商用EVインフラの導入は、多くの場合、厳しい天井にぶつかります。計画担当者は、系統容量の制約と開閉装置の厳しい制限に直面しています。複数の独立したステーションのトレンチ作業は信じられないほど高価です。主要なユーティリティのアップグレードに多額の投資をしたくない場合もあります。代わりに、サイトホストとフリートオペレータはデュアルアウトレットアーキテクチャを頻繁に評価します。これらの効率的なレイアウトにより、既存の電気容量が最大限に活用されます。このテクノロジーを理解することは、長期的な成功にとって極めて重要です。どのようにするのかを正確に知る必要があります。 デュアル コンセント DC 充電器は、 2 台の車両間でキロワットを動的にルーティングします。この特定の知識は、正確なサイト計画に役立ちます。オペレーターが実際の充電時間を効果的に予測するのに役立ちます。選択した投資収益率を正確に計算することもできます。 DC充電設備。以下では、内部電源モジュールを詳しく説明します。負荷分散シナリオを検討します。最後に、避けるべきコンプライアンスの盲点についても説明します。
静的よりも動的: 最新のデュアル コンセント DC 充電器は動的電力共有 (DPS) を優先し、厳密な 50/50 分割ではなく、各車両のリアルタイムの充電状態 (SoC) に基づいてキロワットを割り当てます。
ハードウェア効率: 1 つの電源キャビネットから 2 つのディスペンサーを操作することで、設置コスト、溝掘り、グリッド接続料金が大幅に削減されます。
BMS 通信: インテリジェントな電力ルーティングは、充電器と車両のバッテリー管理システム (BMS) 間の継続的なデータ ハンドシェイクに依存しています。
ROI の評価: デュアルコンセント システムの真の価値は、ピーク キロワット出力だけでなく、サイト利用率と公共事業のピーク需要料金の回避によって測定されます。
シングルポート充電器を導入するには、すべての駐車場に専用の回路が必要です。この従来のアプローチでは、インフラストラクチャのコストが急速に増大します。より太いワイヤゲージ、より大きな導管、および巨大なブレーカーパネルの料金を支払う必要があります。サイトホストは、多くの場合、電流トランスが要求された負荷を処理できないことに気づきます。駐車場が 10 台あるサイトでは、10 回の独立した高電圧の実行が必要になります。この設計は古い施設ではうまく拡張できません。ユーティリティのアップグレードにより、プロジェクトが数か月遅れる可能性があります。
デュアルコンセントシステムはこの問題を直接解決します。これらは、集中電源モジュール キャビネットと並行して単一の大容量回路を活用します。この賢いアーキテクチャは、隣接する 2 つの駐車ベイに同時にサービスを提供します。溝を掘るのは一度だけです。主電源は 1 つだけ引きます。これにより、初期資本支出が大幅に削減されます。集中キャビネットはスマート ディスパッチャとして機能します。車両が必要とする場所にエネルギーを正確に送ります。
導入の成功をどのように測定すればよいでしょうか?私たちはいくつかの重要な成功基準を評価します。
ポートあたりの設備投資の削減: インフラストラクチャを共有することで、充電ベイあたりの物理的な設置コストが削減されます。
ハードウェアの最大使用率: デュアルポート システムにより、充電器のアイドル時間が短縮されます。 1 つのベイが空の場合、もう 1 つのベイはハードウェア容量をすべて使用できます。
公共料金需要管理: スマート ルーティングにより、費用のかかる公共料金のピーク需要しきい値のトリガーを回避します。これにより、施設の総利用額がペナルティレベル未満に抑えられます。
ハードウェア設計者は、電力を供給するために 2 つの主な方法を使用します。古い設計は静的ルールに依存しています。最新のシステムでは、動的ルーティング マトリックスが使用されています。ハードウェアを購入する前に、その違いを理解する必要があります。
静的分割は、厳密な数学的除算として機能します。 2 台の EV が接続されると、合計出力が永続的に半分になります。あなたが 120kW の充電器を所有していると想像してください。 2 台の車両が接続されている場合、内部リレーは各ポートに正確に 60kW をロックします。このメカニズムには、より単純な内部コンポーネントが必要です。主に、古いモデルや低価格帯の機器に搭載されています。
主な欠点は、極度の非効率性です。車両 A がほぼ満充電の状態で到着したとします。 20kWしか受け入れられない可能性があります。静的システムは依然としてそのポート用に 60kW を予約しています。ポート A の残りの 40kW が孤立します。車両 B は 100kW を切実に必要としているかもしれませんが、60kW の制限に固定されたままです。貴重な時間と貴重なサイト容量を無駄にします。
