Bi-directionele On-Board Charger Testen

De On-Board Charger wordt bi-directioneel!

In de wereld van elektrische voertuigen (EV’s) speelt de On-Board Charger (OBC) een cruciale rol in het laadproces van de batterij. Dit apparaat is verantwoordelijk voor het omzetten van wisselstroom (AC) van een laadstation naar de gelijkstroom (DC) die de batterij van het voertuig nodig heeft om op te laden. In dit artikel gaan we dieper in op de functionaliteit van de OBC, het belang ervan voor EV’s, en waarom de implementatie van een BOBC (Bidirectional On-Board Charger) de toekomst van elektrisch rijden zal verbeteren.

Wat is een OBC?

Een On-Board Charger (OBC) is een onderdeel in het elektrische voertuig geïntegreerd en verantwoordelijk is voor het omzetten van AC-stroom (wisselstroom), die afkomstig is van een laadstation, naar DC-stroom (gelijkstroom) die de batterij van het voertuig voedt. De OBC maakt deel uit van het elektrische laadnetwerk van het voertuig en zorgt ervoor dat de batterij efficiënt en veilig kan worden opgeladen, zonder dat externe apparatuur nodig is.

Functionaliteit van een OBC

De OBC heeft een aantal belangrijke functies, die essentieel zijn voor het laadproces en de werking van een elektrisch voertuig:

Omzetting van AC naar DC: De primaire taak van een OBC is het omzetten van de AC-stroom van het laadstation naar de DC-stroom die de batterij nodig heeft. Dit proces is essentieel omdat elektrische voertuigen batterijen gebruiken die op DC werken, terwijl laadstations vaak alleen AC-voeding aanbieden.

Laadbeheer: De OBC regelt het laadproces door te zorgen voor de juiste spanning en stroom die naar de batterij wordt gestuurd. De meeste OBC’s hebben een ingebouwde laadcontroller die het laadproces zorgvuldig bewaakt om ervoor te zorgen dat de batterij niet overbelast of oververhit raakt. Dit helpt de levensduur van de batterij te verlengen en voorkomt mogelijke schade.

Communicatie met het Battery Management System (BMS): De OBC werkt nauw samen met het Battery Management System (BMS) van het voertuig. Het BMS bewaakt de gezondheid van de batterij en de OBC zorgt ervoor dat het laadproces in lijn is met de aanbevelingen van het BMS. Als de batterij bijvoorbeeld bijna volledig is opgeladen, zorgt de OBC ervoor dat de laadsnelheid afneemt om schade door oververhitting of overbelasting te voorkomen.

Veiligheid: De OBC zorgt ook voor veiligheid tijdens het laadproces. Het houdt de spanning en stroom in de gaten en kan de lading stoppen als er een probleem wordt gedetecteerd, zoals een kortsluiting, overspanning of te hoge temperatuur van de batterij.

Laadomstandigheden Optimalisatie: Moderne OBC’s zijn uitgerust met technologieën die het laadproces optimaliseren, zoals het aanpassen van de laadstrategie op basis van omgevingsfactoren (zoals temperatuur) of de conditie van de batterij.

Waarom een BOBC (Bidirectional On-Board Charger)?

In de nabije toekomst zal de BOBC de manier waarop we energie gebruiken en beheren revolutioneren, door de mogelijkheid om energie terug te leveren aan het elektriciteitsnet of voor Vehicle-to-Home toepassingen. Dit maakt de BOBC niet alleen belangrijk voor het opladen van de batterij, maar ook voor de bredere rol van elektrische voertuigen in een slimmer, duurzamer energiebeheer van het elektriciteitsnet. Door de integratie van bi-directionele laadsystemen in het voertuig kunnen we de energiekosten verlagen, netbalans verbeteren, en bijdragen aan een groenere toekomst voor mobiliteit en energie.

Voordelen van een BOBC:

Energie terugleveren aan het net of te wel Vehicle to Grid(V2G): Met een BOBC kunnen EV’s energie terug leveren aan het elektriciteitsnet wanneer dat nodig is. Dit kan nuttig zijn in tijden van hoog energieverbruik (piekbelasting) waarbij de EV gebruikt kan worden ter ondersteuning van het net. Maar ook omgekeerd, wanneer er een overschot is aan energie (zonnige uren met veel wind) en de EV dus maximaal wordt gebruikt voor het laden van de batterij. Zo wordt het elektrisch voertuig niet alleen een transportmiddel, maar ook een opslagmedium voor energie.

Vehicle-to-Home(V2H): Naast het terug leveren aan het net, kunnen voertuigen ook energie leveren aan huishoudelijke apparaten in geval van stroomuitval. Dit biedt gebruikers de mogelijkheid om hun woning van energie te voorzien via hun elektrische voertuig, wat de energie-onafhankelijkheid vergroot.

Optimalisatie van Energiekosten: Een BOBC biedt de mogelijkheid om op goedkopere momenten energie op te slaan (wanneer de elektriciteitsprijs laag is) en deze op te gebruiken of terug te leveren op momenten van hoge vraag. Dit kan kostenbesparingen opleveren voor EV-eigenaren, vooral in gebieden met variabele elektriciteitsprijzen.

Verlengen van de Levensduur van de OBC: De bi-directionele functie van de BOBC zorgt ervoor dat de OBC beter kan omgaan met de dynamische energiestromen, wat de efficiëntie van het laadsysteem verhoogt en mogelijk de levensduur van zowel de OBC als de batterij kan verlengen door een meer evenwichtige energieverdeling.

Bi-directionele Testopstelling BOBC

Het testen van een Bidirectional On-Board Charger (BOBC) vereist geavanceerde testapparatuur om zowel de laadfunctie als de terug levering van energie naar het net (bijvoorbeeld voor Vehicle-to-Grid (V2G) toepassingen) effectief te simuleren. Twee belangrijke testcomponenten in dit scenario zijn een regeneratieve grid emulatoren een bi-directionele DC-bron. Deze apparaten maken het mogelijk om de AC/DC conversie en de bi-directionele energieoverdracht onder realistische omstandigheden te testen. Hier gaan we dieper in op hoe deze systemen werken, hoe ze de werking van de BOBC testen, en welke meetresultaten belangrijk zijn voor de validatie van de BOBC.

Een regeneratieve grid emulatorsimuleert het elektriciteitsnet datnormaal gesproken energie levert aan een elektrisch voertuig (EV). In een traditionele laadopstelling zou de laadpaal AC-stroom leveren aan het voertuig. Bij een regeneratieve grid emulator gaat het echter verder dan alleen energie leveren; deze emulator heeft ook de capaciteit om energie terug te leveren naar de boordlader (OBC), wat essentieel is voor het testen van de bi-directionele laad- en ontlaadfuncties van een BOBC.

Een bi-directionele DC-bron is een krachtig apparaat dat niet alleen DC-energie kan leveren, maar ook energie kan opslaan. Het verschil met traditionele DC-bronnen is het bi-directionele karakter dat essentieel is voor het simuleren van alle mogelijke situaties en kenmerken die eigen zijn aan een EV batterij pack.

Voor een uitgebreid overzicht aan regeneratieve grid emulatoren van Itech en Cinergia verwijzen wij graag naar de overzichtspagina. En voor een overzicht van de bi-directionele voedingen/batterij simulatoren van H&H, NF Corp, Itech en Cinergia verwijzen wij graag naar onze bi-directionele voedingen.