svvs teknologidager 1.11.2018 lading på anleggsplassen ... segment cars buses trucks marine &...
Post on 16-Oct-2020
3 Views
Preview:
TRANSCRIPT
CONFIDENTIAL
SVVS TEKNOLOGIDAGER 1.11.2018
Lading på anleggsplassen – hvordan kan det gjøres?Jan Wøien, ABB AS
Denne presentasjonen tar utgangspunkt i batterielektriske kjøretøy.
• Kort om lading av elektriske kjøretøy
• Hvor lang tid tar det å lade et kjøretøy?
• Tilkobling til strømnettet
• Hva slags ladeutstyr behøves på anleggsplassen?
October 30, 2018 Slide 2
Innhold
ABB eMobility – effective charging infrastructure
October 30, 2018 Slide 3
Segment Cars Buses Trucks Marine & ports Mining & Construction
Airports
Applications Home charging Inner-city Inner-city Ships & ferries Excavating machines Airside and land side equipment
Destination charging
Intercity Hub to hub Automated Guided Vehicles
Dump trucks Planes
On-route charging Long haul Cranes Haulers
Offering AC chargers 3 – 22 kW
Depot chargers 50 – 350 kW
Depot chargers20 – 350 kW
DC wallboxes 20 –25 kW
Opportunity chargers150 – 600 kW
DC fast chargers50 – 350 kW
DC fast chargers 50 – 350 kW
Flash chargers400 – 600 kW
Strategi: Bruke standarder for lading av elbiler og elbusser hvor det er mulig
Hvordan lade et elektrisk kjøretøy?
October 30, 2018 Slide 4
CHAdeMOmodule
DC Fast Charging Station
Lader i bilen
Li-ion battery
BMS
AC Lading DC Lading
Størrelsen på laderen i kjøretøyet begrenser ladefarten
Ladefarten er høyere fordi ladestasjonen gir mye høyere effekt
Fra 50 kW og oppover
Typisk 3,3 - 22 kW
Hvert kjøretøy har sin egen lader ombord Ladesystemet er utenfor kjøretøyetEffekt vs Energi:• Effekt er måling av arbeid
som gjøres per tidsenhet. Måles i Watt (i praksis brukes som regel kW)
• Energi er summen av arbeidet som gjøres over en tid. F eks over en time – kWh
• Et batteris kapasitet («lagret energi») måles i kWh
• Batteriladerens effekt måles i kW.
• En 50 kW lader som lader et batteri i en time leverer 50 kWh energi (ikke hensyntatt tap i ladeprosessen)
Fra 30 kWh og oppover
IEC 62196
Standarder for ladeutstyr
October 30, 2018 Slide 5
Lademodus
Mode 1 Direkte, passiv tilkobling av elbil til nettet. Vern mm ikke inkludert.
Mode 2 Direkte, semi-aktiv tilkobling av elbil til nettet. Kontrollboks («kladden») med jord-overvåking, jordfeilsvern, overbelastningsvern og pilotsignal.
Mode 3 Direkte, aktiv tilkobling av elbil til nettet. Vern mm integrert i tilkoblingsboks. Muligheter for kommunikasjon mellom bil og tilkoblingsboks.
Mode 4 Direkte, aktiv tilkobling av elbil til ekstern likeretter (DC lading). Omfattende kommunikasjon mellom elbil batteristyring og ekstern lader
Kontakt type
Type 1 Kontakt for enfase tilkobling. USA / Japan standard (SAE J1772)
Type 2 Kontaktsystem for enfase og trefase tilkobling. Europa standard («Mennekes»)
Type 3 Kontaktsystem for enfase og trefase tilkobling, med beskyttelseslokk. For det meste brukt i Frankrike / Sør-Europa
Type 4 Kontaktsystem for DC tilkobling.