動的電力共有は、容量不足の問題を解決します。高度なマトリックス ルーティングを使用します。キャビネット内では、エンジニアが小型の電源モジュールをグループ化します。内部コンタクタは、リアルタイムの要求に基づいてこれらのモジュールをアクティブ ポートに動的に切り替えます。充電器は、各車両が実際に必要とするものを常に評価します。
利点は、圧倒的な効率性です。 120kW の例をもう一度見てみましょう。車両 A は接続しており、90kW が必要です。車両 B は接続しており、30kW が必要です。ダイナミック マトリックスは、必要な電力を各プラグに正確に供給します。ゼロ容量はアイドル状態になります。これにより、顧客エクスペリエンスが向上します。ドライバーが駐車場で待つ時間を短縮します。
表 1: コア電力共有アーキテクチャの比較
特徴 |
静的電力分割 |
動的電力共有 (DPS) |
|---|---|---|
割り当て方法 |
厳格な 50/50 分割 |
リアルタイムのデマンドベースのルーティング |
孤立した容量 |
高 (未使用のキロワットを無駄にします) |
ゼロ (利用可能な電力をすべて利用) |
ハードウェアの複雑さ |
低 (単純なリレー) |
高 (マトリックスコンタクタとソフトウェア) |
理想的な使用例 |
制服を着た艦隊が一晩充電 |
さまざまな車両が停車する公共駅 |
内部メカニズムを理解することは、プランナーがサイトのレイアウトを最適化するのに役立ちます。あ デュアルコンセント DC 充電器は 高速データ交換に依存しています。推測ではありません。車両からの厳しい指令にも応えます。
動的共有シーケンスがどのように展開されるかを次に示します。
最初のハンドシェイク: EV がケーブルに接続します。充電器は車両のバッテリー管理システム (BMS) との通信を即座に確立します。これにより、許容可能な最大充電速度と現在の充電状態 (SoC) が決まります。
充電曲線の監視 現実: バッテリーは均一な速度で充電されません。バッテリーが 80% を超えると、充電受け入れ率が急激に低下します。これにより、バッテリーセルが熱による損傷から保護されます。充電器はこの減速を積極的に監視します。
リアルタイムの再割り当て: システムは需要の低下に反応します。車両 A が SoC の 80% に達し、25kW までスロットルダウンしたと想像してください。次に、車両 B を 10% SoC で接続します。車両 B は最大のパワーを要求します。充電器の内部コンタクタは、解放された電源モジュールをポート A からポート B に即座に再ルーティングします。これは、アクティブなセッションを中断することなく行われます。
先入れ先出し (FIFO) の優先順位付け: 一部の演算子はルールベースの階層を好みます。最新のファームウェアにより、サイトホストは最初に到着する車両を優先することができます。これにより、車両 A がターゲット SoC に迅速に到達することが保証されます。そうして初めて、システムは大きな電力を 2 台目の車両に振り向けます。
表 2: 分単位の電力再配分シナリオ (総容量 150kW)
時間 |
車両A（SoC） |
車両Aのパワー |
車両B (SoC) |
車両Bのパワー |
|---|---|---|---|---|
0:00 |
20% |
150kW（最大） |
接続されていません |
0kW |
0:15 |
50% |
120kW |
10% (接続しただけ) |
30kW（残り） |
0:30 |
80% |
40kW (絞り込み) |
30% |
110kW (再割り当て) |
0:45 |
100% (完了) |
0kW |
60% |
150kW (フルアクセス) |
適切なハードウェアを選択するには、慎重な検査が必要です。すべての急速充電器が圧力下で同等に性能を発揮するわけではありません。次の作品を評価するとき DC 充電装置は、内部エンジニアリングの選択に細心の注意を払ってください。
より小さなモジュール式パワーブロックが詰め込まれたユニットを探してください。一部のメーカーは 15kW または 30kW モジュールを使用しています。モジュールが小さいため、高精度のパワー スライシングが可能になります。充電器が大規模な 60kW モジュールを使用している場合、電力を効率的に共有できません。エネルギーを 60kW のチャンクでのみ受け渡すことができます。粒度が小さいほど、マトリックス ルーティング システムの柔軟性が高まります。
高出力の共有を継続すると、信じられないほどの量の熱が発生します。アクティブな冷却は、忙しい現場では交渉の余地がありません。水冷ケーブルと標準の空冷ケーブルを慎重に評価してください。液体冷却により、ケーブルをより薄く、より軽くすることができます。これにより、ユーザーのアクセシビリティが大幅に向上します。意図した利用率と特定の地域の気候に基づいて冷却を選択してください。
