Kādas aspektus ietver elektromobiļu uzlādes staciju dizains?

Kā priekšgalda dizainētājs, ikdieni strādāju pie elektromobiļu uzlādes stabiņiem. Starptautiskajā klimata pārmaiņu pasliktināšanās un Ķīnas straujā ekonomikas izaugsmē zaļa mobilizācija, piemēram, elektriskie velosipēdi un automobili, ir izplešusies, bet uzlādes problēmas ir kļuvušas par galveno rūpes punktu. Riskanta "Bypass Wire" uzlāde ir radījusi lielu pieprasījumu profesionāliem stabiņiem. Piedaloties CNPC Pirmā būvniecības dzīvojamās mājas uzlādes stabiņu renovācijā, es dalījos savā praktiskajā pieredzē.

I. Nozares konteksts
(1) Elektromobiļi: Tehnoloģiju vadīta evolūcija

Šodienas elektromobiļi, sākot no elektrisko velosipēdu un triciklu līdz elektriskiem automobiļiem, visi izmanto AC uzlādes stabiņus. Akumulatoru tehnoloģiju progresam - augstāka enerģijas blīvums no pētniecības, litija jonu un cietās stāvokļa akumulatori, ātra uzlāde - plus gudri braukšanas un transporta tīkla tehnoloģijas (automātiskā braukšana, tempomatu, attālināta monitorings utt.) ir transformējušas elektromobiļus.

(2) Uzlādes stabiņi: Izplešušies tirgus

Sadalīti AC/DC (AC ir biežāk sastopami), Ķīnas uzlādes stabiņu tirgus eksplodējis, sasniedzot 10,804 miljonus vienību līdz jūlijam 2024. tie tiek izmantoti centrāli (lieli laukumi, transports) vai decentralizēti (mazie laukumi, kopienas). Es fokusējos uz zema jaudas decentralizētajiem AC stabiņiem, kas nodrošina enerģiju iekabatām (konvertēts uz DC).

II. Uzlādes stabiņu dizains: No standartiem līdz pielāgotiem risinājumiem
(1) Vispārīgie prasības: Drošība, funkcionalitāte, instalācija

Plānošanai jāņem vērā enerģijas, ugunsgrēku, plūdu infrastruktūra. Stabiņus jānovieto viegli pieejamā vietā, atālumā no bīstamībām, zemas putekļu, nekorozīvas vietās (ja nepieciešams, lejupvējā). Vairot jāizvairās, jānodrošina satiksme, un jāuztura droša attālums no konstrukcijām aptuveni 40 cm, lai veiktu apkopi.

Funkcionāli, interfeisi seko vienotiem standartiem, lai nodrošinātu universālo saderību. Nodrošinātas dažādas enerģijas opcijas, efektīva konvertēšana, pretstarojuma novēršana, attālināts monitoring, kļūdu diagnosticēšana (ar signāliem/datu augšupielādēšanu) un dažādas maksāšanas metodes (WeChat/Alipay/kartes).

Instalācija: Apgabalu stabiņiem nepieciešama 0,2 m augsta pamats (pieaugums no 0,05 m lielāks par stabiņu) bez pagraba. Sienā montētie stabiņi vertikāli piekārtojas sienām, operatīvs augstums, izmantojams ar un bez pagrabu.

(2) Elektrisko velosipēdu stabiņi: CNPC Pirmā būvniecības projekts

Pirms renovācijas, "lidojošā virve" uzlāde bija riskanta. Mēs izstrādājām stabiņus elektriskajiem velosipēdiem, tos pievienojot vienību ieceļos (bez pagrabu kopienām, piemēram, Zhongyou Garden) vai pagrabos (piemēram, Zhongyou Huayuan).

• Enerģijas sadale: Šķēršņi apkalpo 6-8 stabiņus, izmantojot WDZ-BYJ (F) - 0,8/1KV - 3×6 mm² vadi (aizsargāti ar staļstiena cauruliem līdz sadalīšanas kastēm, savienoti ar augstākstāvokli gaidošajiem šķēršņiem). TN-S zemes saite: apgabala stabiņi savienoti ar galveno tīklu, sienā montētie stabiņi (un pagrabi) uz zemes savienoti ar 40×4 gaļvanizēto plakanu staļstenu. Katrs stabiņš atbalsta ≤1200W elektriskos velosipēdus, ar vienfāzes kontaktiem pagrabos. Kabēles (0,6/1kV varšu kodols) un vadi (bez halogēnu, liesmas noturīgi) izmanto PVC kanālus/rourus iekšpusē, tiek iegrābati ārpusē (ar gaļvanizētām staļstiena caurulēm, izolētas, lai novērstu ūdens ieeju). Apgabala stabiņi ievietoti vienību ieceļu atvērtajos telpās; sienā montētie uz vienību sienām (0,7-1,1 m augstumā, vienots katrā kopienā, 1,2-1,5 m atstarpes).

