮水标的,浅橙色箭头线路电动汽车充电完成后的有功潮水标的。基于此布景,来自布鲁塞尔目田大学的Omar Hegazy教授团队在 Batteries 发表了著述,从工业利用的角度,全面记忆了直流快速充电器与BESS耦合的最新谈论弘扬。
张开剩余82%谈论历程作家率先对充电系统的架构和拓扑结构进行了戒备的先容。传统的充电系统由电网、AC/DC级和DC/DC级构成。带BESS的直流快速充电站系统架构如图2所示。对于每个阶段,用1到10线路不同的诊疗类型,由于电板、可再天真力和电网的分隔需求,并非系数建立皆是可能的。因此作家也戒备先容了系统的不同部分和可能的拓扑,包括可变直流母线、恒定直流母线、AC/DC诊疗级拓扑和DC/DC拓扑。
图2. 不怜悯况下具有BESS的直流快速充电器的结构。并非系数的情况皆是相互兼容的。随后,谈论从初始本钱、可轮回性和可靠性等方面对包括二次生命电板在内的电板时刻进行了商议和比拟。电力电子诊疗器 (PECs) 在初始中的任何中断皆可能导致首要的经济耗费,其失效机制和可靠性想象等主题是提升通盘充电器寿命的重要。因此,谈论戒备商议了PECs可靠性评估和修订的材料和阶段,要点讲解了用于评估和提升PECs通盘生命周期可靠性的花式和时刻,包括结温测量的花式,如图3所示。
图3. 电板热照拂的不同冷却花式。除了被迫筹办糟蹋寿命外,作家以为还不错选拔主动抵制的花式来加多不同电力电子模块和电板组等的老化寿命。举例AC/DC和DC/DC级的初级抵制花式,用于改善寿命的初级抵制花式以及系统级抵制花式,包括改善电板/电力电子建立寿命的数据驱动花式。
临了,谈论记忆了电力电子系统 (如图4) 和电板的冷却花式。其中,对于固定式和电动汽车电板冷却花式,作家主要先容了腹地BESS和电动汽车电板的最新冷却花式 (如图5所示) 和提升电板使用寿命的智能充电预处理花式。
图4. 不同的电力电子系统冷却花式。 图5. 用于电板热照拂的不同冷却花式 (空气冷却建立和液体冷却建立)。谈论论断本文全面综述了选拔腹地BESS的直流快速充电系统的最新弘扬。曩昔的谈论仍是对旧例充电基础程序的机载和非机载利用、圭臬、各式类型的储能系统 (ESS) 以及抵制花式进行了全面的记忆。关系词,在学术文件中,对BESS的化学因素、可靠性想象、面向可靠性的低/系统级抵制和冷却花式的谈论尚未获取充分讨论。本文记忆了各式电板的化学因素,并比拟了它们的本钱、尺寸和寿命。此外,还提议了各式低/高等抵制政策,包括可靠性和面向系统级可靠性的抵制政策,这些政策为原始建立制造商 (OEMs) 提供了更低的运营本钱。关系词,这些政策的灵验性取决于冷却系统的着力。因此,本文还讨论了电力电子和电板冷却时刻确刻下趋势,包括预处理等时刻。将来,本文建议谈论智能充电照拂政策的先进花式,相配是最小化本钱和最大化充电系统的使用寿命。此外,另一个潜在的谈论领域可能是二次电板的谈论,以及它们在固定式电板储能系统利用中濒临的骨子挑战,如二氧化碳排放、安全问题以及与电板护照 (battery passports) 和多种化学物资关系的问题。
原文出自 Batteries 期刊
Polat, H.; Hosseinabadi, F.; Hasan, M.M.; Chakraborty, S.; Geury, T.; El Baghdadi, M.; Wilkins, S.; Hegazy, O. A Review of DC Fast Chargers with BESS for Electric Vehicles: Topology, Battery, Reliability Oriented Control and Cooling Perspectives. Batteries 2023, 9, 121. https://doi.org/10.3390/batteries9020121
Batteries 期刊先容Batteries (ISSN 2313–0105)主要暖和电板和其密切关系学科领域的最新谈论后果,包括但不限于锂离子电板、铅酸电板、镍氢电板、金属空气电板、后锂离子电板、超等电容器和燃料电板等领域。一般主题包括电板电化学、电板系统与利用、电板性能与测试、电板材料、电板安全、电板加工制造、电板建模与抵制等。期刊已被Scopus、SCIE、Inspec、Ei Compendex、CAPlus / SciFinder等数据库收录九游会J9,在WOS中的检索称呼为 Batteries-Basel。
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