2022年07月28日
安価なEV用三相急速充電について
1取り上げた理由
最近 EV の急速な普及が進むような状態になってきましたそこで問題の問題になるのは充電環境の整備についてです そこで三相交流の充電について考えてみます
2現状の問題点
昨今EVが急激に増えてくることが予想され それにより 一般家庭での充電はもとより 外での高速道路や 道の駅、スーパーの駐車場等の急速充電器の混雑は 多くなってくると思います。新設するにも、1台500万円程の設置費用がかかる為大量設置には莫大な費用が発生します。
また現行の急速充電器は初期のものは10年ほど前の設置となり 故障がだんだん増えてくると思います。
3目標設定
安価で故障が少ない急速充電器の 普及拡大を目指す
4対策
安価な三相交流による 急速充電器の設置。
欧州車の一部ルノーゾエやジャガー I- PACE の EV には 入力電圧が４００Vであるが、三相交流の 充電ポートがあり メヌケス タイプ2 の三相交流を車に入力し、車載充電器より DC に変換して充電をしている。 この充電 容量は 22kw （11Kwのも有）である このタイプであれば充電設備に電圧変換等のインバーターは不要でダイレクトに AC 電圧を EV に入力することにより 急速充電器の設置コストは大幅に安くなる しかしこの 急速充電器は普及率は 他の車種に拡大していないことを見ると少ないように思える 理由は私にもよく分からないので調査する必要があるかなと思う 。
参考
互換性3フェーズ32A
すべてのタイプ1およびタイプ2の充電式電気自動車およびハイブリッド車1フェーズ32Aと互換性があります
アウディe-tronスポーツバック、アウディe-tron、メルセデスクラスBエレク。ドライブ、メルセデスクラスBエレク。ドライブ、Porsche Taycan、Peugeot e-2008、Peugeot e-208、Renault Zoe、RenaultZoé "Nouvelle"、Renault Fluence Ze、Smart For Two Elec Drive EQ、Tesla Model S、Tesla Model X
次に私の提案する方式です EVには バッテリーから モーターに行く流れと モーターから 回生電力をバッテリーに戻して発電する LINE が あります この回路に 三相交流の 外部の三相交流を入力することにより 大電流を流すことにより 大電流のバッテリー充電が可能になり 設備の急速充電器の設置費用は大幅に安くなります また複雑な 変換回路が必要でなく 故障も非常に少なくなるなります。
安価な三相交流による 急速充電器の接続
図のようにモータからインバータに入る3本の配線の間にスイッチBOXを設置し
通常はインバータにモータを接続し、三相交流急速充電器を使用時のみスイッチを
切替て大電流で急速充電を行う。
各電圧で流す電流での充電出力(電圧は各国で多少の差がある)
欧州・中国で三相400Vでは50Aで35ｋｗ （400*3*50*0.58/1000）
100Aで70ｋｗ
日米は三相200Vで100Aでも35ｋｗ
2023年８月誤記修正しました。(三相の電流値は√３倍になるため)
このクラスの充電器であれば、1台に充電ガンを２本付けて20万円ぐらいで出来そうです。
現在の EV 各車の充電電流の大きさはネットを調べてもよく分からないのですが100A
程度でないかと思います。
5今後の課題
図のような接続でインバーターの制御回路オンした状態で三相交流での急速充電が可能と思われるが私にはこのインバーターの制御回路を設計する能力がないため実験はできないのが現状です。それができる方がいれば実験してもらいたいと思います。そして実験がうまくいった場合次のステップとして接続コネクターの問題と各国での規格の統一など乗り越えなければならない課題があると思います。
またこの方法が普及していないのは何か重大な欠点があるのかもしれないとも思います。
詳しい方はコメントで指摘していただければ幸いです。
最近 EV の急速な普及が進むような状態になってきましたそこで問題の問題になるのは充電環境の整備についてです そこで三相交流の充電について考えてみます
2現状の問題点
昨今EVが急激に増えてくることが予想され それにより 一般家庭での充電はもとより 外での高速道路や 道の駅、スーパーの駐車場等の急速充電器の混雑は 多くなってくると思います。新設するにも、1台500万円程の設置費用がかかる為大量設置には莫大な費用が発生します。
また現行の急速充電器は初期のものは10年ほど前の設置となり 故障がだんだん増えてくると思います。
3目標設定
安価で故障が少ない急速充電器の 普及拡大を目指す
4対策
安価な三相交流による 急速充電器の設置。
欧州車の一部ルノーゾエやジャガー I- PACE の EV には 入力電圧が４００Vであるが、三相交流の 充電ポートがあり メヌケス タイプ2 の三相交流を車に入力し、車載充電器より DC に変換して充電をしている。 この充電 容量は 22kw （11Kwのも有）である このタイプであれば充電設備に電圧変換等のインバーターは不要でダイレクトに AC 電圧を EV に入力することにより 急速充電器の設置コストは大幅に安くなる しかしこの 急速充電器は普及率は 他の車種に拡大していないことを見ると少ないように思える 理由は私にもよく分からないので調査する必要があるかなと思う 。
参考
互換性3フェーズ32A
すべてのタイプ1およびタイプ2の充電式電気自動車およびハイブリッド車1フェーズ32Aと互換性があります
アウディe-tronスポーツバック、アウディe-tron、メルセデスクラスBエレク。ドライブ、メルセデスクラスBエレク。ドライブ、Porsche Taycan、Peugeot e-2008、Peugeot e-208、Renault Zoe、RenaultZoé "Nouvelle"、Renault Fluence Ze、Smart For Two Elec Drive EQ、Tesla Model S、Tesla Model X
次に私の提案する方式です EVには バッテリーから モーターに行く流れと モーターから 回生電力をバッテリーに戻して発電する LINE が あります この回路に 三相交流の 外部の三相交流を入力することにより 大電流を流すことにより 大電流のバッテリー充電が可能になり 設備の急速充電器の設置費用は大幅に安くなります また複雑な 変換回路が必要でなく 故障も非常に少なくなるなります。
安価な三相交流による 急速充電器の接続
図のようにモータからインバータに入る3本の配線の間にスイッチBOXを設置し
通常はインバータにモータを接続し、三相交流急速充電器を使用時のみスイッチを
切替て大電流で急速充電を行う。
各電圧で流す電流での充電出力(電圧は各国で多少の差がある)
欧州・中国で三相400Vでは50Aで35ｋｗ （400*3*50*0.58/1000）
100Aで70ｋｗ
日米は三相200Vで100Aでも35ｋｗ
2023年８月誤記修正しました。(三相の電流値は√３倍になるため)
このクラスの充電器であれば、1台に充電ガンを２本付けて20万円ぐらいで出来そうです。
現在の EV 各車の充電電流の大きさはネットを調べてもよく分からないのですが100A
程度でないかと思います。
5今後の課題
図のような接続でインバーターの制御回路オンした状態で三相交流での急速充電が可能と思われるが私にはこのインバーターの制御回路を設計する能力がないため実験はできないのが現状です。それができる方がいれば実験してもらいたいと思います。そして実験がうまくいった場合次のステップとして接続コネクターの問題と各国での規格の統一など乗り越えなければならない課題があると思います。
またこの方法が普及していないのは何か重大な欠点があるのかもしれないとも思います。
詳しい方はコメントで指摘していただければ幸いです。
