Bezdrátová nabíječka WirelessCharger 3.0

Kdykoli jsou splněny podmínky pro zahájení nabíjení, začne nabíječka WirelessCharger 3.0 dodávat aktuální cíl nastavený ve zvoleném provozním režimu. Výstupní proud MPU velmi rychle narůstá a protéká akumulátorem, čímž se nastavuje nabíjecí napětí (nízký stav nabití vede k menšímu vnitřnímu odporu a k menšímu napětí). Nabíjecí napětí je konstantní zpětnou vazbou pro nabíjecí proces, který nechá proud dosáhnout svého cíle, dokud není dosaženo nastavené prahové hodnoty napětí.

• Fáze konstantního proudu (CC): Když je baterie vybitá, jednotka MPU dodává cílový proud a nabíjecí napětí je nastaveno vnitřním odporem baterie. Když se baterie nabíjí, její vnitřní odpor se zvyšuje, a proto se postupně zvyšuje měřené nabíjecí napětí.
• Prahové napětí: Je to bod, od kterého je důležité snížit nabíjecí proud, aby se omezilo nabíjecí napětí a aby se nepřekročilo mezní napětí uvedené v datovém listu baterie. Prahová hodnota napětí je v mnoha případech přibližně napětí dosažené při 80 % SoC.
• Fáze konstantního napětí (CV): Když je baterie nabitá na více než 80 % a nabíjecí napětí se chystá překročit prahové napětí, pak se zařízení WirelessCharger 3.0 chová jako regulátor napětí a sníží výstupní proud MPU, přesně podle potřeby, aby udrželo nabíjecí napětí pod prahem napětí. Jak proces nabíjení pokračuje, vnitřní odpor baterie stále roste, proto WirelessCharger 3.0 stále snižuje nabíjecí proud, dokud není splněna podmínka zastavení. Nabíjení během fáze CV je pomalejší.

Nejbezpečnější doporučená nastavení jsou ta, která se vyměňují přímo mezi systémem správy baterií (BMS) a jednotkou MPU v rámci provozního režimu pouze pro BMS: baterie trvale sděluje nabíječce, co potřebuje, prostřednictvím komunikace CAN. Jiná nastavení jsou možná při použití jiných provozních režimů. Je důležité se řídit katalogovým listem výrobce baterie a dodržovat doporučené hodnoty nabíjecího proudu a nabíjecího napětí: tím se zachová počet životních cyklů baterie a předejde se nebezpečným situacím:

• Nastavení nabíjecího proudu musí být vždy nižší než maximální hodnota nabíjecího proudu uvedená v katalogovém listu baterie.
• Nastavení prahového napětí musí být vždy pod hodnotou maximálního napětí uvedenou v datovém listu baterie.
• Nastavení přepětí by mělo být přednostně pod hodnotou maximálního napětí uvedenou v katalogovém listu baterie a na hodnotě striktně nad nastavením prahového napětí.

WirelessCharger 3.0 funguje na bázi nabíjecích stanic kompatibilních se všemi jednotkami MPU, bez ohledu na typy baterií, typy vozidel nebo zvolený režim provozu. Stejná nabíjecí stanice může nabíjet li-ion akumulátor hned poté, co ve stejném závodě nabije olověný akumulátor jiného typu vozidla.

Při vyhodnocování potřebného počtu nabíjecích stanic je třeba brát v úvahu pouze celkový počet vozidel a jejich potřebu dobíjení.

Existují aplikace, které vyžadují jednu nabíjecí stanici pro každé vozidlo. Jiné aplikace si vystačí s jednou nabíjecí stanicí pro čtyři vozidla. V průměru připadají na jednu dobíjecí stanici dvě až tři vozidla.

Systém správy baterie (BMS) je specifický hardware všech li-ionových baterií. V olověných akumulátorech se nevyskytuje. Jeho cílem je mimo jiné vyvažovat a chránit články baterie a ve většině případů komunikovat s nabíječkou tak, aby bylo dosaženo správného nabíjecího proudu při všech úrovních SoC, aby se zabránilo jakémukoli ohrožení baterie a maximalizovalo se počet cyklů životnosti baterie. komunikace systému BMS a nabíječky je definována protokolem, který směřuje až k definici konkrétních bajtů ve stanoveném pořadí (např.: proud, pak napětí, pak SoC, pak teplota atd.).

