C'è un caricabatteria per auto CC che posso utilizzare con un sistema di pannelli solari CC?

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È disponibile un sistema di ricarica CC che può essere alimentato da un sistema fotovoltaico autonomo?

Sono consapevole che si potrebbe caricare da un sistema a 240 V CA, ma vorrei evitare di convertire in CA e quindi convertire il sistema di ricarica in CC. Deve esserci una notevole perdita di efficienza.

Grazie

Barry Lambooy

Ciao Barry, questa è una buona domanda, e la risposta ruota attorno a due questioni chiave:

1. Quali sono gli scopi della ricarica AC vs DC e
2. Un sistema diretto da CC a CC per la ricarica di veicoli elettrici (EV) aumenterebbe l'efficienza complessiva della ricarica di un veicolo elettrico con l'energia solare.

Per cominciare, la ricarica CC è progettata per la ricarica rapida della batteria del veicolo elettrico ad alte correnti e il controllo della ricarica è svolto principalmente dall'EVSE (Electric Vehicle Supply Equipment). I problemi dell'utilizzo dell'uscita CC di un sistema di batterie domestiche sono stati esaminati in precedenza qui.

La ricarica CA in confronto è progettata per la ricarica di mantenimento fino a quella notturna a correnti inferiori. Questa forma di ricarica è principalmente controllata dal caricabatterie di bordo per veicoli elettrici in "consultazione" con l'EVSE (a proposito:ho coperto le esigenze di ricarica di un veicolo elettrico sulle uscite solari qui e qui).

A prima vista, sembrerebbe quindi che la ricarica CA di un veicolo elettrico sia più adatta alla potenza limitata di un sistema solare domestico.

D'altra parte, provare a caricare un veicolo elettrico direttamente da un'uscita solare CC presenta molti livelli di problemi per qualsiasi potenziale progetto di sistema. Per citarne alcuni:

• Avrai bisogno di molto di più in termini di elettronica per controllare l'EVSE e la ricarica dell'auto rispetto a un EVSE AC (rendendolo più costoso);
• è ancora necessaria la regolazione elettronica della tensione CC dell'uscita dell'alimentazione solare per l'EV, poiché i sistemi solari (a) hanno tensioni di uscita diverse a seconda della progettazione del sistema e (b) hanno uscite di tensione altamente variabili in relazione alla quantità di radiazione solare che ricevono. (es. mattina, sera, quando passano le nuvole, ecc, ecc, ecc!). Ciò significa che non stai ancora eliminando completamente le perdite di conversione poiché avrai bisogno di un convertitore da CC a CC al posto di un inverter da CC a CA;
• anche con una tensione controllata, sarà comunque necessario controllare la corrente di carica CC per fornire un'alimentazione costante, dato che i sistemi solari hanno uscite altamente variabili al sorgere del sole, al passaggio delle nuvole, ecc. Questo è in contrasto con il progetto della corrente CC sistemi di ricarica rapida (rendendolo un EVSE di design speciale che attualmente non è realizzato).

Passando alla seconda parte della tua domanda:come menzioni Barry, lo svantaggio dell'utilizzo di un AC EVSE su un sistema solare sono le potenziali perdite dovute al passaggio da CC a CA e di nuovo a CC nel veicolo elettrico.

Tuttavia, tali sistemi di conversione sono ora molto efficienti:l'efficienza dell'inverter solare (da CC a CA) è nell'ordine del 95-97% e anche l'efficienza del caricatore per auto (da CA a CC) è comodamente superiore al 90%. Nel complesso, significa che le perdite totali in realtà non sono così grandi.

Inoltre, dato che in una situazione di carica solare da CC a EV CC, stai davvero eliminando solo un passaggio e non entrambi:guadagnerai solo un po' di efficienza in generale.

Inoltre (a differenza dei DC EVSE) ci sono già AC EVSE sul mercato che offrono la possibilità di tracciare la produzione di energia solare e aumentare e diminuire la corrente di carica dei veicoli elettrici per non superarla. (Per un sistema monofase, gli EVSE AC possono variare facilmente da 1,4kW a 7,4kW e i caricabatterie EV di bordo sono progettati per far fronte comodamente a questo).

In sintesi:

• La ricarica diretta di veicoli elettrici da CC a CC da un'alimentazione solare è in contrasto con la natura sia della ricarica CC (essendo un sistema di "ricarica rapida" basato sulla fornitura di correnti elevate attraverso una tensione CC attentamente controllata) sia delle forniture solari (dove l'alimentazione di corrente è limitata e la tensione CC varia considerevolmente).
• Sebbene esistano perdite da CC a CA e viceversa, non sono grandi e facendo una carica "diretta" da CC a CC, stai comunque eliminando solo un passaggio, non due;
• Gli EVSE CA per progettazione sono sistemi a "carica di mantenimento" e molto più adatti alle uscite del sistema solare domestico rispetto ai sistemi di ricarica CC;
• Sono già disponibili EVSE CA ottimizzati per l'uso con i sistemi solari, mentre non sono attualmente disponibili sistemi diretti da CC a CC per i sistemi solari domestici.

Naturalmente, tutto questo è soggetto a modifiche.

Il mondo della ricarica di veicoli elettrici (e il mondo dell'elettricità in generale) si trovano all'estremità inferiore delle rispettive curve di innovazione:quindi si tratta di "osservare questo spazio" per quanto riguarda gli sviluppi del sistema di accumulo della batteria (e forse anche dal veicolo alla rete) .

Tuttavia, se attualmente desideri una ricarica di veicoli elettrici che massimizzi l'uso della produzione solare da un sistema off-grid o collegato alla rete, la ricarica CA è attualmente l'unica opzione per una soluzione pronta all'uso efficiente ed economica.

Saluti
Bryce