Laddade EVS | Rensa flaskhalsen för elektrisk service för EV -laddningsinstallation

Power Innovations Internationals nya linje med DC Fast Chargers kan acceptera ett brett utbud av ingångsspänningar.

• Verktygsanslutningsflaskhalsen har blivit bête noire av EVSE -världen. Men ibland får problemet inte tillräckligt med kraft, utan snarare att få rätt typ av kraft – och ibland är den riktiga flaskhalsen att få transformatorerna och switchgear som behövs för att arbeta runt dessa problem.

• Power Innovations International har en lösning-dess en ny rad EV-laddare kan hantera ett brett utbud av ingångsspänningar, vilket eliminerar behovet av steg-upp-transformatorer och 480 V-switchgear, vilket kan översätta till stora besparingar av tid och pengar.

• PII: s nya laddare har flera andra funktioner som kunder har bett om, inklusive en modulär arkitektur som är utformad för att förenkla installationen och förbättra tillförlitligheten.

Det finns tre saker som alla i EV -industrin verkar vara överens om: (1) vi behöver mer avgiftsinfrastruktur; (2) det måste vara mer pålitligt; och (3) installationen tar ofta mycket för lång tid. Projektförseningar har ofta att göra med att få en webbplats ansluten till nätet, men det är inte (alltid) felet i lokala verktyg – hög efterfrågan på väsentlig kraftutrustning som transformatorer och switchgear har skapat en brist, och väntetiderna kan sträcka sig till månader eller till och med år.

Förutom utrustningsbrist har många webbplatser problem med att få rätt typ av kraft. Majoriteten av DC Fast Chargers på marknaden idag kräver 480-volt, 3-fas kraft, istället för 208 V- och 240 V-leveranser som finns på många kommersiella och bostadsfastigheter. Och det finns vissa områden i USA där 480 V helt enkelt inte är tillgängliga.

Flera EVSE -branschproffs har berättat för oss att detta är en stor flaskhals. VD Alex Urist från Xcharge, som gör batteriladdare, tog upp frågan i en intervju med Laddad (Se vår fråga från OCT-dec-december 2023). Om 480 V inte är tillgänglig på din webbplats, behöver du en extra utrustning som kallas en buck-boost-transformator för att kliva på spänningen upp till det du behöver. Laddningsindustrins konsult Forest Williams berättade för oss att denna artikel kan kosta tusentals dollar, och ledtiden för att få nödvändig switchgear kan sträcka sig till månader.

EVSE Manufacturer Power Innovations International (PII) har en lösning. Företaget introducerade nyligen en rad EV-laddare som kan hantera olika ingångsspänningar, inklusive 240 V enfas och 208 V/240 V tre-fas-alla i samma ruta, utan att tömma laddaren. Detta eliminerar behovet av steg-up-transformatorer och 480 V-switchgear, vilket kan översätta till stora besparingar av tid och pengar.

Laddad Talade med Nick Stone, PII: s produkt och marknadschef.

Laddad: Vad är ursprungshistorien bakom din nya EVFC -linje av laddare?

Nick Stone: PII startades 1997 som ett litet företag i Utah och utvecklade en robust, pålitlig typ av UPS -produkt med fokus på industriella applikationer. [Taiwanese electronics company] Lite-On förvärvade PII 2013. Under tidsramen 2020-2021 fanns det en möjlighet att komplettera den affären med vad PII kan göra. Lite-On har ett antal nivå 2-laddare, men Lite-On hade inte en nivå 3-laddare. Med DC Fast Charging, naturligtvis integrerar vi kraftkonvertering för att konvertera AC till DC, och det är en av de kärnkompetenser som PII erbjuder.

Vid den tiden fanns det många kundkommentarer från några av de domare i DC Fast Charger -utrymmet. Vi lyssnade på en del av den feedbacken och försökte förstå vad kunderna sa om sina laddare. Naturligtvis är drifttid verkligen absolut nödvändigt, men vi ville lägga till några andra funktioner.

Vi tillbringade lite tid 2022 med att utveckla några likriktare som vi använder över våra produktlinjer och utnyttjade samma kraftförsörjningstopologi som lite använder i datacentret. Detta ger oss en miljon timmar demonstrerade MTBF [Mean Time Between Failures, a measure of reliability] inom datacentret. Vi ville ta samma typ av kraftförsörjningstopologi som har visats i uppdragskritiska applikationer och integrera det i en DC Fast Charger.

