Transformadors de distribució d'una fase: La clau per a una implementació flexible i eficient de la infraestructura de càrrega de vehicles elèctrics

Transformadors de distribució monofàsica: La clau per a una implementació flexible i eficient de la infraestructura de càrrega de VE​
En el context d'una implementació ràpida de la infraestructura de càrrega de VE, superar les limitacions de la xarxa i assolir dissenys flexibles econòmics ha esdevingut crític. Les solucions tradicionals d'aprovissament tri-fàsic sovint s'enfronten a reptes com cicles d'instal·lació llargs i modificacions extensives, especialment en escenaris distribuïts desequilibrats. Els transformadors de distribució monofàsica estan emergint com una solució complementària vital amb avantatges únics.

​Punts de dolor de l'aplicació: Àncors de valor dels transformadors monofàsics​

1. ​Bottelnecks de capacitat de la xarxa baixa tensió​
• Els transformadors residencials/comercials es saturen ràpidament, suportant només 2-3 punts de càrrega ràpida abans de arribar als límits.
• Les actualitzacions de capacitat prenen 6-12 mesos, no arribant a coincidir amb la demanda creixent de càrrega.
2. ​Reptes d'aprovissament distribuït​
• Les ubicacions de comunitats al costat de la carretera o els aparcaments dispersos en centres comercials superen els 500 m de distància de les fonts d'energia.
• Els costos de posada en marxa de cables tri-fàsics són ¥800-1.200/m, resultant econòmicament inviables.
3. ​Restriccions de la xarxa urbana heretada​
• Els districte històrics tenen cablatge complex inferior a 50 mm².
• Les renovacions tri-fàsiques requereixen excavacions de carreteres (amb aprovacions de més de 3 mesos).
4. ​Demanades a Amèrica del Nord/Japó-Corea del Sud​
• La dominància del 120V/240V monofàsic assegura la compatibilitat.
• Els carregadors DC ràpids de 15-25 kW superen el 60% de quota de mercat (dades de l'Aliança de Càrrega Nord-americana de 2023).

​Solució: Arquitectura modular d'aprovissament monofàsic​

​Especificacions principals​

​Escenaris d'aplicació típics​

1. ​Xarxes micro de càrrega comunitària​
• 1 transformador cobreix 8-12 llocs d'aparcament.
• Dimensions compactes: 1200×800×1000mm (<1 espai d'aparcament estàndard).
• Implementació: <72 hores (incloent la cablejada).
2. ​Expansió dels marges de complejos comercials​
• Implementació en els marges dels aparcaments de teulada.
• Utilitza circuits d'il·luminació existents (economitzant un 40% en costos de cable).
3. ​Escalabilitat en àrees de repòs d'autopistes​
• Afegeix punts de càrrega prop de les estacions tri-fàsiques existents.
• Manté un 30% de marge de capacitat per evitar actualitzacions del transformador principal.

​Model de validació d'eficiència​

​Milloraments tècnics clau​

1. ​Equilibrat de càrrega dinàmic​
• Monitorització en temps real de la corrent de fase.
• Ajust automàtic de la distribució de potència de càrrega (<2,5% de fluctuació de tensió).
2. ​Gestió tèrmica​
• Monitorització de punts calents de ±1°C.
• Refredament forçat a 50°C; tall d'excés a 130°C.
3. ​Connectivitat multimodal​
• RS485/IEC61850 estàndard.
• Opcional 4G/5G/LoRa; integració amb plataformes de tercers.

​Estudi de cas: Remodelació de càrrega a Shenzhen​

• ​Context: Comunitat de 500 habitatges amb només un transformador públic de 400kVA.
• ​Solució: Implementació de vuit transformadors monofàsics de 50kVA.
• ​Resultats:
• Els punts de càrrega van augmentar de 6 a 46.
• Cost: ¥760.000 (versus pressupost de ¥2,1M).
• El compliment de tensió va passar del 83% al 99,2%.

​Conclusió​

Els transformadors de distribució monofàsica mostren una forta adaptabilitat en la infraestructura de càrrega de VE. Complementen—no substitueixen—els sistemes tri-fàsics, oferint eficiència econòmica en escenaris distribuïts de baixa a mitja potència. A través del disseny modular, algoritmes intel·ligents i implementació flexible, rebaixen significativament les barres tècniques i financeres per a l'expansió de la xarxa de càrrega.