台廠搶攻電動車市場 台達電子秀540A充電樁技術

作者 : 蔡銘仁,EE Times Taiwan

台達電子近年積極布局電動車市場,日前2022台灣智慧能源週活動中,除了首度大規模演示可涵蓋各類場域低碳轉型的DeltaGrid能源管理平台,最大充電電流來到540A的直流充電樁,也成為一大亮點。

台達電子今年在智慧能源週以「Dr. Energy能源管理專家-邁向淨零 與你同行」為主軸,展示低碳電網、低碳廠辦、低碳交通、低碳住宅四大範疇的解決方案。其中低碳交通部分,電動車充電樁一直是他們的重點發展項目之一,憑藉電力電子的技術基礎,充電功率及電流不斷往上提升;本次帶來充電樁,540A的充電電流,使得單一充電槍充電功率來到350kW,雙槍同時使用為175kW。

台達電子展出最大充電電流可達540A的電動車充電樁。 (來源:蔡銘仁攝影)

台達資深行銷經理指出,此次350kW充電樁兩支充電槍充電電流皆可達540A,比起日前於美國底特律發表搭載化合物半導體碳化矽 (SiC) 固態變壓器 (Solid State Transformer, SST) 的新一代400kW、500A極高速電動車充電設備,最大充電電流再提升,這也是最難設計的部分,從電源模組、管理系統到系統整合等面向,到對應客戶傳輸介面、以韌體控制充電電流等,在在都是難題。

該經理也說,電動車長途旅程可能需要快速的充電樁,這是為何台達要展示快速充電樁,也是為了電動車普及超前部署。以本次展品來說,車的電池若能支援350kW,一般充電10到15分鐘可跑300公里左右,現在還在起步很多技術還在持續演進,基礎設施要盡早到位,國外如歐洲、美國等電動車比較普及的區域,都會要求快速的充電設施,歐洲有些國家要求一支充電槍200kw輸出。

台達在全球擁有超過70個研發中心,包括美國密西根州Livonia的台達汽車研發中心,以及位於北卡羅萊納州Raleigh的Research Triangle Park電力電子實驗室。除了充電樁功率及電流持續提升,也著力於電網到車的能量轉換效率、系統重量等,比如,於美國底特律發表的400kW充電樁,電網到車的能量轉換效率即可達96.5%,系統重量僅傳統直流快充的四分之一;HVDC電源架構與再生能源或儲能系統相連,可有效降低一次多台電動車充電時對電網的衝擊。

台達電子著眼未來趨勢,打造DeltaGrid EVM電動車充電管理系統。 (來源:蔡銘仁攝影)

另,有鑑於台灣社區電動車數量逐漸提升,電網管理成為課題,台達也因應趨勢推出DeltaGrid® EVM電動車充電管理系統,可做到充電負載管理,降低過載、超約風險。台達表示,該管理系統會根據社區電力容量和使用狀況,進行分析及管理,以分配充電的電流,目前台灣已有超過200個社區選用台達的管理系統,超過100個完成安裝。

台達近年參與展會,幾乎都會看到DeltaGrid能源管理方案的展出,整合太陽能、電動車充電、儲能與樓宇自動化系統等面向的管理、分析、調度等功能,以及碳排放等資訊收集,搭配收集場域裝置能源資訊的DeltaGrid能源管理閘道器、人工智慧 (AI) 等技術,涵蓋範疇越來越全面。

台達並指出,有些系統是針對大場域,DeltaGrid系統則是細到可進行單一產品、單一產線的管理,符合台灣多元產品線的需求,這也是DeltaGrid系統的特色之一,比如,產品替不同客戶做生產,當個別客戶都要求提供碳排數據,以DeltaGrid的分區、落實到產線跟機台的管理,對台灣廠商來說就很便於使用。

純電車、插電混動車和燃料電池車這類「新能源車」,近年在節能減碳趨勢下出貨量逐年攀升。據研調單位TrendForce的數據,新能源車今年第二季銷售總量達219.2萬輛,年增53.5%,其中160.8萬輛為純電車,相較去年同期成長達64.9%。國際能源總署 (IEA) 所發表的《全球電動車展望》(Global EV Outlook 2022) 更顯示,去年 (2021) 全球新售電動車660萬輛,累計已有1,650萬輛電動車上路,規模是2018年的三倍。

旭隼首度展出Enersys123儲能系統。 (來源:蔡銘仁攝影)

電動車未來數量只會越來越多,全球各地也都在布建充電樁,使充電樁近幾年成為各大活動中業者的重點,本次能源週除了台達,包括華城電機、旭隼等業者也都端出相關解決方案。華城主打480kW充電樁,單槍最高輸出功率達480kW,充電支援最高電壓1,000V,槍線支援最高電流500A;旭隼自行設計「Enersys 123」儲能系統,20kWh的電池,並可支援10kW的太陽能轉換和30kW直流電動車充電。

據悉,整合太陽能、市電和發電機,為旭隼該儲能系統的特色之一,現場的系統搭配四個鋰鐵電池箱,充電容量為20kWh,並可因應需求最多擴充到60kWh,支援電動車充電樁和中央管理系統間的應用層通訊協定OCPP (Open Charge Point Protocol) 1.6。旭隼該系統開發近一年,本次首度對外曝光,已送樣到客戶端驗證。

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