چه جنبه‌هایی در طراحی ایستگاه‌های شارژ خودروهای برقی مورد نظر است

به عنوان یک طراح خط مقدم، من روزانه روی ایستگاه‌های شارژ خودروهای الکتریکی کار می‌کنم. در حالی که تغییرات آب و هوایی جهانی بدتر می‌شوند و رشد اقتصادی سریع چین ادامه دارد، حمل و نقل سبز مانند دوچرخه‌ها و خودروهای الکتریکی به طور قابل توجهی رشد کرده است، اما مشکلات شارژ یک نگرانی اصلی شده است. شارژ با "سیم دور زدن" که ریسک‌بردار است، تقاضای بزرگی برای پایلوت‌های حرفه‌ای ایجاد کرده است. با شرکت در ترمیم ایستگاه‌های شارژ مسکونی شرکت سازنده اول CNPC، تجربیات عملی خود را به اشتراک می‌گذارم.

I. زمینه صنعتی
(1) خودروهای الکتریکی: تحول فناوری محور

امروزه خودروهای الکتریکی از دوچرخه‌ها و سه‌چرخه‌ها تا خودروهای الکتریکی، همه از پایلوت‌های شارژ AC استفاده می‌کنند. پیشرفت‌های فناوری باتری‌ها - چگالی انرژی بالاتر از تحقیقات و توسعه، باتری‌های لیتیوم-یون و حالت جامد، پیشرفت‌های شارژ سریع - به علاوه رانندگی هوشمند و فناوری خودرو به شبکه (که موجب رانندگی خودکار، کنترل کروز، نظارت از راه دور و غیره می‌شود) خودروهای الکتریکی را تغییر داده‌اند.

(2) پایلوت‌های شارژ: بازار در حال رشد

پایلوت‌های شارژ به دو نوع AC/DC تقسیم می‌شوند (AC معمول‌تر است). بازار پایلوت‌های شارژ چین تا ژوئیه ۲۰۲۴ به ۱۰.۸۰۴ میلیون واحد رسیده است. آنها به صورت مرکزی (برای محل‌های بزرگ و حمل و نقل) یا غیرمرکزی (برای محل‌های کوچک و جوامع) نصب می‌شوند. من روی پایلوت‌های AC غیرمرکزی با توان کم تمرکز دارم که انرژی را به شارژرهای داخل خودرو (تبدیل شده به DC) ارائه می‌دهند.

II. طراحی پایلوت شارژ: از استانداردها تا ساخت سفارشی
(1) الزامات عمومی: ایمنی، عملکرد، نصب

طرح باید زیرساخت‌های برق، آتش‌سوزی و سیل را در نظر بگیرد. پایلوت‌ها باید در مکان‌هایی نصب شوند که به برق دسترسی آسان داشته باشند، از خطرات دور باشند، در مناطق با گرد و غبار کم و غیر腐烂的文本似乎在这里中断了。根据您的要求，我将继续翻译剩余的内容：

طرح باید زیرساخت‌های برق، آتش‌سوزی و سیل را در نظر بگیرد. پایلوت‌ها باید در مکان‌هایی نصب شوند که به برق دسترسی آسان داشته باشند، از خطرات دور باشند، در مناطق با گرد و غبار کم و غیرآبکشی (یا در صورت نیاز در سمت پایین وزش باد) قرار گیرند. از ارتعاشات پرهیز کنید، دسترسی ترافیکی را تضمین کنید و برای نگهداری حداقل ۴۰ سانتی‌متر فاصله ایمن از ساختمان‌ها را حفظ کنید.

از نظر عملکرد، رابط‌ها باید به استانداردهای یکپارچه پیروی کنند تا سازگاری عمومی را تضمین کنند. نیاز به گزینه‌های توان متعدد، تبدیل کارآمد، مقاومت در برابر تداخل، نظارت از راه دور، تشخیص خطا (با هشدار و بارگذاری اطلاعات) و روش‌های پرداخت متنوع (ویچات/آلبایپی/کارت‌ها) وجود دارد.

نصب: پایلوت‌های نصب شده روی زمین نیاز به بنایی با ارتفاع ۰.۲ متر (حداقل ۰.۰۵ متر بزرگ‌تر از پایلوت) در مناطق بدون سقف دارند. پایلوت‌های نصب شده روی دیوار به صورت عمودی به دیوار متصل می‌شوند، ارتفاع قابل استفاده و با یا بدون سقف قابل استفاده هستند.

(2) پایلوت‌های دوچرخه الکتریکی: پروژه سازنده اول CNPC

قبل از ترمیم، شارژ با "سیم پروازی" ریسک‌بردار بود. ما پایلوت‌هایی برای دوچرخه‌های الکتریکی طراحی کردیم و آنها را در ورودی واحدها (در جوامع بدون سقف مانند گاردن ژونگیو) یا در سقف‌ها (مانند ژونگیو هوا یوان) نصب کردیم.

