تصميم وتطبيق أعمدة شحن السيارات الكهربائية الذكية
كما مصمم لمحطات الشحن متعمق في المشاريع الصناعية، شهدت بنفسي كيف أصبحت السيارات الكهربائية (EVs) قوة محورية في منظومة الطاقة الجديدة في الصين. عقود من التقدم في مجال الإلكترونيات وضعت أساساً صلباً لتطوير السيارات الكهربائية. دمج V2G وتكنولوجيا تخزين الطاقة والبطاريات عالية الأداء ليس فقط يسهل خدمات تبديل البطاريات ولكنه أيضاً يدفع نحو التقارب بين الطاقة الشمسية وتخزين الطاقة وأنظمة الشحن الذكي وهي مهمة أفتخر بمساهمتي فيها.
1. حالة تطور محطات الشحن الذكي للسيارات الكهربائية
في ظل خلفية التحضر السريع وتزايد المخاوف البيئية، تكتسب السيارات الكهربائية زخماً بسبب كفاءتها واستدامتها. كمصمم، أعطي الأولوية لاحتياجات المستخدم: الوصول الفوري لمواقع محطات الشحن، القدرات الدقيقة لمراقبة الشحن، وأنظمة الإدارة الذكية. هذه المتطلبات تؤكد على اتجاه التطوير نحو البنية التحتية للشحن الأكثر ذكاء وكفاءة.
على المستوى الدولي، شركات مثل تسلا قد رائدة في تطبيقات الهاتف المحمول سهلة الاستخدام التي تمكن من التنقل السلس إلى محطات الشحن مع الشفافية في الأسعار. محلياً، قامت شركات الشبكة في الصين بإنشاء شبكة واسعة تضم أكثر من 600 محطة شحن وأكثر من 20,000 محطة شحن موزعة. ومع ذلك، لا تزال المنصة الشاملة التي تدمج الرصد الفعلي ومعالجة الدفع والإدارة عن بعد غائبة وهي فجوة حاسمة تستهدف فريقنا معالجتها.
2. تصميم أنواع المحطات والتكييف مع السيناريوهات
من منظور التصميم، يتم تصنيف محطات الشحن إلى فئتين أساسيتين استناداً إلى طاقة الإخراج:
3. طرق الشحن وتصميم منطق نظام المراقبة
(1) اعتبارات التصميم لثلاث طرق شحن
نهج التصميم الخاص بي مخصص لحالات الاستخدام المحددة:
(2) أهمية أنظمة مراقبة محطات الشحن
نظرًا لحساسية بطاريات أيون الليثيوم لمعلمات الشحن، أعطي الأولوية لأنظمة المراقبة الفعلية. تعمل هذه الأنظمة على أغراض مزدوجة: تحسين توزيع الشبكة مثل محطات الوقود وحماية صحة البطارية من خلال التحكم الدقيق في الشحن والتفريغ. الأمان والموثوقية هما أمران غير قابلان للتفاوض في التصميم.
4. ممارسات تصميم الدوائر الإلكترونية لمحطات الشحن
4.1 هيكل الأجهزة للتحكم
نظام التحكم، الذي يستند إلى معالج C44Box، يعمل كـ "المخ" لمحطة الشحن. يدير إدارة البطارية واختيار البيانات وواجهات المستخدم - دعم الوظائف مثل الاستفسارات عن التوازن والمراقبة عن بعد وعرض مؤشرات الشحن الفعلية. الأساس الثابت للأجهزة، بما في ذلك دوائر الطاقة وتخزين NandFlash ووحدات المعالجة، يضمن استقرار النظام.
4.2 منطق تصميم دائرة NandFlash
معالجة البيانات بكفاءة أمر حاسم. أقوم بتكوين النظام ليتم تشغيله من ROM للبدء السريع، بينما تخزن NandFlash بيانات حاسمة مثل قراءات المستشعرات وتاريخ الشحن. هذا الهيكل يسمح بالوصول السريع للتفاعلات المستخدم التشخيص الشامل للأعطال.
4.3 تصميم التحكم في إخراج الطاقة
أثبتت الاختبارات الواسعة آلية فعالة: كشف انخفاض بنسبة 50٪ في الجهد في الدائرة التجريبية لمدة ثانية متتالية يثير قطع مفتاح الحمل، مما يتوقف الشحن على الفور في حالة الأعطال. يقلل هذا التصميم من المخاطر ويحمي كل من المعدات والمستخدمين.
5. انعكاسات التصميم وآفاق الصناعة
عملت على محطات الشحن ذات التيار المتردد أبرزت التقدم والتحديات. تعقيد تكامل النظام وتطوير البرامج يؤكد على الحاجة للتعاون الأعمق بين هيئات المعايير ومراكز الاختبار والشركات المصنعة. الأولويات المستقبلية تشمل تحسين المنصات الذكية وتقدم الشحن اللاسلكي وتحسين التفاعلات بين البطارية والشاحن.
كما المصممين، مهمتنا هي تطوير البنية التحتية للشحن من الوظيفية إلى البديهية والمتكاملة بسلاسة. من خلال الابتكار المستمر والتعاون بين القطاعات، يمكننا تسريع الانتقال إلى نظام بيئي مستدام للسيارات الكهربائية.