50 kW DC elbil lader
(Mode 4 type 4)
October 30, 2018
Slide 6
Eksempler på ladestasjoner
11 kW AC elbil lader
(Mode 3 type 2)
150 kW DC depot lader m/ tre ladepunkter
300 kW DC elbuss lader
October 30, 2018
Slide 7
Ladeutstyr – mulig maks ladeeffekt i dag
AC lading Ca 43 kW AC (63 A 400 V trefase)
DC hurtigladingCCS – kabel
Ca 150 kW DC (vanlig kabel)Ca 300 kW DC (væskekjølt kabel)
DC hurtigladingCCS – pantograf
Ca 600 kW DC
October 30, 2018 Slide 8
Ladetider for elektriske kjøretøyElbil (Jaguar I-Pace)
Buss (Volvo9700, 12 m)
Lastebil(EMOSS 18 tonn)
Gravemaskin (Cat 25 tonn)
Batteri 90 kWh (85 kWh brukes)
250 kWh 240 kWh 300 kWh
Rekkevidde 470 km Opptil 200 km Opptil 250 km Ca 5 – 7 timer drift
Forbruk 0,18 kWh/km 1,25 kWh/km 1 kWh/km 40 - 60 kW/time
Lader på kjøretøyet
7,3 kW 230V enfase
22 kW 400V trefase
Opptil 43 kW 400V trefase
43 kW 400V trefase
Full-lading medkjøretøyets lader
11 – 12 timer 11 – 12 timer 5 – 6 timer Ca 7 timer
Hurtiglading 150 kW DC i 1 time
100% SOC*(fulladet)
60% SOC(120 km)
63% SOC(150 km)
50% SOC(ca 3 timer drift)
NB - Teoretiske verdier. Ladeverdier tar ikke hensyn til tap i ladeprosessen, batterikjemi, omgivelsestemperatur mm
* SOC: State Of Charge (hvor fulladet et batteri er)
Kommentarer:- Praktisk grense for hurtiglading: 80% av
maks kapasitetEtter dette går ladeprosessen mye langsommere
- Batteri vekt er ca 0,2 kWh/kg (NMC)En 300 kWh batteripakke veier 1,5 tonn eller mer
- Batteri volum er ca 0,6 kWh/liter (NMC)En 300 kWh batteripakke tar ca 0,5 m3 plass eller mer
1) Anleggsmaskinen er koblet til strømnettet under brukMaskinen trekker ikke mer strøm enn det nettet kan levere (kanskje med et batteri for å ta de største toppene)
2) Bytte batteriTo sett med batterier – ett i maskinen, og ett til ladingAC eller DC lading, avhengig av størrelsen på batteriet og intervaller for batteribytte
3) Lade over nattenAnleggsmaskinene har store nok batterier til en arbeidsdags bruk AC lading med maskinens innebygde lader eller DC hurtiglading, avhengig av antall maskiner og størrelsen på batteriene
4) Lade i løpet av arbeidsdagenDC hurtiglading av anleggsmaskinene etter behov.
October 30, 2018 Slide 9
Ulike scenarier for lading
Strømnettet i Norge
October 30, 2018 Slide 10
Hvordan koble seg til elnettet?
Sentralnettet
Regionalnettet
Distribusjonsnettet
Strøm tilkobling
22 kW AC Trefase 400V, 32 Ampere
50 kW DC Trefase 400V, 80 Ampere
150 kW DC Trefase 400V, 250 Ampere
300 kW DC Trefase 400V, 500 Ampere
Typisk enebolig Trefase 400V, 63 A
Ladere kobles til lavspent distribusjonsnettet her
Utfordringer:
- Ha nok energi tilgjengelig på tilkoblingspunktet til nettet
- Ha nok effekt tilgjengelig når det behøves
Transformatorstasjon Nettstasjon
• Er det tilstrekkelig å bruke maskinens innebygde lader?- Trenger kun tilkobling til strømnettet (AC ladestasjon). Energibehov avhenger av maskinens type og bruksmønster
• Er det behov for en DC hurtiglader?- Hurtigladeren monteres i en container eller på skids, slik at den enkelt kan flyttes
• Er det behov for batterier for å avlaste nett-tilkoblingen?- Batteriene monteres i en container, slik at de enkelt kan flyttes. Kan være samme container som hurtigladeren
• Er anleggsplassen uten muligheter for tilkobling til strømnettet?- Vurder alternativer til batteridrift (hydrogen brenselcelle, biogass)- Evt mobile batterier med tilstrekkelig kapasitet til å lade utstyret uten nett-tilkobling.Batteriene transporteres til en egnet plass for lading
- Evt batteribytte på maskinene. Batteriene transporteres til en egnet plass for lading
October 30, 2018 Slide 11
Hva slags utstyr behøves for lading på anleggsplassen?
Jan Wøien
ABB AS Bergerveien 12, Billingstad
Tel 03500 (ABB) / 35 58 27 79 (direkte)
Jan.woien@no.abb.com
Spørsmål?
October 30, 2018 Slide 12
top related