Yeni Altyapı Sistemlerinde Şarj İstasyonları

     Dünyada artık birçok otomobil üreticisi kaynaklarının önemli bir kısmını elektrikli araç (EV* – Electric Vehicles) üretimine ayırıyor. Dünya Sağlık Örgütü’nün yayınladığı çevre raporlarının ardından, dizel araçların karbon salınım oranının yüksek olduğu anlaşılmış ve dizel araçlar, küresel ısınmanın engellenmesi aşamasında önlem alınması gereken önemli bir konu haline gelmiştir. Tüm bu gelişmeler geleneksel içten yanmalı motorlu araçların yerine elektrikli araç ve sarj istasyonu yatırımlarını tetiklemiştir.

     Sarj istasyonları, yenilenebilir enerjili araçların “enerji istasyonu” olarak günümüzde hızla yaygınlaşmaktadır. KBV Research araştırmalarına göre küresel elektrikli araç şarj altyapısı pazar büyüklüğünün 2025 yılına kadar 72,5 milyar dolara ulaşması ve 2019-2025 tahmin döneminde %38,5 CAGR'lik (bileşik yıllık büyüme hızı) bir pazar büyümesiyle artması bekleniyor.

     Trafikteki elektrikli araç sayısı arttıkça elektrikli araç şarj istasyonlarına olan talep de artıyor. Elektrikli araçların inovasyonu ve gelişimi, küresel elektrikli araç şarj istasyonu pazarındaki büyümenin ana itici gücü konumunda... Yeni altyapı çalışmaları için artan hükümet desteği, dünya çapındaki çevreyi ve doğayı koruma sivil toplum kuruluşların karbon ayak izini azaltma yönündeki baskısı ve şirketlerin ortak çabaları, şarj istasyonu segmenti için büyük bir potansiyel fırsatı ön plan çıkarıyor.

     Analistler; doğu Asya ülkelerinin coğrafi olarak küresel elektrikli araç şarj istasyonu pazarının en büyük hissedarı olacağını, Kuzey Amerika ve Avrupa ülkelerinin de küresel pazarda önemli rol oynayacağını öne sürüyor.

     Şarj İstasyonları Sistemi

     DC (doğru akım) şarj istasyonları daha büyük hacime ve daha hızlı şarj hızına sahipken ve AC (alternatif akım) şarj istasyonları, yavaş şarj ve hızlı şarj olmak üzere iki seçenek sunmaktadır.

     Elektrikli araç şarj istasyonları temel olarak kontrol devresi, izleme güvenlik birimi ve insan-bilgisayar etkileşim sisteminden oluşmaktadır. Kontrol devresi genel olarak 5V voltaj kaynağına ihtiyaç duyan gömülü bir ARM işlemcisi tarafından tamamlanır. Kullanıcılar, kullanıcı kimlik doğrulaması, bakiye sorgulama, fatura sorgulama ve diğer işlevler için kartları self servis bir şekilde kaydırabilir. Elektrikli araç (EV) şarj sistemi, sesli etkileşimi sağlamak için bir ses çıkış arayüzü desteği de sağlayabilir. Etkileşim bilgisi esas olarak RS485 veya CAN iletişim modülünden gelen bir sinyal aracılığıyla iletilir.

     Kullanıcılar, ekrana (LCD) göre insan-makine etkileşimini gerçekleştirme imkânına sahiptir. Ayrıca sabit oranda şarj, elektrik miktarına göre şarj, otomatik tam şarj, kilometreye göre şarj olmak üzere 4 şarj modu mevcuttur.

     Şarj İstasyonları için Güç Gereksinimleri  

     Şarj istasyonları yıl içinde dört mevsim arasında yaşanan büyük sıcaklık farkı nedeniyle, ilgili bileşenlerin -20°C ile 50°C arasındaki zorlu sıcaklık şartlarını karşılaması için dış mekân koşullarına uygun tasarlanır. Ayrıca ortam koşulları nedeniyle güçlü elektromanyetik parazitlere maruz kalabilir ve çok nemli ortamlarda çalışmak zorunda kalabilirler. Bu nedenle bileşenlerin dalgalanma hattı ±2KV/hattan toprağa ±4KV, EFT ±4kV ve uyumlu kaplama gereksinimini (nem geçirmez, mantar geçirmez, toz geçirmez ve tuz püskürtmeye dayanıklı, vb.) karşılaması gerekir.

     Çin pazarını örnek verecek olursak, şarj istasyonları otobüslerin batarya yönetim sistemi (BMS) için 24V güç ve arabaların BMS'si için 12V güç sağlamalıdır, bu nedenle 12V veya 24V çıkış güç kaynağının duruma göre otomatik olarak değiştirilmesi gerekebilir. Mornsun’ın şarj istasyonları için tasarladığı LM150-12M1224 güç kaynağı bu koşullar için büyük avantaj sağlar.

     Farklı dağıtım şebeke yükleri altında anormal voltaj dalgalanmaları, şarj istasyonunun giriş voltajının yükselmesine neden olur. Bu nedenle güç kaynağının 300Vac dalgalanma girişine 5 saniye dayanması veya 300Vac giriş tasarımıyla uyumlu olması gerekir. Mornsun güç kaynakları bu dalgalanma koşullarına ve giriş tasarımına uygun olanaklar sunar.

     Mornsun, Şarj İstasyonlarına Çözümler Sunuyor

     Sarj istasyonları konusunda hükümet destekleri ve kurumsal yatırımlar arttıkça, küresel elektrikli otomobil endüstrisi son yıllarda büyük bir sıçrama yaptı. Bu bağlamda düşük maliyetli, kompakt ve ekonomik güç çözümleri, elektrikli araç ve elektrikli araç şarj sağlayıcıları için birincil odak noktası haline geldi.

     Mornsun, teknik olarak ihtiyaç duyulan tüm temel gereksinimleri karşılayan güç kaynaklarına uygun çözümleriyle sarj istasyonu uygulamalarına özel olarak tasarlanmış geniş bir ürün yelpazesine sahiptir. Ayrıca elektrikli araç şarj teknolojisindeki zorlukları ele alarak sorunları çözmeye yönelik ürünler geliştirmektedir.

     Örneğin, LM150-23Bxx şarj uygulamaları için tasarlanmış ultra geniş 85-305VAC giriş ve 4000VAC yüksek izolasyon voltajına sahip 150W kapalı anahtarlamalı özel bir güç kaynağı serisidir. Bu seri, şarj sisteminin MCU'suna güç sağlamak için ideal bir seçimdir.

     Mornsun'ın DC şarj istasyonları için başka bir kapalı anahtarlama güç kaynağı olan LM150-12M1224 ise 5 saniye boyunca 300VAC aşırı gerilim girişine dayanabilir, evrensel 180-264VAC girişe, 3000VAC yüksek izolasyon voltajına, -30℃ ile +70℃ çalışma sıcaklığı aralığına sahiptir.

     Çıkış kısa devre koruması, aşırı akım ve aşırı gerilim korumaları vb. gibi çoklu koruma olanağı sunar. Bu seri IEC/EN/UL62368 güvenlik onaylıdır ve çıkış voltajı 12V ile 24V arasında değiştirilebilme özelliğine sahiptir.

*Elektrikli Araçlar

(Kaynak: KBV Research)