स्मार्ट ईवी चार्जिंग पाइल्स का डिज़ाइन और एप्लिकेशन

एक चार्जिंग पाइल डिजाइनर के रूप में, मैं उद्योग परियोजनाओं में गहरा सम्मिलित हूँ और निजी रूप से देखा है कि इलेक्ट्रिक वाहन (EVs) कैसे चीन के नई ऊर्जा परिदृश्य में एक महत्वपूर्ण शक्ति बन गए हैं। इलेक्ट्रोनिक्स में दशकों की प्रगति ने EV विकास के लिए एक मजबूत आधार बनाया है। V2G, ऊर्जा संचय तकनीकों, और उच्च प्रदर्शन बैटरियों का एकीकरण न केवल बैटरी स्वैपिंग सेवाओं को सुविधाजनक बनाता है, बल्कि फोटोवोल्टेलिक्स, ऊर्जा संचय, और बुद्धिमत्ता चार्जिंग प्रणालियों के अभिगमन को भी बढ़ावा देता है- यह एक मिशन है जिसमें मैं गौरवान्वित हूँ।

1. बुद्धिमत्ता EV चार्जिंग पाइलों का विकास स्थिति

तेजी से शहरीकरण और बढ़ती पर्यावरणीय चिंताओं के प्रतिपादन के विपरीत, EVs अपनी दक्षता और टिकाऊपन के कारण लोकप्रिय हो रहे हैं। एक डिजाइनर के रूप में, मैं उपयोगकर्ता-केंद्रित आवश्यकताओं पर ध्यान देता हूँ: चार्जिंग स्टेशन स्थानों तक वास्तविक समय में पहुंच, सटीक मानिटरिंग क्षमताएं, और बुद्धिमान प्रबंधन प्रणालियां। ये आवश्यकताएं बुद्धिमान और अधिक कुशल चार्जिंग बुनियादी ढांचे के विकास की प्रवृत्ति को रेखांकित करती हैं।

अंतरराष्ट्रीय रूप से, टेस्ला जैसी कंपनियां उपयोगकर्ता-अनुकूल मोबाइल ऐप्स का नेतृत्व कर रही हैं जो चार्जिंग स्टेशनों तक अस्त-व्यस्त नेविगेशन की सुविधा प्रदान करती हैं और कीमतों की पारदर्शिता होती है। घरेलू रूप से, चीन की ग्रिड कंपनियां 600 से अधिक चार्जिंग स्टेशनों और 20,000 से अधिक विकेन्द्रीकृत पाइलों का विस्तृत नेटवर्क स्थापित कर चुकी हैं। हालांकि, वास्तविक समय में मानिटरिंग, भुगतान प्रक्रिया, और दूरी से प्रबंधन को एकीकृत करने वाले एक व्यापक प्लेटफॉर्म की अभाव है- यह एक महत्वपूर्ण अंतर है जिसे मेरी टीम का लक्ष्य है संबोधित करना।

2. चार्जिंग पाइलों का प्रकार डिजाइन और परिदृश्य अनुकूलन

डिजाइन के दृष्टिकोण से, चार्जिंग पाइलों को शक्ति उत्पादन के आधार पर दो मुख्य श्रेणियों में वर्गीकृत किया जाता है:

• AC चार्जिंग पाइल: ग्रिड-प्रदान AC ऊर्जा को ऑनबोर्ड चार्जर्स के माध्यम से DC में परिवर्तित करते हैं। आम तौर पर 7kW, 22kW, या 40kW की शक्ति दर के साथ, ये धीमी चार्जिंग गति प्रदान करते हैं लेकिन अधिक लचीलापन। आवासीय समूहों और पार्किंग लोटों के लिए आदर्श, ये पाइल रात्रिकालीन चार्जिंग की आवश्यकताओं के साथ जुड़े होते हैं।

• DC चार्जिंग पाइल (ऑफ-बोर्ड चार्जर): बैटरियों को सीधे उच्च शक्ति DC प्रदान करते हैं, ऑनबोर्ड कन्वर्टरों को छोड़कर। 60kW, 120kW, 200kW, या भी अधिक की क्षमता के साथ, ये राजमार्गों, हवाई अड्डों, और रेलवे स्टेशनों पर लंबी दूरी की यात्रा के लिए तेज चार्जिंग की मांग को पूरा करने के लिए रणनीतिक रूप से तैनात किए जाते हैं।

3. चार्जिंग विधियाँ और मानिटरिंग प्रणाली डिजाइन तर्क
(1) तीन चार्जिंग विधियों के लिए डिजाइन विचार

मेरी डिजाइन दृष्टिकोण विशिष्ट उपयोग मामलों के लिए उपयोगी है:

