Design and Application of Smart EV Charging Piles Pêşkêşkirina û Karîbana Tandûrên Bîjareyên Sahandî yên Ewlektrîkî

Wê ke designer ê bingeha bikarîn ku derbarê projeyên çemkaniyê ne, min hatin geryan dike ku vehîlan elektrîk (EV) bi rastî şoreshkirin di çewitê ya nûya enerjî de. Decades of advancements in electronics have laid a solid foundation for EV development. The integration of V2G, energy storage technologies, and high-performance batteries not only facilitates battery swapping services but also drives the convergence of photovoltaics, energy storage, and intelligent charging systems—a mission I'm proud to contribute to.

1. Çavkanina Bingeha Bikarînê Ênasan

Di navbera urbanizasyonê tezmîn û împeçeyên amaye hêsan, vehîlan elektrîk dibeşand li ser pereyên alakariyê û berdestayî. Wê ke designer im, min taybetmendiyên bikarhêrê parzimînim: girîngkirina demdema bingeha bikarîn, kêmûlkirina salbexs, û sisteman ûsulparz. Îhtiyaçên wan vebijarkên çavkaniyê ya bingeha bikarînê piştgirî dike ku zorî û efektî bibin.

Di navbera herêmî de, şirketan wek Tesla appên mobîlên bikarhêr-hatîn çêkirin ku bingeha bikarînê jî bistînin û nirxan weraz bike. Di çaramendera Weçîn de, şirketan rêzebînên Weçînê sîstemên bikarînê yên çêtirin çêkirin ku 600 bingeha bikarîn û 20,000+ bingeha çêtirin hene. Lakin, platformek bingehî ûsulparz û reyînîra bingeha bikarîn û destpêkirina derve wêne—divê yek gal tiştîna tim qebûl bike.

2. Rêza Bingeha Bikarîn û Berhemkirina Sîstemê

Di navbera rêzikariyê, bingeha bikarîn di du kategorî de divîsin:

• Bingeha Bikarîn AC: Elektrik AC ji rêzebîna rêzikariyê biguherîne lêser chargerên ser-roja. Bi guhertinên giştî yên 7kW, 22kW, an 40kW, van bingeha bikarînê piştgirî dikin ku zorî bikin, lê ewlehiyatî yên din hêsan. Van bingeha bikarînê li ser kompleksên malîyan û parkînên otomobîl piştgirî dike.

• Bingeha Bikarîn DC (Off-board Chargers): Digeriyan DC bi guhertinên berbiyê dike, lêser converterên ser-roja nedar. Bi guhertinên 60kW, 120kW, 200kW, an hêsan, van bingeha bikarînê li ser rêzan, havalân, û stasyonên demirroje çêkirin ku îhtiyaçên bikarînê rapor bike.

3. Rêbazên Bikarîn û Rêbazên Kêmûlkirina Sîstemê
(1) Rêbazên Bikarîn û Kêmûlkirina Sîstemê

Rêbazam li ser veqetinên bikarhêr hatî çêkirin:

• Bikarîn AC: Ji bo vehîlan elektrîkên mezîn û hibridan, van bikarînê li ser chargerên ser-roja daye. Fokûsk: bi modelên moterên çêtirin veguhertin û kêmûlkirina pêvajoyê.

• Bikarîn DC: Ji bo otobûs û floteyên komersî, van bikarînê converterên ser-roja nedar, ki bi vê yekê guhertina moterê biçûne. Pirsgirên rêbazan: bikarhênerina guhertin û integrasyon rêzebîn.

• Bikarîn Bêser: Di teori de, ji bo bikarînê dinamîk hatî, lakin pirsgirên efektivî û infrastruktûrê yên hêviyê dibeşand ku bi serî R&D çêbirin.

(2) Piştgirîyên Sîstemê ya Kêmûlkirina Bingeha Bikarîn

Di navbera pereyên bikarînê yên pilên lithium-ion, min taybetmendiyên kêmûlkirina demdema parzimînim. Van sîsteman dual fokûs dide: optimalizasyona distribûsyon rêzebîn û pelengkirina astengî pilan bikarîn. Astengî û reyînişan perêmende yên dizaynê hene.

4. Praktikan Rêbazê Hardware yên Bingeha Bikarîn
4.1 Arşîva Hardware ya Controller

Sîstemê kontrol, li ser C44Box processor, "brain" ya bingeha bikarîn dike. Li ser bingeha bikarîn, data acquisition, û interfaceyên bikarhêr piştgirî dike—supporting functions like balance inquiries, remote monitoring, and real-time display of charging metrics. A robust hardware foundation, including power circuits, NandFlash storage, and processing units, ensures system stability.

4.2 Rêbazê NandFlash Circuit

Efficient data handling is critical. I configure the system to boot from ROM for rapid startup, while NandFlash stores critical data such as sensor readings and charging histories. This architecture enables quick access for user interactions and comprehensive fault diagnostics.

4.3 Rêbazê Kontrola Output Power

Extensive testing has validated a fail-safe mechanism: detecting a 50% voltage drop in the pilot circuit for two consecutive seconds triggers load switch disconnection, halting charging immediately in case of faults. This design minimizes risks and protects both equipment and users.

5. Refleksyonên Diseyn û Dewa Industriyê

My work on AC charging piles has highlighted both progress and challenges. The complexity of system integration and software development underscores the need for deeper collaboration among standards bodies, testing institutions, and manufacturers. Future priorities include refining intelligent platforms, advancing wireless charging, and optimizing battery-charger interactions.

As designers, our mission is to evolve charging infrastructure from functional to intuitive and seamlessly integrated. Through relentless innovation and cross-sector cooperation, we can accelerate the transition to a sustainable EV ecosystem.