Kiojn aspektojn enklopendas la disegno de ŝarĝejoj por elektraj veturiloj

Kiel antaŭflanka dizajnisto, mi ĉiutage laboras pri ŝarĝadostoloj por elektraj veturiloj. Kun malboniĝo de la mondaklimato kaj rapida ekonomia kresko en Ĉinio, verda mobilado kiel elektraj bicikloj kaj aŭtoj floriris, tamen problemoj rilatitaj al ŝarĝado iĝis centra zorgo. La riska “Bypass Wire” ŝarĝado stimulis grandan demandon pro profesionalaj stoloj. Partoprenante en la renovigo de loĝeja ŝarĝadostoloj de CNPC First Construction, mi kunpartigas mian praktikan sperton.

I. Konteksto de la Industrio
(1) Elektraj Veturiloj: Evo Kondukita per Teknologio

Hodiaŭ, elektraj veturiloj, de elektraj bicikloj/trimotcikloj ĝis elektraj aŭtoj, ĉiuj uzas alternantstokajn ŝarĝadostolojn. Progresoj en bateriateknologio – pli alta energodenseco el esploro kaj disvolvo, litio-ionaj/solidaj baterioj, rompoj en rapidŝarĝado – kune kun inteligenta gvidado kaj teknologio de veturilo-reto (kiu ebligas aŭtomatan pilotadon, kurso-kontrolon, foran monitoradon, ktp.) transformis elektrajn veturilojn.

(2) Ŝarĝadostoloj: Flouranta Merkato

Dividitaj en alternantstokajn kaj rektliniastokajn (alternantstokaj estas pli komunaj), la merkato de ŝarĝadostoloj en Ĉinio eksplodis, atinginte 10.804 milionojn unuojn ĝis julio 2024. Ili estas disponeblaj centraj (por grandaj parkoj, transporto) aŭ decentraj (por malgrandaj parkoj, komunumo). Mi fokusas sur malpotencaj decentralaj alternantstokaj stoloj, kiuj provizas energion al bordaj ŝarĝiloj (konvertitaj al rektliniastoka).

II. Dizajno de Ŝarĝadostoloj: De Normoj al Speciaj Konstruoj
(1) Ĝeneralaj Postuloj: Sekureco, Funkcio, Instalado

La aranĝo devas konsideri elektro-, incendio- kaj inundinfrastrukturon. Situu stolojn por faciligi akceson al energia fonto, for de danĝeroj, en malpolvaj, nekorozivaj areoj (aŭ malsupre de vento se necese). Evitu vibradojn, certigu trafikon, kaj tenigu sekuran distancon de ≥40cm de strukturoj por manĝado.

Funkcie, interfacioj sekvas unuigitajn normojn por universala kompatibileco. Multaj potencopcioj, efika konverto, anti-interferenco, fora monitorado, defekt-diagnostiko (kun alarmoj/informupload), kaj diversaj pagoj (WeChat/Alipay/kartoj) estas bezonataj.

Instalado: Plafondaj stoloj bezonas fundamento de 0.2m alto (≥0.05m pli granda ol la stolo) por senplafonda areo. Muromontitaj stoloj fiksas vertikale al muroj, operable alteco, uzabla kun/sen plafondo.

(2) Ŝarĝadostoloj por Bicikloj: Projekto de CNPC First Construction

Antaŭ renovigo, "fliĉanta vido" ŝarĝado estis riska. Ni dezenis stolojn por elektraj bicikloj, aldonante ilin ĉe enirejoj de unuoj (senplafondaj komunumoj kiel Zhongyou Garden) aŭ en plafondoj (ekz., Zhongyou Huayuan).

• Elektrodistribuo: Cirkvitoj servas 6–8 stolojn, uzante WDZ-BYJ (F) - 0.8/1KV - 3×6 mm² dratojn (protektitaj per aĉieraj tuboj al distribuboksoj, konektitaj al superaj rezervcirkvitoj). TN-S terado: plafondaj stoloj konektas al la ĉefreto, muromontitaj stoloj (kaj plafondoj) teras per 40×4 galvanitaj flataj aĉieroj. Ĉiu stolo subtenas ≤1200W elektrajn biciklojn, kun unufazaj soketoj en plafondoj. Kabeloj (0.6/1kV kupro-kernaj) kaj dratoj (halogen-liberaj, flamretardantaj) uzas PVC kanalojn/tubojn enedome, rekta enterrado eksterdome (per galvanitaj aĉieraj tuboj por enirejo al konstruaĵoj, sigelitaj por eviti akvon). Plafondaj stoloj iras en malfermaj spacoj ĉe enirejoj de unuoj; muromontitaj sur muroj de unuoj (0.7–1.1m alto, uniforma laŭ komunumo, 1.2–1.5m spacado).

