2つのDC充電器はラベル上で同じ定格を示し、現地では挙動が異なります。車両が求める全レンジでスムーズに配達できます。もう1台は大きなブロック間を行き来し、容量を放置し、2台目の車両には1台目よりも劣ります。違いは通常、総権力ではなく、その権力がどのように構築され、分配されるかにあります。
構成単位はパワーモジュールです。何をするのか、どこで効率的か、各コネクタの背後にどれだけの部品があるのかを理解することで、データシートが単一の数字でまとめる挙動の多くを説明できます。
パワーモジュールの役割
モジュールは自己完結型のコンバーターです。キャビネットの配電から三相交流を受け取り、入力電流を補正して電源がクリーンな負荷を認識するようにし、直流バスに整流し、そのバスを車両が求める電圧と電流に変換します。独自の制御ループ、冷却経路、そして独自の保護を担っています。
モジュールはDC側で並列配線されています。出力が結合されるため、キャビネットの定格はおおよそモジュール数に定格1を掛けたものです。この計算は単純であり、多くの調達比較もここで止まっていますが、これは誤りです。並列配置こそが柔軟性とその後の制約の両方を生み出すのです。
同じユニットを繰り返して充電器を作ることには3つの実用的な利点があります。設計作業は再発明ではなく繰り返されるため、認証作業は構成間で分担されます。製造の歩留まりは、キャビネット全体を再加工するのではなく、故障したモジュールを交換することで改善されます。そしてサービスは修理ではなく交換となり、現場が同じ日にサービスに戻るのと、はんだごてを持った技術者を待つかの違いになります。
効率曲線は平坦ではありません
コンバーターには2種類の損失があります。その中には処理される電力に比例するものもあります。例えば、半導体や銅の伝導損失です。その他、ユニットが稼働している間にほぼ固定されるスイッチ損失、制御電子回路、ファン、補助電源などがあります。軽負荷では固定部品が優勢になるため、効率は低いです。負荷が上がると固定部品はより多くの出力に分散し、効率は上がります。ほぼフルロードになると、伝導損失が支配的になり、曲線は平坦になったり下向きになったりします。
その結果、最適な動作ポイントは範囲の中間あたりに位置し、上部には位置しません。ピーク効率値で提示された充電器は、実際のセッションが一時的に通過したり全く通過しない負荷ポイントで見積もりを出していることになります。
モジュール構造はこれを管理する方法を提供します。遅いセッション中にすべてのモジュールを軽負荷で動かす代わりに、コントローラーは効率帯に近いモジュールの数を減らし、残りをアイドル状態にすることができます。これが、モジュールキャビネットが実際の大型コンバーターより多くの部品を搭載しているにもかかわらず、実際のエネルギー消費面で1台を上回ることができる理由の一つです。
これはまた、効率の数値がハードウェアだけでなくキャビネットの配達方法にも依存することを意味します。同じモジュールと異なるディスパッチロジックを持つ2つのユニットは、混合セッションの1か月間で異なる消費量を示します。
なぜモジュール数が最小パワーステップを設定するのか
モジュールは入れ替え可能ですが、分割できません。各モジュールが一定量を供給する場合、出力はその量の倍数と、モジュール自体が低出力で提供する部分的な能力しか取れません。
これは最小のパワーステップであり、それ自体が仕様です。4つの大きなモジュールを持つキャビネットは、1モジュール分の要求をする車両に対応するには、2つ目のモジュールを丸ごと入れ替えてスロットルを制限しなければなりません。余剰容量は存在しますが、その時点では他の誰にも売ることができません。
ステップが小さい場合は容量が細かく割り当てられ、より少ない容量が残されます。ステップが大きい場合、キャビネットはフル出力時に良好に動作し、中央では不振です。30 kWのステップでスイッチする120 kWまたは180 kWのユニット、または40 kWのステップで割り当てるハブは、まさにこの特性を表しています — 総定格ではなく、合計を割れる解像度です。
