Porsche為充電設施建立了模組化架構 解決傳統充電站高成本問題

汽車製造商從未對內燃引擎燃料供應問題感到苦惱,因為他們把這個問題留給了石油公司去解決。直到現在電動車的趨勢不再能夠抵擋的了的情況下,電力供應與電動車的製造就變成一個「蛋生雞、雞生蛋」相輔相成的重要議題,因為沒有充電網絡,就沒有電動車;如果沒有電動車,就沒有人會投資充電網絡。

無論是在停車場,超市還是高速公路休息站,Porsche工程團隊開發了一種新型快速充電解決方案:模組化構建的系統,它將可用的電網、訪客頻率和空間限制列入設計的架構之中。

目前大多數使用的快速充電站有明顯的缺點,例如:充電所需的所有組件都安裝在每個機櫃中(變壓器、電流隔離系統、電力供應、冷卻以及連接…等等),這將使每個充電樁的製造成本過高。Porsche新一代充電設備與停車場結合的特點,不僅有令人印象深刻的快速充電技術,還具有極具吸引力的操作界面,並且由於運營成本低,還可便於各運營商提供各式引人注目的商業推廣。

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FlexBoxes

模組架構來自尺寸120 x 120 x 130 cm的FlexBoxes,這「箱子」不僅可讓所有必要組件進行各式靈活的組裝之外,還可以定位在離充電站相當遠的位置,例如:建築物或樹籬後面,因而停車場內只會有較不佔空間的充電桿。因此無論是在視覺上還是在噪音管制方面,都能給予使用者較佳的使用感受。

Porsche中型到大型充電式停車場的一個技術優勢,在於與中壓電網的連接(高達3萬6千伏特的交流高壓電),然後再透過變壓器轉為低電壓,不僅可供應更多的充電需求,高電壓設備遠離車子也提供更佳的安全維護。解決變壓設施佔空間的問題之後,也可在充電桿本身融入些美學設計。

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除了較低的系統成本外,較低的運營成本也是一個重要因素,因此Porsche新型充電站的功能也更加智能化。變電站的控制伺服器將來自所有硬體控制單元的所有信息匯集在一起,中央控制單元一併連接了冷卻裝置、電力供應裝置和充電桿的控制單元,甚至於所對應營運商的記帳系統,來便於使用者付款。Porsche表示,得益於這種創新的架構,整個系統的效率比過去提升至95%以上。

PowerBox

來自變電站的交流電在PowerBox中轉換為直流電供應車輛儲存電力。PowerBox配備兩組電力設備,並提供兩個充電點,該系統採用最新一代的碳化矽(SiC)模組,相比於當今的充電站技術,優點在於更優異的傳導、更低的轉換損耗以及較不佔空間的優勢。

此外,由於較高的脈衝頻率,可以更緊湊地構建諸如線路濾波器的元件。這些組件設計可讓電力來源變電站和PowerBox之間可以容許最高達200米的距離,而在PowerBox和充電樁之間則可容許100米。因此這也是能讓電力組件可定位在任何給定位置,而有高度靈活性的另一個原因。

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CoolingBox

CoolingBox為充電樁和電力設備提供液體冷卻。每個CoolingBox都可以容納兩個冷卻裝置,每個冷卻裝置在所有工作條件下,可為多個充電點提供可靠的冷卻。外觀上,CoolingBox與充電停車系統的其他FlexBox不同,具有用於進氣和排氣通風翅片的設計。另外,CoolingBox定位在距充電站一定的距離處。這確保了與冷卻相關不可避免的噪音,因而可遠離顧客的耳朵。

ComboBox

ComboBox是小型充電站的替代品,適合極小的空間使用。一個ComboBox同時具有PowerBox和CoolingBox的功能,也就是一個帶有冷卻裝置的電源裝置,每個裝置足以容納一個充電點。

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ChargeBox

ChargeBox為一款入門級的選擇,其功能主要在於:即使沒有中壓的轉換也能快速充電。最大不同處在於額外的緩衝蓄電池。在沒有車輛使用充電站的情況下,該緩衝電池會自動充電,所以此蓄電池就能替代電網電源,即使沒有中壓變電網的連接,也能獲得高充電容量。ChargeBox非常適合每天充電頻率較低的場所以及電網擴展成本高昂的區域(如:遠離城市的郊區)。

ChargeBox的基本配置為70 kWh電池和160 kW充電樁,但也可進行更高充電容量與追加充電樁的改造:140 kWh電池和兩具160 kW充電樁。ChargeBox同樣具有智能電網控制單元,可確保系統不會從電網獲取超過允許的電量,並且還有助於使用光電系統進行快速充電的功能,透過綠能量回收模式來讓充電效能最優化。

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Premium Charging Stations

高級充電站顧名思義,可提供更優異的充電體驗,在最高功能和經濟性方面同等重視的同時,在設計和人體工學方面更具有最高的水準。其移除了並非絕對需要的所有東西並將其打包到FlexBoxes中,因此可以輕易實現更流線型外觀。充電樁本身連接到車輛的電纜,直接具備了液冷裝置。另外還配了10吋的大型觸控式液晶銀幕提供多種選項。

技術上,Porsche所有充電硬體採用了聯合充電系統(CCS1 / CCS2)作為歐洲標準,也開放其他品牌的電動車來使用,並且可適用於較高電壓和較高電流,所以如果搭在800伏電壓系統的Porsche電動車款,也能立即切換高功率模式來進行快速充電。然而,經由對充電控制單元的小幅修改,還可以實施諸如CHAdeMO或GB / T的充電標準,即使在遠至日本和中國的地區,也能夠為其他車輛提供充電服務。

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憑藉800伏高電壓技術,電池可以在短短20分鐘內存儲足夠的能量,可累積大約400公里行駛範圍。這可讓駕駛與乘客有足夠的時間在休息站、超市或購物中心…等等,輕鬆地喝杯咖啡。

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Porsche為了執行這項浩大的電氣化工程,已於2018年2月宣布將原本約30億歐元的電氣化相關的投資計畫,加碼至超過60億歐元。未來,Porsche不僅是賣車而已,對於公共充電設施也提供相關的營運機構更多樣的選擇。甚至於對於消費者,即使當營運商付費系統出現問題當機,充電裝置也會持續執行正常的充電作業,以維護消費者充電需求的便利以及安全。

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Bear

曾於2002~2004任職於Option改裝車訊編輯,之後轉戰汽車銷售十餘年,擔任總代理新車及超級跑車的銷售業務及公關企劃,藉由過去的工作經驗作貼切的報導,以協助讀者們購車前的參考,是在下的職責以及撰稿方向。