WirelessCharger 3.0

Za każdym razem, gdy spełnione są warunki "Rozpoczęcie ładowania", ładowarka WirelessCharger 3.0 zaczyna dostarczać aktualny cel ustawiony w wybranym trybie pracy. Prąd wyjściowy MPU wzrasta bardzo szybko i przepływa przez akumulator, który ustawia napięcie ładowania (niski stan naładowania prowadzi do mniejszej rezystancji wewnętrznej i mniejszego napięcia). Napięcie ładowania jest stałym sprzężeniem zwrotnym dla procesu ładowania, które pozwoli prądowi osiągnąć swój cel, dopóki nie zostanie osiągnięty ustawiony próg. 

• Faza prądu stałego (CC): Gdy akumulator jest rozładowany, MPU dostarcza prąd docelowy, a napięcie ładowania jest ustalane na podstawie rezystancji wewnętrznej akumulatora. Podczas ładowania akumulatora zwiększa się jego rezystancja wewnętrzna, a tym samym stopniowo zwiększa się mierzone napięcie ładowania.
• Próg napięcia: Jest to punkt zwrotny, od którego ważne jest, aby zmniejszyć prąd ładowania, aby ograniczyć napięcie ładowania i nie przekroczyć limitu napięcia w arkuszu danych akumulatora. Próg napięcia w wielu przypadkach jest w przybliżeniu napięciem osiągniętym przy 80% naładowania akumulatora.
• Faza stałego napięcia (CV): Gdy akumulator jest naładowany do poziomu powyżej 80%, a napięcie ładowania zbliża się do progu, ładowarka WirelessCharger 3.0 działa jak regulator napięcia i zmniejsza prąd wyjściowy MPU w razie potrzeby, aby utrzymać napięcie ładowania poniżej progu. W miarę trwania procesu ładowania, rezystancja wewnętrzna akumulatora stale rośnie, dlatego ładowarka WirelessCharger 3.0 zmniejsza prąd ładowania, aż do momentu zatrzymania. Ładowanie w fazie stałego napięcia jest wolniejsze.

Najbezpieczniejsze zalecane ustawienia to te wymieniane bezpośrednio między systemem zarządzania akumulatorem (BMS) a mikroprocesorem (MPU) w ramach trybu pracy wyłącznie z BMS: akumulator stale informuje ładowarkę o swoich potrzebach za pośrednictwem komunikacji CAN. Możliwe są również inne ustawienia, korzystając z innych trybów pracy. Należy zapoznać się z kartą katalogową producenta akumulatora i przestrzegać zalecanych wartości prądu i napięcia ładowania: pozwoli to zachować liczbę cykli ładowania akumulatora i uniknąć niebezpiecznych sytuacji:

• Ustawienie prądu ładowania musi być zawsze niższe od maksymalnej wartości prądu ładowania podanej w karcie katalogowej akumulatora.
• Ustawienie progu napięcia powinno być zawsze niższe od maksymalnej wartości napięcia podanej w karcie katalogowej akumulatora.
• Ustawienie przepięcia powinno być niższe od maksymalnej wartości napięcia podanej w karcie katalogowej akumulatora i ściśle przekraczać ustawiony próg napięcia.

Ładowarka WirelessCharger 3.0 bazuje na stacjach ładowania kompatybilnych ze wszystkimi MPU, niezależnie od typów akumulatorów, typów pojazdów czy wybranego trybu pracy. Ta sama stacja ładująca może ładować akumulator litowo-jonowy zaraz po naładowaniu akumulatora kwasowo-ołowiowego w innym typie pojazdu w tym samym zakładzie. 

Do oceny potrzebnej liczby stacji ładowania należy brać pod uwagę jedynie całkowitą liczbę pojazdów i ich zapotrzebowanie na ładowanie.

Istnieją aplikacje wymagające jednej stacji ładowania dla każdego pojazdu. Inne zastosowania poradzą sobie z jedną stacją ładowania dla czterech pojazdów. Średnio na każdą stację ładowania przypadają od dwóch do trzech pojazdów.

System zarządzania baterią (BMS) to specyficzny element wyposażenia wszystkich akumulatorów litowo-jonowych. Nie występuje w akumulatorach kwasowo-ołowiowych. Ma on na celu m.in. zrównoważenie i ochronę ogniw akumulatora oraz, w większości przypadków, komunikację z ładowarką w celu uzyskania odpowiedniego prądu ładowania na wszystkich poziomach stanu naładowania, unikając zagrożeń związanych z akumulatorem i maksymalizując liczbę cykli życia akumulatora. Komunikacja między BMS a ładowarką jest definiowana przez protokół, który definiuje określone bajty w ustalonej kolejności (np. prąd, następnie napięcie, następnie stan naładowania, następnie temperatura itd.). 