標準化は現在、業界全体で移行しつつあります。ユニットがユーザーに必要な物理規格をサポートしていることを確認してください。多くのフリート オペレーターは依然としてデュアル CCS レイアウトを必要としています。ただし、パブリック ネットワークでは NACS/CCS の組み合わせが頻繁に要求されます。交換可能なコネクタ ケーブルを選択すると、高価なハードウェア投資が将来にわたって保証されます。
ソフトウェアのロックインは運用の柔軟性を破壊します。ハードウェアが Open Charge Point Protocol (OCPP) 1.6J または 2.0.1 で実行されていることを確認します。この重要な標準により、サードパーティのバックエンド ソフトウェアを使用できることが保証されます。セッションをシームレスに監視し、電力共有パラメータを調整できます。元のメーカー独自のネットワークに固執したままになることはありません。
最高のハードウェアでも、不適切にインストールされている場合は問題が発生します。サイトプランナーは、現地の条例や物理的制約を見落とすことがよくあります。これらの一般的なコンプライアンスの盲点を回避する必要があります。
電気技師は米国電気工事規程 (NEC) に従う必要があります。 NEC では、EV 充電器は「連続負荷」として認定されています。この分類には厳しい罰則が課せられます。デュアルコンセント充電器では、上流回路ブレーカーのサイズが、ユニットの銘板を組み合わせた最大定格の 125% である必要があります。内部でどれほどインテリジェントに権力を共有するかは関係ありません。約 150 アンペアを消費する 120kW ユニットには、少なくとも 187.5 アンペアのサイズのブレーカーが必要です。最初のサイト計画時にこのルールを無視しないでください。
2 本の重い DC ケーブルを 1 つの台座から管理すると、物理的な問題が生じます。ケーブルが地面に落ちることがよくあります。これにより、隣接する駐車ベイ間に重大なつまずきの危険が生じます。重いコネクタ ヘッドはコンクリートの上に落とすと簡単に壊れます。堅牢なケーブル格納システムが必要です。信頼性の高いリトラクターがケーブルを引き上げて邪魔にならないようにし、現場を安全に保ち、ADA に準拠した状態に保ちます。
動的共有は引き続き完全にソフトウェアに依存します。内部マトリックスには一定の命令が必要です。ネットワークの停止や内部ファームウェアのバグにより、このロジックが中断される可能性があります。ソフトウェアに障害が発生した場合、多くのユニットは安全を確保するために自動的に静的な 50/50 分割にフォールバックします。総生産量を大幅に制限する場合もあります。常にメーカーのサービス レベル アグリーメント (SLA) を評価してください。高い稼働時間の保証と迅速なリモート トラブルシューティング機能が求められます。
デュアルコンセント DC 充電装置は、孤立した電気容量を高利用率の資産に効果的に変換します。電力を最も必要な場所に正確にスマートに配線することで、インフラストラクチャにかかる費用をさらに拡大できます。このアプローチにより、高価で時間のかかるユーティリティのアップグレードが回避されます。
意思決定ロジックは単純なものである必要があります。予測可能性が高く均一な夜間フリートの場合にのみ、静的分割を選択してください。回転率の高い公共充電または混合車両フリートの場合、資本支出を正当化するために動的な電力共有が完全に必須です。
次のステップには行動が必要です。包括的なサイトのエネルギー監査を実施します。正確なピーク利用可能キロワット容量を決定します。電気的な厳しい制限を把握したら、自信を持ってハードウェア ベンダーを最終候補に挙げ、回復力のあるレイアウトを設計できます。
A: いいえ。公表されている最大速度 (例: 180kW) は、主電源キャビネットの総容量を表します。 2 台の車が同時に充電する場合、システムの内部電力共有ルールに基づいて、180kW がそれらの車に分割されます。
A: 動的な電力共有設定では、状況は即座に変化します。最初の EV が充電を完了すると、その BMS は電力の要求を停止します。その後、充電器は利用可能な容量の 100% を 2 番目に接続された EV に瞬時に供給します。
A: 必ずしもそうとは限りません。 120kW のデュアルコンセント充電器には、120kW のシングルコンセント充電器とまったく同じ電気サービスとブレーカー サイズが必要です。主な違いは、デュアル ユニットが既存の収容台数を 2 つの異なる駐車スペースに巧みに分割していることです。
A: いいえ。充電器は、車両自体のバッテリー管理システムによって指示された特定の電力要求に厳密に従います。電力共有は、利用可能な最大供給量を制限するだけです。車両が安全に許容できる以上のパワーを強制することはありません。