• Izvēle: Katrā kontaktā ir 220V/10A/50Hz, 2,0% precizitātes statiskais enerģijas skaitītājs (glabā divu apmaksas periodu datus, aizsargāts no zuduma un manipulācijām). Stabiņi reģistrē uzlādes sākumu/beigu, enerģiju pirms/pēc (resetēts uz nulles pēc uzlādes), ar kartes/QR koda maksājumiem un IP54+ aizsardzību (slodzes/īslaides/aizplūšanas aizsardzība).

(3) Elektrisko automobiļu stabiņi: Stāvvietu renovācija

Decentralizēti AC stabiņi tiek pievienoti (viens katram auto vietā) vieglai pārvaldībai, novietoti labākai pieejamībai.

• Enerģijas sadale: 6,8kW/220V stabiņi izmanto šķēršņu aizsargus (īslaides/universālas strāvas aizsardzība, bez kopīgiem šķēršņiem). Augstas kvalitātes kabēles/vadi nodrošina sprieguma saderību. Pilns zemes saites sistēma (ar vienlīdzīgu potenciālu vadi) nodrošina drošību.

• Interfeiss: Standarta saderīgs, putekļu/melnais noturīgs, universāls visiem EV.

• Kontroles šķēršņi: Precīzs strāvas/sprieguma kontrolēšana (bez bojājumiem, gudri režīmu maiņa, pārmērīga uzlāde/īslaide aizsardzība).

• Mērīšana/Rēķināšana: Precīza mērīšana, elastīga rēķināšana (pielāgojot vajadzībām/laikam), ar datu pārvaldību lietotājiem/operatoriem.

III. Ielādes aprēķins: Būtisks plānošanai

Decentralizētiem AC stabiņiem, noteikt stabiņu specifikācijas, aprēķināt, izmantojot formulas (1)/(2), un izmantot Tabulas 1 pieprasījuma koeficientus. Tas nodrošina loģisku enerģijas sadalīšanas projektēšanu.

Formulās (1) un (2), S_js pārstāv aprēķināto uzlādes iekārtu jaudu (kVA); P₁, P₂, un P₃ pārstāv dažādu uzlādes iekārtu kopējo nominālo jaudu. Parasti ielādes grupēšana un klasifikācija tiek veikta saskaņā ar vienfāzes AC uzlādes stabiņiem, trīsfāzes AC uzlādes stabiņiem, ārējiem lādētājiem utt. (kW); P₁, P₂, un P₃ pārstāv dažādu uzlādes iekārtu darbības efektivitāti, parasti pieņemts 0,95; cosφ₁, cosφ₂, un cosφ₂ ir dažādu uzlādes iekārtu jaudas faktori, parasti lielāki par 0,9; Kt ir sakritības koeficients, parasti pieņemts 0,8-0,9; K ir pieprasījuma koeficients, kā redzams Tabulā 1.

Secinājums

Kā sabiedrības vides apziņa palielinās un elektromobiļu tehnoloģijas progresē, elektromobiļi, ar ilgākiem braukšanas attālumiem, zemākiem izmaksām un labāku ekonomiku, iegūs plašu izplatību. Uzlādes stabiņi, kā būtiska elektromobiļu infrastruktūra, tiek aizvien vairāk pieņemti. Ar valdības un uzņēmumu sadarbību, masveida uzlādes stabiņu būvniecība sabiedriskos un privātos parkošanas laukos, garāžās, kopienās un stacijās ir neizbēgama. Tāpēc standartizēts dizains, izmantošana un zinātniski pamatota pārvaldība ir vitāli svarīga. Šajā rakstā, izmantojot reālus projektus, apkopotas neapmoto un apmoto transporta līdzekļu uzlādes stabiņu elektriskās dizaina aspekti, piedāvājot atsauces līdzīgiem nākotnes projektiem.