Apa aspek yang terlibat dalam desain stasiun pengisian kendaraan listrik

Sebagai desainer garis depan, saya bekerja pada stasiun pengisian daya EV setiap hari. Dalam situasi perubahan iklim global yang semakin buruk dan pertumbuhan ekonomi Cina yang pesat, mobilitas hijau seperti sepeda listrik dan mobil listrik telah berkembang pesat, namun masalah pengisian daya menjadi fokus utama. Metode pengisian "Bypass Wire" yang berisiko telah mendorong permintaan besar untuk stasiun pengisian profesional. Setelah berpartisipasi dalam renovasi stasiun pengisian di rumah tinggal CNPC First Construction, saya ingin berbagi pengalaman praktis saya.

I. Konteks Industri
(1) Kendaraan Listrik: Evolusi Teknologi-Didorong

Kendaraan listrik saat ini, dari sepeda/trikilistrik hingga mobil listrik, semuanya menggunakan stasiun pengisian daya AC. Kemajuan teknologi baterai - densitas energi yang lebih tinggi dari penelitian dan pengembangan, baterai litium-ion/solid-state, terobosan pengisian cepat - ditambah dengan teknologi berkendara pintar dan kendaraan ke jaringan (yang memungkinkan autopilot, kontrol jelajah, pemantauan jarak jauh, dll.) telah mengubah kendaraan listrik.

(2) Stasiun Pengisian Daya: Pasar yang Berkembang Pesat

Dibagi menjadi AC/DC (AC lebih umum), pasar stasiun pengisian daya di Cina telah meledak, mencapai 10.804 unit pada Juli 2024. Mereka ditempatkan secara sentral (untuk lahan parkir besar, transportasi) atau desentral (untuk lahan parkir kecil, komunitas). Fokus saya adalah pada stasiun pengisian daya AC desentral dengan daya rendah, yang menyediakan daya ke charger onboard (dikonversi menjadi DC).

II. Desain Stasiun Pengisian Daya: Dari Standar hingga Pembangunan Kustom
(1) Persyaratan Umum: Keamanan, Fungsi, Pemasangan

Penataan harus mempertimbangkan infrastruktur daya, kebakaran, dan banjir. Letakkan stasiun pengisian di tempat yang mudah diakses oleh daya, menjauh dari bahaya, di area dengan debu rendah, non-korosif (atau di arah angin jika diperlukan). Hindari getaran, pastikan akses lalu lintas, dan jaga jarak aman ≥40cm dari struktur untuk pemeliharaan.

Fungsional, antarmuka mengikuti standar yang disatukan untuk kompatibilitas universal. Diperlukan beberapa opsi daya, konversi efisien, anti-gangguan, pemantauan jarak jauh, diagnosis kerusakan (dengan alarm/upload informasi), dan pembayaran beragam (WeChat/Alipay/kartu).

Pemasangan: Stasiun pengisian daya lantai membutuhkan fondasi setinggi 0,2m (≥0,05m lebih besar dari stasiun pengisian) untuk area tanpa gudang. Stasiun pengisian daya dinding dipasang vertikal ke dinding, ketinggian operasional, dapat digunakan dengan/ tanpa gudang.

(2) Stasiun Pengisian Sepeda Listrik: Proyek CNPC First Construction

Sebelum renovasi, metode pengisian "flying lead" sangat berisiko. Kami merancang stasiun pengisian untuk sepeda listrik, menambahkannya di pintu masuk unit (komunitas tanpa gudang seperti Zhongyou Garden) atau di gudang (misalnya, Zhongyou Huayuan).

• Distribusi Daya: Sirkuit melayani 6-8 stasiun pengisian, menggunakan kabel WDZ-BYJ (F)-0,8/1KV-3×6 mm² (dilindungi oleh pipa baja ke kotak distribusi, terhubung ke sirkuit cadangan tingkat atas). Penanaman TN-S: stasiun pengisian lantai terhubung ke grid utama, stasiun pengisian dinding (dan gudang) ditanam melalui baja datar galvanis 40×4. Setiap stasiun mendukung sepeda listrik ≤1200W, dengan stopkontak fase tunggal di gudang. Kabel (0,6/1kV inti tembaga) dan kawat (bebas halogen, tahan api) menggunakan saluran PVC/pipa di dalam ruangan, pemasangan langsung di luar ruangan (dengan pipa baja galvanis untuk masuk bangunan, disegel untuk mencegah air). Stasiun pengisian lantai ditempatkan di area terbuka di pintu masuk unit; stasiun pengisian dinding dipasang di dinding unit (ketinggian 0,7-1,1m, seragam per komunitas, jarak 1,2-1,5m).