En av de saker som vårt firmware -team gör är mycket inbäddad kontroll. En av konkurrenterna i detta utrymme bygger en UL 508 en panel där din strömförsörjning och strömmätare är din järnvägsmonterade, och du öppnar den och det är en labyrint av ledningar. Vi ville ta all kontroll och kraftkonvertering som gör hjälpkraften och integrera den i en lösning som ligger ovanpå vår kraftkonvertering. Vi tillbringade lite tid på att utveckla det där du tar nätet med att komma in i vårt kraftkonverteringsblock, mäta växelströmmen, göra all din lågspänningskonvertering-12, 24 och 48 volt för alla interna effektbehov och hjälpbelastningar-och gör det till våra kraftförsörjningar, ta tillbaka den genom högvoltage-linjen, tillbaka genom samma kontroller, och till CCS.

Laddad: Lågspänningens hjälpbelastningar är saker som videoskärmen och användargränssnittet?

Nick Stone: Ja. Vårt modem, displayen, knapparna, e-stoppet, värmeväxlarna-alla kommer från en central strömförsörjning som är inbyggd. Det finns inget behov av en separat DIN-järnvägsförsörjning eller en hel massa andra ledningar. Omvandling av alla typer av växelspänningar är en kärnkompetens som lite har, och vi integrerade det i vår övergripande design. Vi har inte externa ledningar som kommer och går till strömförsörjningen, kommer sedan ut och matar alla dessa laster – vi gör allt i en integrerad, ren lösning.

Nu behöver vi naturligtvis en kapsling, vi behöver termisk hantering, miljöskydd, en skärm, någon typ av användargränssnitt. Det var där vi tillbringade lite tid på att lyssna på kunder och installatörspartners. De sa: ”Jag gillar inte att göra filterutbyten.” Okej, vi kommer att integrera det i vår design. Vi kommer att ha ett sätt att göra termisk hantering som inte kräver något underhåll.

De sa: ”Jag behöver den här saken för att vara lätt att installera.” Hur gör vi det? En nyckel är att ha ett mycket brett utrymme för att landa dina kablar, så att du kan göra alla typer av konfigurationer när du gör installationen. Med mycket utrymme behöver du inte pincett. Även om du gör 60 kilowatt, 240 enfas, till exempel, ditt kabelböjningsutrymme, kan du kämpa med det under installationen.

Det var ett av de viktigaste meddelanden som vi hörde. En annan var, när vi befinner oss i befintlig infrastruktur, de har inte alltid 480-volt kraft tillgänglig. De kanske bara har 208, 240 enfas eller delta, så de måste köpa en steg-up-transformator. Det är en annan smärtpunkt som vi hörde: ”Jag kan köpa en laddare med kanske sex månaders ledtid, men jag måste vänta i två år för att få min transformator.” Vi kom på ett sätt, som vi har ett patent som väntar på, för att rymma alla vanliga amerikanska installationsspänningar där ute. Vi kan göra 208, 240 delta, 240 enfas, 480 delta [a form of three-phase that doesn’t have a neutral]480 Wye, alla i samma laddare.

Att rymma den tillgängliga kraften kan hjälpa till att påskynda att få laddarna i marken. Om du tittar på ett hotell eller en bilhandlare eller en bensinstation kommer de förmodligen inte att installera tio snabba laddare, så de vill inte få den ytterligare transformatorn. I vissa fall skulle du behöva hälla en dyna, få en primär och sekundär koppling, och beroende på vem som äger den stationen kan du behöva få ett meteruttag för att grenas från strömmen. Det finns många olika variabler, och vi har sett fall där det kan fördubbla din projektkostnad.

Laddad: Vår Chloe Theobald talade med din globala försäljningschef Tim Rees vid 2024 Act Expo, och han förklarade att PII: s laddare är baserade på en modulär kraftarkitektur som kan hålla dem leverera elektroner även om enskilda moduler misslyckas.

https://www.youtube.com/watch?v=ugbrn8c0fke

Nick Stone: Det liknar en datacenter typ av arkitektur. Om en strömförsörjning sjunker tar den inte resten av systemet. Vi har till exempel nio moduler i vår 30 kW laddare. Om man går ner är de andra åtta fortfarande i drift. Du springer på 26,7 kilowatt istället för 30, men hela stationen går inte ner. Och för att ersätta en strömförsörjning glider modulen rätt in och ut på några sekunder. Varje annan typ av laddare måste du ta hela 30 eller 40 eller 50 kW blockera, och det är en ganska allvarlig ansträngning. För oss skickar vi ut en annan modul, du tar toppen, det finns en liten flik som du drar ut, skjuter in en annan och du är tillbaka och kör med full kapacitet.

