Mis aspektid hõlmavad elektriautode laadimisjaamade disaini?

Kui esiritta disainerina töötan igapäevaselt elektriautode laadimispillidega. Ülemaailmse kliimamuutuse halvenemise ja Hiina kiire majanduskasvu taustal on rohelised transpordivahendid nagu e-kaared ja elektriajad populaarsed saanud, kuid laadimisprobleemid on muutunud keskseks mureks. Riskantne "Bypass Wire" laadimine on suurendanud nõudlust professionaalsete pillide järele. Osalesin CNPC First Constructioni elamuliku laadimispilli renoveerimises ning jagasin oma kätevahendlikku kogemust.

I. Tööstuse kontekst
(1) Elektriajad: tehnoloogiliselt juhitav areng

Tänapäevased elektriajad, alates e-kaardist ja -rattast kuni elektriautonideni, kasutavad AC laadimispille. Akutehnoloogia edusammud – suurem energiatihedus teadusuuringute tulemusena, liitiumioni- ja tahkeseadmehindade akud, kiirlaadimise läbimurded – pluss intelligentsed sõitmise ja sõiduk-verk tehnikad (automaatjuhtimine, tempokontroll, kaugjälgimine jne) on transformeerinud elektriajate.

(2) Laadimispilled: kasvav turg

Jaotatud AC/DC (AC on levinum), Hiina laadimispillide turu on eksplodeerinud, jõudes juulis 2024. neli 10,804 miljonit ühikut. Need on paigutatud keskmes (suured parklaad, transport) või hajuses (väikesed parklaad, kogukonnad). Minu fookus on väikese võimsusega hajus AC pilled, mis toodavad energiat sõiduki laadimisseadmetele (muutes DC).

II. Laadimispillide disain: standardidest kohandatud lahendusteni
(1) Üldised nõuded: ohutus, funktsionaalsus, paigaldamine

Paigutus peab arvestama võimu, tulekahju ja üleujutuse infrastruktuuri. Pilled paigutatakse võimu ligipääsu lihtsaks, eemale ohtlikest asukohtadest, madala tolmu, mittekorroobiva alale (vajadusel tuule allpool). Vältida vibratsioone, tagada liikluse ligipääs ja hoolduseks vähemalt 40cm turvaline kaugus ehitistest.

Funktsionaalselt järgivad liideseaded ühtsete standardeid universaalse koostöötaguse huvides. Vajalikud on mitmed võimuvõimalused, efektiivne teisendamine, segavoolide vastupidavus, kaugjälgimine, veadiagnoos (häirede ja andmete üleslaadimine) ja erinevad makseviisid (WeChat, Alipay, kaardid).

Paigaldamine: lõunapealised pilled vajavad 0,2m kõrge aluse (vähemalt 0,05m suurem kui pill), ilma pesaeta aladel. Seinapealised pilled paigutatakse vertikaalselt seinale, kasutatava kõrgusega, kasutatav peseta või pesega.

(2) E-rattade pilled: CNPC First Constructioni projekt

Renoveerimise eel oli "lendava joone" laadimine riskantne. Disaineerisime e-rattade pille, lisades neid ühikulukste ees (peseta kogukondade näiteks Zhongyou Garden) või pesedes (nt Zhongyou Huayuan).

• Võimupiirkond: tsüklid teenivad 6–8 pilti, kasutades WDZ-BYJ (F) - 0,8/1KV - 3×6 mm² juhte (kaitstud terasepuudega jaoks jaotuskasti, ühendatud ülemiste varunduspiirkondadega). TN-S maandamine: lõunapealised pilled ühendatakse peamisel võrgul, seinapealised pilled (ja pesad) maandatakse 40×4 teraseplatiga. Iga pill toetab ≤1200W e-ratte, ühefaasi sokkid pesedes. Juhted (0,6/1kV veinikupõhised) ja juhed (halogeenivabad, palavikukindlad) kasutavad PVC kanaleid/sildu sisesises, otse maapaneks välises (ehituste sissepääsuga terasepuudega, vedeliku eest kaitstud). Lõunapealised pilled paigutatakse ühikulukste avatud alale; seinapealised ühikute seinadele (0,7–1,1m kõrgus, ühtlane kogukonna kohta, 1,2–1,5m vahemaa).