• Pemilihan: Setiap stopkontak memiliki meter energi statis 220V/10A/50Hz, akurasi 2,0% (menyimpan data dua periode penyelesaian, dilindungi dari hilang/tampering). Stasiun pengisian mencatat awal/akhir pengisian, daya sebelum/sesudah (diatur ulang ke nol pasca-pengisian), dengan pembayaran kartu/kode QR dan perlindungan IP54+ (perlindungan beban/arus pendek/kebocoran).

(3) Stasiun Pengisian Mobil Listrik: Renovasi Lahan Parkir

Stasiun pengisian daya AC desentral ditambahkan (1 per slot mobil) untuk manajemen yang mudah, ditempatkan untuk kemudahan.

• Distribusi Daya: Stasiun pengisian 6,8kW/220V menggunakan pemutus sirkuit (perlindungan arus pendek/arus sisa, tidak berbagi pemutus). Kabel/kawat berkualitas tinggi memastikan kepatuhan tegangan. Sistem penanaman lengkap (dengan kabel ekuipotensial) memastikan keamanan.

• Antarmuka: Sesuai standar, tahan debu/air, universal untuk semua kendaraan listrik.

• Sirkuit Kontrol: Kontrol arus/tegangan yang tepat (tanpa kerusakan, pergantian mode pintar, perlindungan pengisian berlebih/arus pendek).

• Pengukuran/Penagihan: Pengukuran yang akurat, penagihan fleksibel (menyesuaikan kebutuhan/waktu), dengan manajemen data untuk pengguna/operator.

III. Perhitungan Beban: Penting untuk Perencanaan

Untuk stasiun pengisian daya AC desentral, tentukan spesifikasi stasiun pengisian, hitung melalui rumus (1)/(2), dan gunakan koefisien permintaan dari Tabel 1. Ini memastikan desain distribusi daya yang rasional.

Dalam rumus (1) dan (2), S_js mewakili kapasitas perhitungan peralatan pengisian (dalam kVA); P₁, P₂, dan P₃ mewakili total daya nominal dari berbagai jenis peralatan pengisian. Secara umum, pengelompokan dan klasifikasi beban dilakukan berdasarkan stasiun pengisian daya AC fase tunggal, stasiun pengisian daya AC tiga fase, charger off-board, dll. (dalam kW); P₁, P₂, dan P₃ mewakili efisiensi kerja dari berbagai jenis peralatan pengisian, umumnya diambil sebagai 0,95; cosφ₁, cosφ₂, dan cosφ₂ adalah faktor daya dari berbagai jenis peralatan pengisian, umumnya lebih dari 0,9; Kt adalah faktor koincidensi, umumnya diambil sebagai 0,8-0,9; K adalah faktor permintaan, seperti yang ditunjukkan dalam Tabel 1.

Kesimpulan

Seiring meningkatnya kesadaran lingkungan publik dan kemajuan teknologi kendaraan listrik, kendaraan listrik dengan jangkauan yang lebih jauh, biaya yang lebih rendah, dan efisiensi biaya yang lebih baik akan masuk ke jutaan rumah tangga. Stasiun pengisian daya, sebagai infrastruktur penting kendaraan listrik, semakin banyak diterapkan. Dengan kolaborasi pemerintah-dan-perusahaan, pembangunan stasiun pengisian daya skala besar di lahan parkir publik/privat, garasi, komunitas, dan stasiun adalah suatu keniscayaan. Oleh karena itu, desain standar, penggunaan, dan manajemen ilmiah stasiun pengisian daya sangat penting. Makalah ini, dengan menggunakan proyek nyata, merangkum desain listrik stasiun pengisian daya untuk kendaraan non-motor dan motor, memberikan referensi untuk proyek-proyek serupa di masa depan.