Электромобили как новый класс корпоративных устройств: как ИТ-служба должна управлять зарядной инфраструктурой
Многие ведомства и компании переходят на служебные электромобили, но сталкиваются с рядом проблем — от появления дополнительной нагрузки на сеть и необходимости учёта электроэнергии до контроля расходов и интеграции в общую ИТ-экосистему. К тому же в силу своей специфики машины на электрическом топливе фактически передаются из ведения автохозяйств под управление ИТ-департаментов. Однако снять свалившуюся на голову боль и сократить совокупную стоимость владения можно — за счет продления срока жизни АКБ и применения специализированного ПО.
Медленно, но верно
Первое, что нужно сделать, — пересмотреть подходы к зарядке. Зачастую электромобиль заряжают постоянным током (DC) от мощных внешних станций. Такому варианту водители отдают предпочтение ввиду оперативности процесса — на заряд батареи до 100% емкости требуется всего 30 минут. В то же время большинство электромобилей поддерживают и другой способ зарядки — переменным током (AC) через бортовое зарядное устройство, когда питание идет от источника с низкой мощностью. Для аккумулятора такой режим оказывается куда более щадящим.
Медленный, но верный заряд обязан физике процесса. При зарядке в аккумуляторе происходят обратимые электрохимические реакции: ионы лития перемещаются от катода к аноду через электролит. Однако при быстрой зарядке ионы лития, во-первых, встраиваются в решетку анода неравномерно, а во-вторых, полностью встроиться не успевают. В результате анод повреждается, а литий осаждается на анодной поверхности в виде металла. Как следствие — снижение ёмкости, риск внутреннего замыкания и увеличение внутреннего сопротивления, ведущее к возрастанию времени зарядки.
Еще один побочный эффект быстрой зарядки — термическая деградация АКБ. Из-за быстрого нагрева в аккумуляторе образуется пленка Solid Electrolyte Interphase (SEI) и теряется активная масса. Дополнительный вклад в снижение ёмкости вносит и ускоренный износ катода. Ведь при высоких токах растворение переходных металлов из «электрода со знаком плюс» идет быстрее.
Тише заряжаешь — дальше уедешь
Замедлить деградацию можно, если заряжать электромобиль переменным током малой мощности. Бортовое зарядное устройство ограничивает ток до 16−32 Ампер, обеспечивая равномерное распределение ионов лития и вызывая минимальный локальный перегрев, а также снижая механические напряжения на электродах. Наряду с обеспечением плавного профиля заряда для бортовых систем характерен оптимизированный алгоритм зарядки. Он заключается в поддержке режима CC (Constant Current) на низком уровне, плавном переходе в режим CV (Constant Voltage) без перенапряжения и корректировке тока в зависимости от температуры.
Также AC-зарядка малой мощности уменьшает количество побочных реакций. А это минимизирует рост SEI-пленки, исключает литиевое осаждение и сохраняет структуру графитового анода. Кроме того, падает нагрузка на систему охлаждения — поэтому и включать его можно реже. В результате износ вентиляторов и теплообменников уменьшается, а ресурс батареи сохраняется дольше — особенно в жарком климате. Как следствие — сохранность ёмкости на более долгий срок. Исследования Национальной лаборатории Айдахо 2022 года показали: после 1000 циклов DC-зарядки при токах 3 C остаточная ёмкость составляла 70−75%, в то время как после AC-зарядки при токах 0,5 C — 85−90%.
В целях сохранения ресурса АКБ важна и стратегия зарядки. Быстрая DC-зарядка оправдана в поездках на дальние расстояния, но к ней следует прибегать эпизодически. Для ежедневной эксплуатации лучше использовать AC зарядку — ночью на 8−10 часов, а DC зарядку применять не чаще одного-двух раз в неделю. Также, единодушны эксперты, стоит избегать зарядки выше 80% на DC станциях, поскольку последние 20% идут при высоком напряжении, ускоряя деградацию. Как показывают обширные исследования Geotab, быстрая зарядка ускоряет темпы деградации батареи вдвое — с 1,5% в год до 3%. Поэтому регулярная зарядка переменным током малой мощности продлевает срок службы батареи на 20−40%, снижает риск необратимых повреждений и поддерживает стабильную ёмкость в долгосрочной перспективе. Такой подход позволяет сохранить производительность батареи на протяжении 150−200 тыс. км и более.
На принципах бесперебойности
Выбор оптимальной стратегии зарядки во многом схож с задачей по обеспечению бесперебойного питания в случае ЦОД и офисов. Здесь те же принципы управления нагрузкой, контроля циклов и продления жизни дорогостоящих аккумуляторов. Поэтому системы управления зарядками могут интегрироваться с корпоративными системами. Они представляют собой программные платформы, предназначенные для комплексного управления сетью зарядных станций.
Одна из ключевых функций таких платформ — следить за состоянием оборудования. А это подразумевает онлайн-контроль работоспособности и диагностику неисправностей. Другая функция — по управлению доступом пользователей. То есть аутентификация, авторизация и разграничение прав. Третья — биллинг и тарификация. Платформа ведет учет потребленной электроэнергии и выставляет счет, оплатить который можно благодаря интеграции с платежными системами. Также система отвечает за аналитику и отчетность — например, сколько энергии потребляется и насколько загружены станции, включая статистику использования.
Еще одна отличительная особенность платформ по управлению сетью зарядных станций — универсальность. Иначе говоря, они интегрируется с зарядными станциями разных производителей. Это позволяет клиентам выбирать оборудование под свои задачи и бюджет. То есть адаптация платформы под специфику клиента возможна при реализации совершенно разных проектов. Речь идет, в частности, о настройке тарифов, интеграции с внутренними системами и обучении персонала.
От интеграции до аналитики
В числе основных клиентов зарядных платформ — бизнес-центры и промышленные предприятия. В случае бизнес-центров поставщик развертывает зарядные точки для арендаторов и посетителей и интегрирует платформу с системами управления зданием. В случае предприятий платформа берет на себя управление корпоративным парком электромобилей и ведет учет энергопотребления. Один из примеров такого сотрудничества — между компанией «Бисэт» и проектом «Атом», в рамках которого планируется обеспечить зарядку электромобилей «Атома».
Платформа от «Бисэт» работает как IaS-решение — она не поставляется «из коробки». В плане интеграции система предоставляет широкие возможности: API для обмена данными, готовые модули, специализированные стандарты связи, аналитика и визуализация. Так, API есть для обмена такими данными, как информация о потреблении энергии, сессиях зарядки и статусе станций, а также по управлению пользователями и отчетам в формате JSON/XML. Готовые модули для интеграции включают в себя систему учета энергоресурсов (АСКУЭ), платформы умного здания (BMS) и платежные шлюзы. Аналитика и визуализация поддерживает дашборды с ключевыми метриками (загрузка, доходы, потребление), экспорт данных в CSV/Excel/PDF и настройку автоматических оповещений на базе телеграмм-ботов. Например, об авариях или аномальном потреблении.
Платформа не является изолированной — напротив, она спроектирована как центральный хаб по управлению зарядной инфраструктурой. Широкие возможности интеграции позволяют ей встраиваться в ИТ-экосистему клиента, а при необходимости она оснащается кастомными интеграциями под специфические требования заказчика.
■ Рекламаerid:2W5zFHDESpHРекламодатель: ООО «Бисэт»ИНН/ОГРН: ИНН 9703191980 / ОГРН 1247700650207Сайт: https://bset.ru