• Selektado: Ĉiu soketo havas 220V/10A/50Hz, 2.0%-precizan statikan energiometraron (konservanta datenojn de du regule periodoj, protektita kontraŭ perdado/manipulado). Stoloj registras ŝarĝadon komence/fine, potencon antaŭ/post (resetita al nul post ŝarĝado), kun kart/QR-kodo pagoj kaj IP54+ protekto (ŝarĝa/interrompa/flugprotektado).

(3) Ŝarĝadostoloj por Aŭtoj: Renovigo de Parkplaco

Decentralaj alternantstokaj stoloj estas aldonitaj (unu por ĉiu aŭtospaco) por faciliga administriĝo, pozicionitaj por komforto.

• Elektrodistribuo: 6.8kW/220V stoloj uzas cirkvitrompilojn (interrompa/resta korantprotektado, neniu komuna rompilo). Altaqualitaj kabeloj/dratoj certigas voltan konformon. Kompleta terasistemo (kun egapotenciala filado) certigas sekurecon.

• Interfaco: Normokonforma, polvo/aqua-resistanta, universala por ĉiuj EV.

• Regila cirkvito: Preciza koranta/volta regado (senskada, inteligenta ŝaltomodo, superŝarĝa/interrompa protekto).

• Metrado/Pago: Preciza metrado, fleksibla pago (adaptanta al bezonoj/horoj), kun datenumado por uzantoj/administrantoj.

III. Kalkulado de Ŝarĝo: Krucpunkto por Planado

Por decentralaj alternantstokaj stoloj, difinu specifajojn de stolo, kalkulu per formuloj (1)/(2), kaj uzu la demandkoeficientojn de Tabelo 1. Tio certigas racian elektridan distribudizon.

En formuloj (1) kaj (2), S_js reprezentas la kalkulitan kapaciton de la ŝarĝadekipaĵo (en kVA); P₁, P₂, kaj P₃ reprezentas la totalan nominalan potencon de diversaj tipoj de ŝarĝadekipaĵoj. Ĝenerale, la ŝarĝgrupo kaj klasifikado estas faritaj laŭ unufazaj alternantstokaj ŝarĝadostoloj, trifazaj alternantstokaj ŝarĝadostoloj, eksterbordaj ŝarĝiloj, ktp. (en kW); P₁, P₂, kaj P₃ reprezentas la laboran efikecon de diversaj tipoj de ŝarĝadekipaĵoj, ĝenerale prenitaj kiel 0.95; cosφ₁, cosφ₂, kaj cosφ₂ estas la potencvicoj de diversaj tipoj de ŝarĝadekipaĵoj, ĝenerale pli granda ol 0.9; Kt estas la koinkidofaktoro, ĝenerale prenita kiel 0.8-0.9; K estas la demandfaktoro, kiel montrite en Tabelo 1.

Konkludo

Kun pligrandiĝo de publika mediozorgo kaj progreso de EV-teknologio, EV, kun pli longaj vojaĝdistancoj, pli malhaj kostoj, kaj pli bona kostefikeco, eniros milionojn da hejmoj. Ŝarĝadostoloj, kritika EV-infrastrukturo, estas pli kaj pli adoptataj. Kun gubernia-enterpriza kunlaboro, masiva konstruado de ŝarĝadostoloj en publikaj/private parkplacoj, garagxoj, komunumoj, kaj stacioj estas neevitebla. Do, normigita dizajno, uzo, kaj scienca administrado de ŝarĝadostoloj estas gravaj. Ĉi artikolo, uzante realajn projektojn, resumas la elektran dizajnon de nemotoraj kaj motoraj veturilŝarĝadostoloj, oferante referencojn por similaj venontaj projektoj.