電気自動車 (EV) 充電ステーションの設計とエンジニアリングは複雑な作業です。安全で適切な充電体験を保証するために、さまざまなメーカーやシステム コンポーネントが提供されています。特に直流急速充電 (DCFC) ステーションの場合、エンジニアが必要な充電パフォーマンス、プロジェクトの予算、利用可能な電力容量に基づいてサイトを設計できるいくつかの異なる方法があります。
最終的に、DCFC サイト アーキテクチャには、オールインワン、スプリット システム、バッテリー一体型の 3 つのタイプがあります。それぞれに、機器のコスト、充電性能、設置の複雑さなど、長所と短所があります。
この記事では、3 つの DCFC サイト アーキテクチャ設計の違いを詳しく説明し、特定の状況にどれが最適であるかを詳しく説明します。
オールインワン DCFC は、その名前が示すように、充電ディスペンサーと同じユニット内に電源モジュールが含まれています。このタイプの DCFC は、電源モジュール (グリッド電力を昇圧) と整流器 (交流 (AC) を直流 (DC) に変換) 用に別個の電源キャビネットを必要としないため、スペース効率が非常に優れています。さらに、オールインワン ユニットは通常、他の DCFC タイプよりも安価です。
オールインワン DCFC オールインワン ユニットの欠点は、通常、出力が制限されていることです。メーカーによって異なりますが、一般に最大出力は約 25 ～ 240 kW に制限されます。もう 1 つの欠点は、サイトの負荷管理や電力最適化のために隣接する一連の DCFC 間で電力を共有できないことです。
オールインワン DCFC の人気モデルは、ABB Terra シリーズ、Tritium PKM150、および Autel MaxiCharger DC Fast です。オールインワン DCFC の価格は約 50,000 ドルから始まります。
オールインワン DCFC とは異なり、分散システムとも呼ばれる分割システムには、別個の電源キャビネットと充電ディスペンサーが含まれています。このサイト アーキテクチャは、オールインワンよりも多くのスペースを使用し、コストが高くなりますが、高い充電パフォーマンスと、負荷管理を通じて複数の充電器間で利用可能な電力を最適化する機能を必要とするサイトに適しています。一般に、1 つの電源キャビネットを最大 4 台の充電ディスペンサーに接続できます。電力キャビネットや開閉装置に過負荷がかからないよう、負荷管理システムを介して接続された 4 つの充電ディスペンサーのそれぞれに電力を調整できます。分割システム DCFC アーキテクチャにより、サイト ホストは、EV がどこに接続されているかに関係なく、サイトに供給されるのと同じ量の電力を確実に受け取ることができます。
分割システム DCFC さらに、電源キャビネットは現場のニーズに合わせてサイズを調整できるため、一般的なオールインワン DCFC よりも多くの電力出力を提供できます。その結果、多くの電源キャビネットは複数のディスペンサーにわたって 600 kW を出力できます。さらに、一部のメーカーは、電力をさらに効率的に分散するために、電力キャビネットを相互にリンクできるように設計しています。合計すると、分割システム DCFC はディスペンサーあたり 350 kW 以上を供給できます。これは現在、小型 EV としては最高の出力です。
スプリット システム DCFC は、特に高速道路の休憩所や商業施設など、新規設置に非常に人気があります。注目すべき分割システム DCFC モデルには、Chargepoint Express Plus、BTC Gen4 Split System、Kempower Distributed DCFC などがあります。スプリットシステム DCFC の価格は約 80,000 ドルから始まります。
最後に、バッテリー一体型 DCFC は、DCFC サイト ホストにとって問題となり得る特定の問題を解決します。電力会社は、請求サイクル中の任意の時点で電力の特定のしきい値を超える顧客に対してデマンド料金を請求します。 DCFC サイトの場合、その時点での電力量に応じて、これは簡単に月あたり数百ドルまたは数千ドルに達する可能性があります。充電ステーションが 1 か月に 1 分間だけ 350 kW を充電したとしても、サイトのホストにはその電力増分に対するデマンド料金が請求されます。
バッテリー一体型 DCFC これらの要求料金を回避するには、ユーティリティ接続と充電ディスペンサーの間の中間点としてバッテリーを使用できます。バッテリーの充電を遅くすることで、サイトホストは要求料金を回避できます。充電セッションが発生すると、バッテリーと充電機器は電力を増加させて、要求された電力を EV に供給します。このタイプの DCFC のもう 1 つの利点は、系統接続が比較的最小限であるため、多くの場合、電力サービスのアップグレードを必要とせずに現場に設置できることです。これだけで数万円の節約が可能です。
バッテリーは DCFC とは別個のユニットとして取り付けることができますが、DCFC に統合することもできます。バッテリー一体型 DCFC は、オールインワン DCFC のアプローチを採用し、バッテリーを含めた設置面積を拡大します。バッテリー一体型 DCFC は需要手数料を回避できますが、従来の一体型 DCFC よりも多くのスペースを必要とします (ただし、分割システム DCFC よりはスペースが少なくなります)。
さらに、3 つの異なるタイプの DCFCS のうち、最も高価です。これは、充電ユニット内の大きなバッテリー パックによるものです。バッテリー一体型 DCFC のもう 1 つの欠点は、バッテリーが完全に放電すると、DCFC は系統接続電力レベル (通常は約 30 kW) でしか EV を充電できないことです。メーカーは、このタイプの DCFC は 1 日あたり最大 20 台の EV を充電できると主張しています。
バッテリー一体型 DCFC のバッテリー パックの容量は 160 kWh から最大 466 kWh まであります。出力に関しては、バッテリー一体型 DCFC は EV に約 200 kW を供給できます。人気のあるモデルには、Freewire Boost 200 や XCharge Net Zero シリーズなどがあります。バッテリー一体型 DCFC の価格は約 170,000 ドルから始まります。
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