Akumulator z portem CAN 2.0B może, ale nie musi, być kompatybilny z łądowarką WirelessCharger 3.0. Dla portu CAN 2.0B wszystko jest uzależnione od definicji danych (matrycy danych), która powinna być zgodna z tymi wbudowanymi w ładowarkę. W razie potrzeby macierz danych BMS można zaktualizować (prosimy o kontakt z dostawcą akumulatora), aby odpowiadała jednej z opcji protokołu dostępnych w WirelessCharger 3.0. Alternatywnie, BMS może komunikować się z PLC/VCU przez CAN 2.0B, dzięki czemu PLC/VCU przekazuje polecenia MPU przez Ethernet w trybie PLC-only.

Wiele opcji protokołów i wiele trybów pracy dostępnych w ładowarce WirelessCharger 3.0 zapewnia maksymalny zakres opcji dla odpowiedniego rozwiązania do ładowania. Jeśli Twoje potrzeby różnią się od wdrożonych, skonsultuj się z nami w celu uzyskania dodatkowych opcji.

Pełne ładowanie: Proces ładowania odbywa się z niewielkimi ograniczeniami czasowymi. Przechodzi przez wszystkie fazy ładowania (faza prądu stałego (CC), próg napięcia, faza stałego napięcia(CV)), aby osiągnąć blisko 100% stanu naładowania pod koniec procesu ładowania. 

Ładowanie okazjonalne lub ładowanie "w trakcie": Dostępne są dodatkowe stacje ładowania, które umożliwiają ładowanie w stosunkowo krótkim czasie, przy dość wysokim natężeniu prądu, gdy pojazd pracuje na biegu jałowym między dwoma zadaniami do wykonania. Korzyści są realne w przypadku szybko uruchamiającej się ładowarki, takiej jak WirelessCharger 3.0, i jest ona zazwyczaj preferowana w przypadku akumulatorów, których poziom naładowania nie przekracza 80%.

Ładowanie pośrednie: Proces ładowania ma na celu utrzymanie akumulatora w stanie częściowego naładowania, ponieważ tylko ułamek jego pojemności jest wykorzystywany (niewielki stopień rozładowania). Ładowanie akumulatora do poziomu poniżej 80% stanu naładowania, może znacznie wydłużyć jego cykl życia, ale będzie wymagało częstszych sekwencji ładowania, wszystkie w fazie CC (stałej) i krótszego czasu ładowania (w porównaniu z dłuższym ładowaniem w fazie CV).

Ostateczny wybór sekwencji ładowania zależy od wielu czynników związanych z potrzebami aplikacji i zastosowanym sprzętem. Jest on specyficzny dla każdego typu aplikacji i konstrukcji pojazdu, ale w większości przypadków jest to kwestia zarządzania oprogramowaniem systemowym.

Nie ma pola magnetycznego wokół stacjonarnego padu, dopóki nie jest on skierowany w stronę mobilnego padu: jest to niemożliwe. Warunkiem uruchomienia ładowarki WirelessCharger 3.0 jest nawiązanie komunikacji między elektroniką mobilną (MPU) a stacją ładowania (IPS), co jest możliwe tylko w przypadku bliskiej odległości dwóch padów z prawidłowym ustawieniem. Jest to szczególna konstrukcja ładowarki WirelessCharger 3.0, która jest niezależna od jakiegokolwiek systemu radiowego i dlatego nie podlega żadnym zakłóceniom radiowym podczas pracy.

Wokół padów podczas przesyłu energii występuje pole magnetyczne. Nasi projektanci doskonale zdają sobie z tego sprawę i opracowali natężenie pola, które nie przekracza dopuszczalnych limitów i zaleceń prawnych, np. ICNIRP (Międzynarodowej Komisji Ochrony przed Promieniowaniem Niejonizującym) z 2010 roku.

Zalecenie ICNIRP jest uznawane na całym świecie i stanowi podstawę większości krajowych przepisów i norm. Pól tych nie należy porównywać z falami radiowymi występującymi w komunikacji radiowej ani w telefonach komórkowych: są to fale elektromagnetyczne zaprojektowane do wysyłania na duże odległości. Należy również zauważyć, że pola magnetyczne, wykorzystywane w ładowarce WirelessCharger 3.0 jako środek przesyłu energii, są powiązane ze swoim źródłem, więc zawsze ograniczają się do samej bliskości padów.

Z WirelessCharger 3.0 można używać większości rodzajów akumulatorów (kwasowo-ołowiowych, litowo-jonowych NMC, litowo-jonowych LFP itp.). Można również stosować akumulatory z portem komunikacyjnym lub bez. Oczywiście można używać akumulatorów, ponieważ jest to właściwa nazwa w kontekście rozwiązań do magazynowania energii, ale ogólnie używa się również słowa „bateria”. Dlatego zamiast „baterie” używamy słowa „akumulatory”.

Niektórzy producenci akumulatorów ograniczają możliwości ładowania, narzucając bajt komunikacyjny do aktywacji (przez magistralę CAN), redukując w ten sposób dostępne tryby pracy do trybu BMS-only lub do trybu BMS&PLC.