Geek ut på tekniken för att lansera smart elfordonsladdning

Behöver närbutikschefer vara erfarna energiexperter för att anpassa sig till den snabbt växande elfordonstrenden (EV)?Inte nödvändigtvis, men de kan fatta ett mer välgrundat beslut genom att förstå den tekniska sidan av ekvationen.
Här är några variabler att hålla ett öga på, även om ditt dagliga arbete kretsar mer kring redovisning och affärsstrategi än elteknik eller nätverkshantering.
Lagstiftare godkände förra året 7,5 miljarder dollar för att bygga ett nätverk av 500 000 offentliga elfordonsladdare, men de vill att medlen endast ska gå till högkapacitets DC-laddare.
Ignorera adjektiv som "supersnabb" eller "blixtsnabb" i annonser för DC-laddare.Medan federal finansiering pågår, leta efter Tier 3-utrustning som uppfyller specifikationerna i formelprogrammet National Electric Vehicle Infrastructure (NEVI).Åtminstone för personbilsladdare innebär det mellan 150 och 350 kW per station.
I framtiden kommer likströmsladdare med lägre effekt sannolikt att användas i butiker eller restauranger där den genomsnittliga kunden spenderar mer än 25 minuter.Snabbväxande närbutiker kräver utrustning som uppfyller NEVI-formuleringsstandarder.
Ytterligare krav relaterade till installation, underhåll och drift av laddaren ingår också i helhetsbilden.FMCG-återförsäljare kan rådgöra med advokater och elektroingenjörer för att hitta det bästa sättet att vinna subventioner för laddning av elbilar.Ingenjörer kan också diskutera tekniska detaljer som i hög grad påverkar laddningshastigheten, till exempel om enheten är en fristående eller delad arkitektur.
Den amerikanska regeringen vill att elfordon ska utgöra hälften av alla nya bilar som säljs till 2030, men för att nå det målet kan det krävas 20 gånger landets nuvarande uppskattade 160 000 offentliga elfordonsladdare, eller enligt vissa uppskattningar, cirka 3,2 miljoner totalt.
Var ska man placera alla dessa laddare?För det första vill regeringen se minst fyra nivå 3-laddare var 50 mil eller så längs stora transportkorridorer i Interstate Highway System.Den första finansieringsomgången för elfordonsladdare fokuserade på detta mål.Sekundära vägar kommer att dyka upp senare.
C-nätverk kan använda det federala programmet för att bestämma var de ska öppna eller renovera butiker med ett laddningsprogram för elfordon.En viktig faktor är dock att det lokala nätverkets kapacitet är tillräcklig.
Med hjälp av ett vanligt eluttag i ett hemgarage kan en nivå 1-laddare ladda ett elfordon på 20 till 30 timmar.Nivå 2 använder en starkare anslutning och kan ladda en elbil på 4 till 10 timmar.Nivå 3 kan ladda en personbil på 20 eller 30 minuter, men snabbare laddning kräver mer kraft.(Förresten, om en ny grupp tekniska startups får sin vilja igenom, kan Tier 3 gå ännu snabbare; det finns redan anspråk på 10 minuter på en enda laddning med ett svänghjulsbaserat system.)
För varje nivå 3-laddare i en närbutik kan strömbehovet öka snabbt.Detta gäller särskilt om du lastar en långdistanslastbil.De betjänas av snabbladdare på 600 kW och över och har batterikapacitet från 500 kilowattimmar (kWh) till 1 megawattimme (MWh).Som jämförelse tar det ett genomsnittligt amerikanskt hushåll en hel månad att förbruka cirka 890 kWh el.
Allt detta innebär att elbilsfokuserade närbutiker kommer att ha stor inverkan på den lokala kedjan.Lyckligtvis finns det sätt att minska din konsumtion av dessa webbplatser.Snabbladdare kan designas för att växla till strömdelningsläge när laddningsnivåerna för flera portar ökar.Låt oss säga att du har en laddstation med en maximal effekt på 350 kW, när en andra eller tredje bil ansluter till andra laddstationer på denna parkeringsplats minskar belastningen på alla laddstationer.
Målet är att fördela och balansera strömförbrukningen.Men enligt federala standarder måste nivå 3 alltid ge minst 150 kW laddningseffekt, även när effekten delas.Så när 10 laddstationer laddar en elbil samtidigt är den totala effekten fortfarande 1 500 kW – en enorm elektrisk belastning för en enda plats, men mindre krävande på nätet än alla laddstationer som kör på hela 350 kW.
När mobila butiker implementerar snabbladdning kommer de att behöva arbeta med kommuner, elbolag, elektriker och andra experter för att avgöra vad som är möjligt inom växande nätverksbegränsningar.Att installera två nivå 3-laddare kan fungera på vissa platser, men inte åtta eller 10.
Att tillhandahålla teknisk expertis kan hjälpa återförsäljare att välja tillverkare av laddningsutrustning för elbilar, utveckla platsplaner och lämna anbud.
Tyvärr kan det vara svårt att förbestämma nätverkskapacitet eftersom de flesta kraftbolag inte rapporterar det offentligt när en viss transformatorstation nästan är överbelastad.Efter att c-store har tillämpats kommer verktyget att genomföra en speciell studie av relationerna och sedan tillhandahålla resultaten.
När de har godkänts kan återförsäljare behöva lägga till ett nytt 480 volts 3-fasnät för att stödja Tier 3-laddare.Det kan vara kostnadseffektivt för nya butiker att ha en kombinationstjänst där strömförsörjningen betjänar 3 våningar och sedan kranar för att serva byggnaden snarare än två separata tjänster.
Slutligen bör återförsäljare planera scenarier för en bredare användning av elfordon.Om ett företag tror att två laddare planerade för en populär plats kan växa till 10 en dag, kan det vara mer kostnadseffektivt att lägga ytterligare VVS nu än att städa upp trottoaren senare.
Under decennierna har beslutsfattare i närbutiker skaffat sig betydande erfarenhet av bensinbranschens ekonomi, logistik och teknik.Parallella banor idag kan vara ett bra sätt att slå konkurrenterna i racet för elfordon.
Scott West är en senior mekanisk ingenjör, energieffektivitetsspecialist och huvuddesigner vid HFA i Fort Worth, Texas, där han arbetar med flera återförsäljare i laddningsprojekt för elbilar.Han kan kontaktas på [email protected].
Redaktörens anmärkning: Den här kolumnen representerar bara författarens synvinkel, inte närbutikens nyhetssynpunkt.