• Valik: igal sokkil on 220V/10A/50Hz, 2,0% täpsusega staariline energiaarvestaja (salvestab 2 tasakaalustamisperioodi andmeid, kaitstud kadumise ja manipuleerimise eest). Pilled salvestavad laadimise alguse ja lõpu, enne ja pärast laadimist võimu (nullist taastatakse laadimise järel), kaardi/QR-koodiga maksmine ja IP54+ kaitse (koormuse, lühikraanide, lekke kaitse).

(3) Elektriautode pilled: parklaadi renoveerimine

Lisati hajus AC pilled (1 iga parkikohta) lihtsa haldamise huvides, paigutades need mugavuseks.

• Võimupiirkond: 6,8kW/220V pilled kasutavad katkiskaitseid (lühikraanide/korrapärase voolu kaitse, mitte jagatud katkiskaitseid). Kõrge kvaliteediga juhted/tagajuhed tagavad pingi vastavuse. Täielik maandussüsteem (equipotential-wiringga) tagab ohutuse.

• Liides: standarditele vastav, tolmivesi-täpitõenäolisus, universaalne kõikidele EV-dele.

• Juhtimissüsteem: täpne vool/pinge juhtimine (kõrvaldamiseta, intelligentsed režiimide vahetused, ülelaadimise/lühikraanide kaitse).

• Mõõtmine/arve: täpne mõõtmine, paindlik arve (kohandatud vajadustele/aegadel), kasutajate/operaatorite andmetöötlus.

III. Koormuse arvutamine: planeerimise jaoks kriitiline

Hajus AC pilled, määrake pile spetsifikatsioonid, arvutage valemite (1)/(2) abil ja kasutage tabeli 1 nõudluskoefitsiente. See tagab mõistliku võimupiirkonna disaini.

Valemite (1) ja (2) puhul esindab S_js laadimise seadme arvutatud võimsust (kVA); P₁, P₂ ja P₃ esindavad erinevate tüüpide laadimise seadmete kogu niminaalset võimsust. Tavaliselt toimub koormuse gruppimine ja klassifitseerimine ühefaasis AC laadimispilled, kolmefaasis AC laadimispilled, off-board laadimisseadmed jne (kW); P₁, P₂ ja P₃ esindavad erinevate tüüpide laadimise seadmete tööefektiivsust, tavaliselt 0,95; cosφ₁, cosφ₂ ja cosφ₃ on erinevate tüüpide laadimise seadmete võimufaktorid, tavaliselt suuremad kui 0,9; Kt on ühtlokkumise tegur, tavaliselt 0,8–0,9; K on nõudlusfaktor, nagu tabel 1 näitab.

Järeldus

Kuna avaliku keskkonnateadlikkus kasvab ja elektriajate tehnoloogia areneda, sisaldavad elektriajad pikemat jõudlust, madalamaid kulud ja paremat kulusuhet, ja need jõuavad miljonite kodude. Laadimispilled, oluline elektriajate infrastruktuur, levivad üha laiemini. Valitsuse ja ettevõtete koostöö abil on massiline laadimispillide ehitamine avalikutes ja era parklaadides, garaazides, kogukondades ja bussipeatlustes vältimatud. Seega on laadimispillide standardiseeritud disain, kasutus ja teaduslik haldamine olulised. See artikkel, kasutades tegelikke projekte, kokkuvõtab mittemootorsõidukite ja mootorsõidukite laadimispillide elektridisaini, pakkudes viiteid sarnastele tulevastele projektidele.