Laddad: Dina laddare kan inte bara acceptera ett brett spänningsutbud på ingångssidan, utan också på utgångssidan, så att de redan kan rymma de nya EV: erna som flyttar till 800-volt-system.

Nick Stone: Rätta. Vi har den dubbla drivlinan i vår likriktare som kan göra det. Några av de första Hyundai/Kia 800-volt fordonen där ute, vi har redan laddat dem i ett par år nu. Vi vet att det är där branschens rubrik, eftersom du kan sänka din nuvarande och öka din totala kraft.

Laddad: Det verkar som en no-brainer. Du har en laddare som kan eliminera behovet av en transformator. Varför erbjuder inte alla EVSE -tillverkare det?

Nick Stone: Jag säger ett par saker. För det första är vi en av de enda som är vertikalt integrerade i detta utrymme, så vi kan konfigurera våra strömförsörjningar till applikationen som vi har. Och när vi tittar på kraftförsörjningstopologierna som används i datacenterutrymmet måste vi ha ett brett ingångsintervall för att rymma det marknadssegmentet. Hur vi har ordnat våra likriktare inom det vi kallar vår krafthylla är också ett äganderätt, och det är något vi har ett pågående patent på.

Nu finns det några tillverkare som kan ta en 240 delta -ingång, men du härrör mängden kraft. Om du till exempel går till den 30-kilowattladdaren är det 30 kilowatt om du matar den 480 trefas. Du kan applicera 240 på det, men du kan komma till kanske 22 eller 24 kilowatt kraft. Vi är de enda som vi har sett som kan ta någon av dessa olika ingångsspänningar utan att härda mängden kraft. Så om du köper 30 kilowatt eller 60 kilowatt eller 120 kilowatt får du det du köpte.

Laddad: Och den som installerar laddarna kan enkelt välja den ingångsspänning som de behöver.

Nick Stone: Ja. Det är inte något du har att göra med firmware eller något liknande, det är faktiskt ett mekaniskt sätt att vi gör det. Inuti laddaren finns det detta stora öppna utrymme för att underlätta installationen, och i detta område är det vi kallar konfigurerbara samlingar. Detta är något som är mindre än handflatan. Det är en mycket enkel process. Alla dessa är tillgängliga i varje laddare som vi säljer, så när elektrikern eller installationsprogrammet ser vilken ingångsspänning de har tillgängliga, väljer de helt enkelt lämplig spänning. Den är tryckt precis på framsidan av samlingen.

https://www.youtube.com/watch?v=f8d-k_y1nls

Laddad: Med tanke på att detta kan spara pengar och tid och öka tillförlitligheten, förutser du att dina konkurrenter kommer att börja göra detta också?

Nick Stone: Jag tror att de säkert kommer att ta upp. När vi var på ACT och gjorde vår första marknadslansering av produkten fanns det ett antal konkurrenter som kom förbi för att lära oss vad vi gör. Hur vi har gjort det tror jag dock att vi har tillräckligt med skydd där för att vi inte ska göra det på samma sätt, och det kommer då att ta ytterligare ett par år för dem att göra det lite annorlunda.

Laddad: Så du har en första rörelsefördel som kommer att hålla dig i ett par år, förhoppningsvis.

Nick Stone: Vi tror det, ja. Det finns ytterligare en featurethat som jag inte har nämnt än. Vår standard likriktare använder idag växelströmsspänningar, men den kan också ta en DC -ingångsspänning, så vi kan nu ta ingångar från en batterikälla eller en vätebränslecell ingång. Så vi tittar på dessa andra applikationer – om du är i det bärbara kraftutrymmet som betjänar applikationer som evenemang eller filmstudior, är det några av de ytterligare applikationer som vi arbetar med partners för att utöka applikationsuppsättningen, eftersom vi kan göra DC -ingång.

Den här artikeln dök först upp i nummer 71: januari-mars 2025-Prenumerera nu.