Smartsete EV laetuspilvade disain ja rakendamine

Kui laadimispilviku disainer, kes on sügavalt kaasatud tööstusprojektidesse, olen näinud endaga, kuidas elektriajad (EV-d) on saanud oluliseks jõuks Hiina uue energia maastikus. Eletroonika edusammud on loonud EV-arengule kindla aluse. V2G, energiakogumistehnoloogiate ja kõrgejõuliste akkude integreerimine ei aita mitte ainult akku vahetamise teenustes, vaid edendab ka fotodeelike, energiakogumis- ja intelligentsed laadimissüsteemide ühendamist – missiooni, millele ma olen uhke panustada.

1. Intelligentsed EV-laadimispilvikute arendustase

Kiire urbaniseerimise ja kasvava keskkonnaküsimuste taustal on EV-d muutunud populaarsemaks nende efektiivsuse ja jätkusuutlikkuse tõttu. Kui disainerina prioriteediks on kasutajakeskne vajadus: realaegne juurdepääs laadimispunktide asukohtadele, täpne jälgimisvõime ja intelligentsed haldussüsteemid. Need nõuded rõhutavad arengutrendi suunas smartera ja tõhusama laadimisinfrastruktuuri poole.

Riikidevaheliselt on ettevõtted nagu Tesla arenentinud kasutajalihtsatel mobiilirakendustel, mis võimaldavad siledat navigeerimist laadimispunktideni koos hinna läbipaistvusega. Kodumaal on Hiina võrguettevõtted rajanud laia ulatusega võrgu, mis hõlmab rohkem kui 600 laadimispunkti ja 20 000+ hajusitsetud pilve. Siiski on veel välja arendamata üldine platvorm, mis integreerib realaja jälgimist, makseprotsessimist ja eemale haldamist – see on kriitiline lünk, mida minu meeskond püüab lahendada.

2. Laadimispilvikute tüübide disain ja stsenaariumide kohandamine

Disaini seisukohalt klassifitseeritakse laadimispilve vastavalt nende võimsusele kaks peamist kategooriat:

• Vahelduvvoolu (AC) laadimispilvid: Teisendavad võrgust pärit AC-voolu DC-voolu abil autossa paigaldatud laadimisseadmete kaudu. Tavalised võimsused on 7 kW, 22 kW või 40 kW, need pakuvad aeglasmat laadimiskiirust, kuid suuremat paindlikkust. Nendeks on ideaalsed elamukompleksides ja parkimisplatsidel, vastavalt ööpäevase laadimise vajadusele.

• Püsivoolu (DC) laadimispilvid (välist laadimisseadmed): Edastavad kõrge võimsusega DC-voolu otse akkudele, vältides autossa paigaldatud teisendajaid. Neid saab kasutada 60 kW, 120 kW, 200 kW või isegi suurema võimsusega, neid on strateegiliselt paigutatud teepeal, lennujaamades ja raudteejaamades, et rahuldada pikka vahemaagalaadimise vajadust.

3. Laadimismeetodid ja jälgimissüsteemi disainilogika
(1) Kolme laadimismeetodi disainierinevused

Minu disainilähene on kohandatud spetsiifilistele kasutusjuhtumiile:

• AC-laadimine: Sobib parima kujul väikeste EV-de ja hybridautode jaoks, see meetod sõltub autossa paigaldatud laadimisseadmest. Disaini fookus: tagada erinevate sõidukimudelite kooskõla ja tugeva kaitsekitsendi tegemine.

• DC-laadimine: On optimeeritud busside ja kaubaveokonna jaoks, see vähendab autossa paigaldatud teisendajate vajadust, vähendades sõiduki kaalu. Olulised disaini väljakutsed hõlmavad võimsushaldust ja võrguintegreerimist.

• Läbiliikuv laadimine: Kuigi teoreetiliselt lubadav dünaamilise laadimise jaoks, praegused tõhususe ja infrastruktuuri kasutuselevõtu piirangud nõuavad lisauuringuid enne praktilist rakendamist.

(2) Laadimispilvikute jälgimissüsteemide vajalikkus

Arvestades liitiiumioniakku laadimisparameetrite suhtes tundlikkust, annan eelist reaalajas jälgimissüsteemidele. Need süsteemid täidavad kahte eesmärki: optimiseerivad võrgu jaotust nagu naftapumpid ja kaitsevad akku täpse laadimise ja laadimise kontrolli kaudu. Ohutus ja usaldusväärsus on kohustuslikud disainieeldused.

4. Laadimispilvikute riistvarariistvara disainipraktikad
4.1 Juhtimissüsteemi riistvaraarhitektuur

Juhtimissüsteem, mis on ankurdatud C44Boxi protsessoriga, toimib laadimispilvi "aju" rollis. See korraldab akku haldamist, andmete kogumist ja kasutajaliideseid – toetab funktsioone nagu tasakaaluka uurimine, eemale jälgimine ja laadimismetriikide reaalaja kuvamine. Tugev riistvaraline alus, sealhulgas võimsuskivid, NandFlash-andmekogumine ja töötlemise üksused, tagab süsteemi stabiilsuse.

4.2 NandFlashi kihi disainilogika

Tõhus andmete käsitsemine on kriitiline. Seadistan süsteemi käivituma ROM-ist kiireks käivitumiseks, samas kui NandFlash salvestab kriitilisi andmeid, nagu sensori lugemised ja laadimisajalugu. See arhitektuur võimaldab kiiret ligipääsu kasutajavigadeks ja täielikku veadiagnostika.

4.3 Võimu väljundkontrolli disain

Laiaulatuslikud testid on kinnitanud turvalise mehhanismi: kui piloitsirkuitis avastatakse 50% pingelangus kaks järjestikust sekundit, siis see aktiveerib laadimise lõpetamise. See disain vähendab riske ja kaitseb nii seadmeid kui ka kasutajaid.

5. Disaini mõtisklused ja tööstuse väljavaated

Minu töö AC-laadimispilvikes on rõhutanud nii edusamme kui ka väljakutseid. Süsteemi integreerimise ja tarkvara arendamise keerukus rõhutab vajadust sügavama koostöö järele standardite organite, testimisasutuste ja tootjate vahel. Tulevased prioriteedid hõlmavad intelligentsete platvormide täiustamist, läbiliikuv laadimise edendamist ja akku-laadimisseadmete interaktsioonide optimeerimist.

Kui disainerid on meie missioon viia laadimisinfrastruktuur funktsionaalsusest intuitiivsesse ja silmitses integreeritud olekusse. Pideva innovatsiooni ja sektoritevahelise koostöö kaudu saame kiirendada üleminekut jätkusuutlikku EV-ekosüsteemi.