Akumulátor s portem CAN 2.0B může, ale nemusí být kompatibilní s aplikací WirelessCharger3.0. Port CAN 2.0B: vše závisí na definici dat (datové matici), která by měla odpovídat datům zabudovaným v nabíječce. V případě potřeby lze datovou matici BMS aktualizovat (obraťte se na dodavatele baterie), aby odpovídala jedné z možností protokolu poskytovaného s WirelessCharger 3.0. Alternativně může BMS komunikovat s PLC/VCU prostřednictvím CAN 2.0B, takže PLC/VCU dává pokyny MPU prostřednictvím Ethernetu v režimu pouze PLC.

Mnoho možností protokolů a mnoho provozních režimů dostupných s WirelessCharger 3.0 vám poskytuje maximální rozsah možností pro vhodné vlastní řešení nabíjení. Pokud se vaše potřeby liší od implementovaných, konzultujte s námi další možnosti.

Plné nabití: Proces nabíjení probíhá s malým časovým zatížením. Prochází celou fází nabíjení CC a CV, aby se na konci nabíjení dosáhlo téměř 100% SoC.

Příležitostné nabíjení nebo nabíjení „v procesu“: Přídavné nabíjecí stanice jsou k dispozici pro provádění nabíjení během poměrně krátkého časového úseku, při poměrně vysokém proudu, kdy vozidlo stojí na volnoběh mezi dvěma úkoly, které je třeba provést. Výhody jsou díky rychlému startování nabíječky, jako je WirelessCharger 3.0, zcela reálné a obvykle se preferují u baterií, které nejsou nabité na více než 80 % SoC.

Nabíjení v mezičase: Proces nabíjení je nastaven tak, aby baterie zůstala částečně nabitá, protože se předpokládá využití pouze zlomku kapacity baterie (malá úroveň hloubky vybití neboli DoD). Nabíjení baterie na méně než 80 % SoC by mohlo výrazně zlepšit počet jejích cyklů životnosti, ale bude vyžadovat častější nabíjecí sekvence, to vše ve fázi CC s kratší dobou nabíjení (ve srovnání s delším nabíjením ve fázi CV).

Konečná volba nabíjecí sekvence (nabíjecích sekvencí) závisí na mnoha faktorech souvisejících s potřebami aplikace a příslušným hardwarem. Je specifická pro každý typ aplikace a každou konstrukci vozidla, ale většinou se jedná o téma správy systémového softwaru.

Kolem stacionární podložky není žádné magnetické pole, pokud není obrácena k pohyblivé podložce. Podmínkou pro zahájení činnosti zařízení WirelessCharger 3.0 je totiž navázání komunikace mezi mobilní elektronikou (MPU) a nabíjecí stanicí (IPS), což lze provést pouze v případě, že jsou dvě podložky v těsné blízkosti a správně zarovnané. Jedná se o specifickou bezpečnostní konstrukci nabíječky WirelessCharger 3.0, která je nezávislá na jakémkoli rádiovém systému, a proto není během provozu vystavena žádnému rádiovému rušení.

Při přenosu energie vzniká kolem podložek magnetické pole. Protože jsou si toho naši konstruktéři dobře vědomi, navrhli intenzitu pole, která nepřekračuje zákonné limity a doporučení, jak je uvádí ICNIRP (Mezinárodní komise pro neionizující záření) v roce 2010.

Doporučení ICNIRP je uznáváno po celém světě a je základem pro většinu národních právních předpisů a norem. Pole nelze srovnávat s rádiovými vlnami, které se vyskytují v radiokomunikaci nebo u mobilních telefonů: jedná se o elektromagnetické vlny určené k vysílání na překonávání velkých vzdáleností. Je třeba si také uvědomit, že magnetická pole, která se používají v zařízení WirelessCharger 3.0 jako prostředek pro přenos energie, jsou vázána na svůj zdroj, takže jsou vždy omezena na samotnou blízkost podložek.

Nabíječku WirelessCharger 3.0 lze používat s většinou typů baterií (olověné, Li-ion NMC, Li-ion LFP atd.). Lze použít i baterie s komunikačním portem nebo bez něj. Lze samozřejmě použít i akumulátory, protože to by měl být vhodný název, když hovoříme o řešeních pro ukládání energie, ale obecně se v oboru používá slovo „baterie“. Mluvme tedy nadále o „bateriích“ místo o „akumulátorech“.

Několik výrobců baterií omezuje možnosti nabíjení tím, že ukládá aktivaci komunikačního bajtu (prostřednictvím sběrnice CAN), a tím omezuje možnosti provozních režimů na režim pouze BMS nebo režim BMS&PLC.