Central Dispatch vs Fixed Per-Connector
固定配置では各コネクターがモジュールセットを所有します。一方のコネクターにある車両は硬い天井を持ち、空のままのストールから借りることはできません。これは簡単に判断でき、認証も簡単ですが、需要が不均一なときには容量を浪費します。
中央配置ではすべてのモジュールが共通バスの後ろに配置され、コントローラーはセッションの必要に応じてコネクタに電力を割り当てます。1台の車両でほぼキャビネット全体を描画できます。2台の車両が保険契約に従って分割します。charging hubホストはこのように構成されており、ホストキャビネットに変換が保管され、端末はそこから引き出されます。
ポリシーの方がトポロジーよりも重要です。公平な分配は両車の半分を分け、ほぼ満載の車がもはやパワーを保持できなくなることがあります。需要追従ポリシーは、プールが尽きるまで各車両に要求するものを与え、その後残りの車両を割り当てます。前者は運転手に説明しやすいです。もう1つは同じハードウェアから1時間あたりより多くのエネルギーを供給します。
N+1冗長性が本当にもたらすもの
この用語は、キャビネットがモジュールを失っても定格電力を供給できるという意味と解釈されることが多いです。その読み方は間違っています。冗長性とは、キャビネットがモジュールを失っても出力を減らして動作を続けられることを意味します。
買うのは容量ではなく、在庫です。N+1モジュールのサイトは単一のモジュール故障でも開いたままです。このキャビネットがないサイトは、代替品が届くまでキャビネットを失います。閉店した屋台が見出しになる高速道路の場所なら、その取引は支払う価値があります。夜間にセッションを再スケジュールできるデポとしては、多くの場合そうではありません。
値はモジュールをライブで交換できるかどうかという第二の要素にも依存します。ホットスワップ機能は、故障をサービス中断なしにメンテナンス作業に変換します。キャビネットのシャットダウンを必要とするモジュールは冗長性をスケジュールされた停電に変え、ラベルが示すほど大きな利点はありません。
同一出力の2ユニットを比較
6つの質問は、同じヘッドライン番号を持つ2つのキャビネットを分けます。
モジュール数は何つで、それぞれどのくらいの評価ですか?コントローラーが割り当てられる最小のパワーステップはどれくらいですか?プールはコネクタ間で共有されるのか、それとも各コネクタごとに固定されているのか、また分割を規定するポリシーは何でしょうか?効率の数値は負荷範囲の中間から出るのか、それとも上位から出ているのか?モジュールはキャビネットを使わせずに交換できますか?そして、1つのモジュールが使えなくなった場合、どんな出力が残るのでしょうか?
これらの回答は、定格パワー(上限に過ぎない)よりもはるかに正確に現場の挙動を予測します。120 kWおよび180 kWユニットは、まさにこの比較のためにモジュール構成と切り替えステップを公表しており、同じ数値は同時に評価されたどのサプライヤーにも請求する価値があります。
定格パワーは上限を示します。モジュール数と最小のステップが、その上限のどれだけを分単位で売れるかを示しています。
これが、同じトップライン図が混雑した小売店と静かな倉庫で大きく異なるパフォーマンスを発揮する理由です。小売サイトはこのステップを気にします。なぜなら、数分ごとに容量を再割り当てしなければならないからです。デポは夜間のエネルギーを重視しており、粗い工程でもコストが少なくなります。どちらも間違ってはいない。同じ仕様の異なる質問をしているのです。
提案された構成を実際にテストする方法は、平均日ではなく最も忙しい時間をモデル化することです。その1時間に予想される車両数、それぞれに必要なエネルギー、滞在時間を考えましょう。割り当てポリシーとステップサイズが、キューが形成される間モジュールを放置せずに処理できるなら、その構成は健全です。もしそうでなければ、総電力を加えても解決しません。なぜなら制約は容量ではなく分解能だからです。キャビネットおよび端末の組み合わせの範囲は急速充電ステーション)にまとめられています。