アメリカのドライバーは長い間、燃料が豊富にあるガソリンスタンドですぐに給油することに慣れており、電気自動車のドライバーはピットストップでもこの経験を模倣したいと考えています。米国がより多くのドライバーを転換することで気候変動と闘おうと努めているにもかかわらず、長距離旅行中のドライバーの充電へのアクセスに関する不確実性が依然としてEV普及の広範な障壁となっている。

エネルギー省のオークリッジ国立研究所の研究者たちは、EV の充電の回復力を高めることに取り組んでいます。「主な焦点は、充電器このプロジェクトの主任研究員であるORNLのナムウォン・キム氏は、「ドライバーが充電器内外に電気障害やハードウェア障害があった場合でも、EVは充電器を利用できるようにしたい。我々は、ドライバーが充電器に到着したらすぐにEV充電器を使用できるようにしたい」と述べた。充電ステーション。"

ORNL の研究者らは、主要な課題を特定した後、充電器故障の 2 つの主な原因に対処する解決策を見つけました。1 つは送電網内の電圧変動によって引き起こされ、もう 1 つは充電器自体に起因します。

キム氏と彼のチームが開発したのは、新しいアルゴリズムEV充電ハードウェアの要であるパワーエレクトロニクスコンバータの動作パラメータを管理します。これらのコンバータは、電力の流れが標準範囲を超えた場合に遮断するように設計されています。電力網の小さな障害により電圧が一時的に低下すると、EV の充電が停止します。同様に、1 つの内部コンポーネントに障害が発生すると、すべてがシャットダウンする可能性があります。これらの充電器を再起動するにはメンテナンスが必要になることが多く、無人ステーションでは大幅なダウンタイムが発生します。

短時間の電圧低下に対処するために、ORNL 研究者は「ライドスルー」制御アルゴリズムこれにより、充電電力が急速に低下し、数秒後に電圧が通常に戻ると充電電力が回復します。チームはリアルタイムの自動テスト設定を作成しましたコンバータ ハードウェアがさまざまな電圧リップにどのように応答するかをエミュレートします。ライドスルー制御により、充電電力の迅速な回復が可能になりました。

さらに幅広いメリットもあります。系統障害により、高出力急速充電中に多くの EV 充電器が切断された場合、電圧電力網のレベルが突然上昇する可能性があります。この状態は、保護されていない他の電気機器に損傷を与える可能性があります。このため、ライドスルー機能は充電器だけでなく、より広範な機器を保護します。電力網。

場合によっては、充電器自体に障害が発生することがあります。1 台の EV 充電器には、連携して充電電力を変換および制御する 3 つの電源モジュールが含まれています。ORNLチーム別のアルゴリズムを作成したコンバータをオフにするのではなく、コンバータが内部故障を検出して調整できるようにします。

「これで、1 つのモジュールが故障した場合、コンバータは残りの 2 つのモジュールに負荷を分割することで、可能な限り多くの電力を供給し続けることができます」と Kim 氏は述べています。「修理を待つ間、充電器を低電力で動作させ続けるよう努めています。」

研究者らはまた、電気自動車に似た大型の EV 充電システム全体にわたる制御と通信のための、新しい多層アプローチを開発しました。ガソリンスタンド多数のポンプを使用する場合: システム全体のコントローラーに、個々の充電器の問題が自動的に通知されます。その後、顧客の充電エクスペリエンスを最適化するために機器の設定を変更できます。

この研究は以下に当てはまりますより大きなプロジェクトパートナーであるパシフィック・ノースウェストおよびアイダホ国立研究所と協力し、配送トラックや長距離トラックなどの充電車両フリートの自動管理や、潜在的なサイバー攻撃の監視を含みます。ステーションコントローラーは車両の充電順序と充電速度を制御し、エネルギーコストと貨物の優先順位のバランスを取ることができます。

キム氏は、次のステップは、統合された蓄電池と太陽光発電によってステーションのEV充電性能をさらに確保できる方法をモデル化することになると述べた。