איזה היבטים מעורבים בעיצוב תחנות טעינה למכוניות חשמליות

כמעצב קווי ראשון, אני עובד על עמודות טעינה למכוניות חשמליות כל יום. בעקבות הידרדרות ההתחממות העולמית והצמיחה הכלכלית המהירה של סין, ניידות ירוקה כמו אופניים חשמליים ומכוניות חשמליות התפרצה, אך בעיות הטעינה הפכו לנושא מרכזי. הטיעון הסיכוני "Bypass Wire" לעודד דרישה גדולה לעמודות מקצועיות. לאחר שהשתתפתי בפרויקט שיפוץ עמודות טעינה למגורים של CNPC First Construction, אני משתף את החוויה המעשית שלי.

א. הקשר התעשייתי
(1) כלי רכב חשמליים: תהליך אבולוציוני הנשלט לטכנולוגיה

כיום, כלי הרכב החשמליים, מאופניים/טריקים חשמליים עד מכוניות חשמליות, משתמשים בעמודות טעינה חילופיניות. התקדמות בטכנולוגיית הסוללות - צפיפות אנרגיה גבוהה יותר ממחקר, סוללות לייטיום-יון/סוליד-סטייט, פריצות דרך בהטעינה מהירה - בנוסף לטכנולוגיות הנהיגה האינטליגנטית ורכב לרשת (שמאפשר נהיגה אוטומטית, בקרה שיוט, מעקב מרוחק ועוד) הפכו את כלי הרכב החשמליים.

(2) עמודות טעינה: שוק מתפתח במהירות

מחולקות לחילופין/ישר (חילופין הוא נפוץ יותר), השוק של עמודות הטעינה בסין התפוצץ, והגיע ל-10.804 מיליון יחידות עד יולי 2024. הם מוצבים באופן מרכזי (עבור חלקות גדולות, תחבורה) או באופן מבוזר (עבור חלקות קטנות, קהילות). אני מתמקד בעמודות חילופין מבוזרות בעוצמה נמוכה, שמספקות כוח לטעינים על-בordo, המומרות לישר).

ב. עיצוב עמודות טעינה: מהתקנים ועד לבנייה מותאמת
(1) דרישות כלליות: בטיחות, פונקציה, התקנה

הפריסה צריכה להתחשב בזיהום, שריפה, תשתיות שיטפונות. ממקמים עמודות במקום שמאפשר גישה קלה לכוח, רחוק מהסכנות, באזורים עם אבק נמוך, לא קרוסיביים (או במורד הרוח אם נדרש). מימנעים מויברציות, מבטיחים גישה לתנועה, ושומר על מרחק בטיחות של לפחות 40 ס"מ מבניינים עבור תחזוקה.

פונקציונלית, ממשקים עוקבים אחר תקנים אחידים לשימוש אוניברסלי. נדרשים מספר אפשרויות כוח, המרה יעילה, הגנה מפני הפרעות, מעקב מרוחק, אבחון תקלות (עם אזעקה/עליה מידע), ותשלום מגוון (WeChat/Alipay/כרטיסים).

התקנה: עמודות ממוקמות על הרצפה דורשות בסיס בגובה 0.2 מ' (גדול יותר ב-0.05 מ' מהעמוד) עבור אזורים ללא סוכך. עמודות מחוברים אנכית לקירות, בגובה פעולה, ניתן להשתמש בהם עם או בלי סוכך.

(2) עמודות טעינה לאופניים חשמליים: פרויקט CNPC First Construction

לפני השיפוץ, טעינה באמצעות "חוט מעוף" הייתה סיכונית. תכננו עמודות לאופניים חשמליים, הוספנו אותם בכניסות ליחידות (בקהילות ללא סוכך כמו גן ז'ונגיו) או בסוככים (לדוגמה, גן ז'ונגיו הואהיאן).