• AC चार्जिंग: छोटे EVs और हाइब्रिड के लिए सबसे उपयुक्त, यह विधि ऑनबोर्ड चार्जरों पर निर्भर करती है। डिजाइन का ध्यान: विभिन्न वाहन मॉडलों के साथ संगतता और शक्तिशाली सुरक्षा सर्किट।

• DC चार्जिंग: बसों और व्यावसायिक फ्लीटों के लिए अनुकूलित, यह ऑनबोर्ड कन्वर्टरों की आवश्यकता को रद्द करता है, जिससे वाहन का वजन कम होता है। प्रमुख डिजाइन चुनौतियाँ शक्ति प्रबंधन और ग्रिड एकीकरण शामिल हैं।

• वायरलेस चार्जिंग: जबकि सैद्धांतिक रूप से गतिशील चार्जिंग के लिए वादा करता है, वर्तमान प्रभावशीलता और बुनियादी ढांचे की ग्रहण की सीमाओं की आवश्यकता है अतिरिक्त R&D प्रायोगिक लागू करने से पहले।

(2) चार्जिंग पाइल मानिटरिंग प्रणालियों की आवश्यकता

लिथियम-आयन बैटरियों की चार्जिंग पैरामीटरों के प्रति इंद्रियात्मकता के दृष्टिकोण से, मैं वास्तविक समय में मानिटरिंग प्रणालियों पर प्राथमिकता देता हूँ। ये प्रणालियां दोहरी उद्देश्यों को सेवा देती हैं: गैस स्टेशनों के समान नेटवर्क वितरण का अनुकूलन और बैटरी स्वास्थ्य की सुरक्षा दृढ़ चार्ज/डिस्चार्ज नियंत्रण के माध्यम से। सुरक्षा और विश्वसनीयता डिजाइन की अपरिहार्य आवश्यकताएं हैं।

4. चार्जिंग पाइलों के लिए हार्डवेयर सर्किट डिजाइन अभ्यास
4.1 नियंत्रक हार्डवेयर वास्तुकला

नियंत्रण प्रणाली, C44Box प्रोसेसर द्वारा स्थापित, चार्जिंग पाइल का "मस्तिष्क" के रूप में कार्य करती है। यह बैटरी प्रबंधन, डेटा एकीकरण, और उपयोगकर्ता इंटरफेसों-समर्थित कार्यों को संचालित करता है, जैसे बैलेंस जांच, दूरी से मानिटरिंग, और चार्जिंग मेट्रिक्स का वास्तविक समय में प्रदर्शन। एक शक्तिशाली हार्डवेयर आधार, शक्ति सर्किट, NandFlash स्टोरेज, और प्रोसेसिंग इकाइयों सहित, प्रणाली की स्थिरता को सुनिश्चित करता है।

4.2 NandFlash सर्किट डिजाइन तर्क

कुशल डेटा संसाधन आवश्यक है। मैं प्रणाली को ROM से बूट करने के लिए तैयार करता हूँ ताकि तेजी से शुरुआत हो, जबकि NandFlash महत्वपूर्ण डेटा जैसे सेंसर रीडिंग और चार्जिंग इतिहास को संग्रहित करता है। यह वास्तुकला उपयोगकर्ता इंटरक्शन के लिए तेजी से पहुंच और व्यापक दोष विश्लेषण की सुविधा प्रदान करती है।

4.3 शक्ति उत्पादन नियंत्रण डिजाइन

व्यापक परीक्षण ने एक फेल-सेफ मеханизм подтвердил: обнаружение снижения напряжения на 50% в пилотной цепи в течение двух последовательных секунд вызывает отключение нагрузочного переключателя, немедленно прекращая зарядку в случае сбоев. Этот дизайн минимизирует риски и защищает как оборудование, так и пользователей.

5. डिजाइन पर प्रतिबिंब और उद्योग की दृष्टि

AC चार्जिंग पाइलों पर मेरा काम नए उन्नतियों और चुनौतियों को दर्शाता है। प्रणाली एकीकरण और सॉफ्टवेयर विकास की जटिलता मानक संस्थाओं, परीक्षण संस्थाओं, और निर्माताओं के बीच गहरी सहयोग की आवश्यकता को उजागर करती है। भावी प्राथमिकताएं बुद्धिमान प्लेटफॉर्मों को शुद्ध करना, वायरलेस चार्जिंग का विकास, और बैटरी-चार्जर इंटरैक्शन का अनुकूलन शामिल हैं।

डिजाइनरों के रूप में, हमारा मिशन चार्जिंग बुनियादी ढांचे को फंक्शनल से इंटुइटिव और बिना किसी कठिनाई के एकीकृत बनाना है। लगातार नवीनता और व्यापक क्षेत्रीय सहयोग के माध्यम से, हम एक टिकाऊ EV पारिस्थितिकी प्रणाली के लिए संक्रमण को तेज कर सकते हैं।