• توزیع توان: مدارهایی که ۶-۸ پایلوت را تأمین می‌کنند، از سیم‌های WDZ-BYJ (F) - 0.8/1KV - 3×6 میلی‌متر مربع (که توسط لوله‌های فولادی محافظت می‌شوند تا به جعبه‌های توزیع متصل شوند و به مدارهای پشتیبان سطح بالاتر متصل می‌شوند) استفاده می‌کنند. زمین‌سازی TN-S: پایلوت‌های نصب شده روی زمین به شبکه اصلی متصل می‌شوند، پایلوت‌های نصب شده روی دیوار (و سقف‌ها) از طریق فولاد صفحه‌ای گالوانیزه ۴۰×۴ زمین می‌شوند. هر پایلوت تا ۱۲۰۰ وات دوچرخه الکتریکی را تأمین می‌کند، با دستگاه‌های تک‌فاز در سقف‌ها. کابل‌ها (مسی-هسته‌ای ۰.۶/۱kV) و سیم‌ها (بدون هالوژن و مقاوم در برابر آتش) در داخل ساختمان از طریق لوله‌های PVC و خارج ساختمان به صورت مستقیم دفن می‌شوند (با لوله‌های فولادی گالوانیزه برای ورود به ساختمان و مسدود شدن برای جلوگیری از ورود آب). پایلوت‌های نصب شده روی زمین در فضاهای باز ورودی واحدها قرار می‌گیرند؛ پایلوت‌های نصب شده روی دیوار در دیوار واحدها (ارتفاع ۰.۷-۱.۱ متر، یکنواخت در جامعه، فاصله ۱.۲-۱.۵ متر).

• انتخاب: هر دستگاه یک میزان‌سنج انرژی استاتیک ۲۲۰V/10A/50Hz با دقت ۲.۰٪ (که داده‌های ۲ دوره تسویه را ذخیره می‌کند و از از دست دادن یا تحریف محافظت می‌شود) دارد. پایلوت‌ها شروع و پایان شارژ، توان قبل و بعد (پس از شارژ به صفر تنظیم می‌شود)، با پرداخت با کارت یا کد QR و محافظت IP54+ (محافظت از بار/مدار کوتاه/تسربیح) را ثبت می‌کنند.

(3) پایلوت‌های خودروهای الکتریکی: ترمیم پارکینگ

پایلوت‌های AC غیرمرکزی اضافه می‌شوند (یکی برای هر فضای پارک) برای مدیریت آسان، در مکان‌هایی که راحتی را تضمین می‌کنند قرار می‌گیرند.

• توزیع توان: پایلوت‌های ۶.۸kW/220V از دستگاه‌های قطع برق (قطع برق/جریان باقی‌مانده محافظت، بدون قطع برق مشترک) استفاده می‌کنند. کابل‌ها و سیم‌های باکیفیت برای تضمین مطابقت ولتاژ ضروری هستند. یک سیستم زمین‌سازی کامل (با کابل‌های پتانسیل یکسان) برای ایمنی ضروری است.

• رابط: مطابق با استانداردهای استاندارد، مقاوم در برابر گرد و غبار/آب، برای تمام خودروهای الکتریکی یکسان.

• مدار کنترل: کنترل دقیق جریان/ولتاژ (بدون آسیب، تغییر حالت هوشمند، محافظت از شارژ بیش از حد/مدار کوتاه).

• اندازه‌گیری/صورتحساب: اندازه‌گیری دقیق، صورتحساب متنوع (برای تطبیق با نیازها/زمان)، با مدیریت داده برای کاربران و اپراتورها.

III. محاسبه بار: حیاتی برای برنامه‌ریزی

برای پایلوت‌های AC غیرمرکزی، مشخصات پایلوت را تعیین کنید، از طریق فرمول‌های (1)/(2) محاسبه کنید و از ضرایب تقاضای جدول ۱ استفاده کنید. این امر تضمین می‌کند که طراحی توزیع توان منطقی باشد.

در فرمول‌های (1) و (2)، S_js ظرفیت محاسبه شده تجهیزات شارژ (به kVA) را نشان می‌دهد؛ P₁, P₂ و P₃ توان اسمی کل انواع تجهیزات شارژ را نشان می‌دهند. معمولاً، گروه‌بندی و طبقه‌بندی بار بر اساس پایلوت‌های شارژ AC تک‌فاز، پایلوت‌های شارژ AC سه‌فاز، شارژرهای خارج از برد و غیره (به kW) انجام می‌شود. η₁, η₂ و η₃ کارایی مختلف انواع تجهیزات شارژ را نشان می‌دهند، معمولاً ۰.۹۵ در نظر گرفته می‌شود. cosφ₁, cosφ₂ و cosφ₃ عامل‌های قدرت مختلف انواع تجهیزات شارژ را نشان می‌دهند، معمولاً بیش از ۰.۹ هستند. Kt عامل همزمانی است، معمولاً ۰.۸-۰.۹ در نظر گرفته می‌شود. K عامل تقاضا است، مانند جدول ۱.

نتیجه‌گیری

با افزایش آگاهی عمومی درباره محیط زیست و پیشرفت فناوری خودروهای الکتریکی، خودروهای الکتریکی با محدوده بیشتر، هزینه کمتر و کارایی بهتر وارد میلیون‌ها خانوار خواهند شد. پایلوت‌های شارژ، زیرساخت‌های مهم خودروهای الکتریکی، به طور گسترده‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرند. با همکاری دولت-شرکت، ساخت پایلوت‌های شارژ در مقیاس بزرگ در پارکینگ‌ها، گاراژ‌ها، جوامع و ایستگاه‌های عمومی و خصوصی اجتناب‌ناپذیر است. بنابراین، طراحی استاندارد، استفاده و مدیریت علمی پایلوت‌های شارژ حیاتی است. این مقاله با استفاده از پروژه‌های واقعی، طراحی برق پایلوت‌های شارژ خودروهای غیرموتوری و موتوری را خلاصه می‌کند و مرجعی برای پروژه‌های مشابه آینده ارائه می‌دهد.