• הפצת כוח: מעגלים משרתים 6-8 עמודות, משתמשים בחוטים WDZ-BYJ (F) - 0.8/1KV - 3×6 mm² (מוגנים בפלחי פלדה לתיבות הפצה, מחוברים למעגלים עליונים בדימוי). TN-S קרקעית: עמודות ממוקמות על הרצפה מחוברות לרשת הראשית, עמודות מחוברים לקירות (וסוככים) קוראים באמצעות פלחי פלדה מצופים צינק 40×4. כל עמוד תומך באופניים חשמליים עד 1200W, עם שקעים חד-פאזיים בסוככים. כבלים (0.6/1kV עם ליבה נחושת) וחוטים (לא הלוגניים, עמידים בערימה) משתמשים בקנקנים/PVC בתוכם, קבורה ישירה בחוץ (עם פלחי פלדה מצופים צינק לכניסה לבניין, מпечатומים למנוע מים). עמודות ממוקמות על הרצפה בשטחים פתוחים בכניסות ליחידות; עמודות מחוברים לקירות של היחידות (גובה 0.7-1.1 מ', אחיד לכל קהילה, מרחק 1.2-1.5 מ').

• בחירה: כל שקע כולל מד חשמל סטטי 220V/10A/50Hz, דיוק 2.0% (מחזיק נתונים של שני תקופות סettlement, מוגן מפני אובדן/שחת). עמודות מתעדות תחילת/סיום טעינה, כוח לפני/אחרי (מפסיקה ל-0 לאחר טעינה), עם תשלום בכרטיס/קוד QR והגנה IP54+ (tection against overloading/short circuit/leakage).

(3) עמודות טעינה למכוניות חשמליות: שיפוץ חניה

הוספת עמודות חילופין מבוזרות (אחד לכל מקום חניה) מאפשרת ניהול קל, ממקמות אותן לבריאות.

• הפצת כוח: עמודות 6.8kW/220V משתמשות במתגים (הגנה על קצר-مدار/זרם שארית, ללא מתגים משותפים). כבלים/חוטים באיכות גבוהה מבטיחים תאימותрярность напряжения. Полная система заземления (с равноценным проводом) обеспечивает безопасность.

• Интерфейс: соответствует стандартам, устойчив к пыли и воде, универсален для всех электромобилей.

• Управляющая цепь: точное управление током и напряжением (без повреждений, интеллектуальное переключение режимов, защита от перезарядки и короткого замыкания).

• Измерение и выставление счетов: точное измерение, гибкое выставление счетов (адаптация к потребностям и времени), с управлением данными для пользователей и операторов.

ג. חישוב עומס: קריטי לתכנון

עבור עמודות חילופין מבוזרות, קבעו את מפרטי העמוד, חשבו באמצעות נוסחאות (1)/(2), השתמשו במקדמי דרישה בטבלה 1. זה מבטיח תכנון הפצה כוח רציונלי.

בנוסחאות (1) ו-(2), S_js מייצג את הקיבולת המחשבה של ציוד הטעינה (בקילוואט); P₁, P₂ ו-P₃ מייצגים את הסך המistung הממוצה של סוגי שונים של ציוד טעינה. בדרך כלל, מבצעים קבוצת עומסים ומיון לפי עמודות טעינה חילופין חד-פאזי, עמודות טעינה חילופין שלושה-פאזי, טעינים חיצוניים וכדומה (בקילוואט); η₁, η₂ ו-η₃ מייצגים אתעילות העבודה של סוגי שונים של ציוד טעינה, בדרך כלל נלקחים כ-0.95; cosφ₁, cosφ₂ ו-cosφ₃ הם גורמי הכוח של סוגי שונים של ציוד טעינה, בדרך כלל גדולים מ-0.9; Kt הוא גורם התאמה, בדרך כלל נלקח כ-0.8-0.9; K הוא גורם דרישה, כפי שמוצג בטבלה 1.

מסקנה

כאשר המודעות הציבורית לסביבה עולה וטכנולוגיית כלי הרכב החשמליים מתקדמת, כלי הרכב החשמליים, עם טווחים ארוכים יותר, עלויות נמוכות יותר ויעילות עלות טובה יותר, יכנסו לאלפי בתי משפחה. עמודות טעינה, שהיא תשתית חיונית לכלי הרכב החשמליים, מאמצות יותר ויותר. עם שיתוף פעולה בין ממשל-עסקים, בניית עמודות טעינה עצומה בחלקות חניה ציבוריות/פרטיות, גרנות, קהילות ותחנות היא בלתי נמנעת. לכן, עיצוב תקני, שימוש וניהול מדעי של עמודות טעינה חשובים מאוד. המאמר הזה, באמצעות פרויקטים אמיתיים, מסכם את התכנון החשמלי של עמודות טעינה לכלי רכב לא מונעים ומונעים, מציע התייחסויות לפרויקטים דומים בעתיד.