Apakah aspek yang terlibat dalam reka bentuk stesen pengisian semula kereta elektrik

Sebagai seorang perancang garis depan, saya bekerja pada tiang pengisian daya EV setiap hari. Di tengah perubahan iklim global yang semakin buruk dan pertumbuhan ekonomi Cina yang cepat, mobilitas hijau seperti sepeda listrik dan kereta elektrik telah berkembang pesat, namun isu pengisian daya menjadi fokus utama. Pengisian daya "Bypass Wire" yang berisiko telah mendorong permintaan besar untuk tiang profesional. Setelah terlibat dalam renovasi tiang pengisian daya perumahan CNPC First Construction, saya ingin berbagi pengalaman praktis saya.

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

Kendaraan listrik (EV) saat ini, dari sepeda/trikuda listrik hingga kereta elektrik, semuanya menggunakan tiang pengisian daya AC. Kemajuan teknologi baterai - kepadatan energi yang lebih tinggi dari penelitian, baterai litium-ion/solid-state, terobosan pengisian cepat - ditambah dengan teknologi mengemudi pintar dan kendaraan-ke-jaringan (yang memungkinkan pengemudi otomatis, kontrol jelajah, pemantauan jarak jauh, dll.) telah mengubah EV.

(2) Tiang Pengisian Daya: Pasar yang Berkembang Pesat

Dibagi menjadi AC/DC (AC lebih umum), pasar tiang pengisian daya di Cina telah meledak, mencapai 10.804 juta unit pada Juli 2024. Mereka ditempatkan secara terpusat (untuk lahan besar, transportasi) atau tersebar (untuk lahan kecil, komunitas). Saya fokus pada tiang AC terdistribusi daya rendah, yang menyediakan daya ke pengisi daya on-board (diubah menjadi DC).

II. Perancangan Tiang Pengisian Daya: Dari Standar hingga Pembuatan Kustom
(1) Persyaratan Umum: Keamanan, Fungsi, Pemasangan

Tata letak harus mempertimbangkan infrastruktur daya, kebakaran, banjir. Letakkan tiang agar mudah mengakses daya, menjauh dari bahaya, di area berdebu rendah, non-korosif (atau di bawah angin jika diperlukan). Hindari getaran, pastikan akses lalu lintas, dan jaga jarak aman ≥40cm dari struktur untuk perawatan.

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

Pemasangan: Tiang lantai membutuhkan fondasi setinggi 0.2m (≥0.05m lebih besar dari tiang) untuk area tanpa gudang. Tiang dinding dipasang vertikal ke dinding, ketinggian operasional, dapat digunakan dengan/tanpa gudang.

(2) Tiang Sepeda Listrik: Proyek CNPC First Construction

Sebelum renovasi, pengisian daya "flying lead" berisiko. Kami merancang tiang 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 tiang, menggunakan kabel WDZ-BYJ (F) - 0.8/1KV - 3×6 mm² (dilindungi oleh pipa baja ke kotak distribusi, terhubung ke sirkuit cadangan tingkat atas). Penyambungan TN-S: tiang lantai terhubung ke jaringan utama, tiang dinding (dan gudang) di-ground melalui baja datar galvanis 40×4. Setiap tiang mendukung ≤1200W sepeda listrik, dengan soket fase tunggal di gudang. Kabel (0.6/1kV inti tembaga) dan kabel (bebas halogen, tahan api) menggunakan troli PVC/pipa di dalam ruangan, penguburan langsung di luar ruangan (dengan pipa baja galvanis untuk masuk bangunan, disegel untuk mencegah air). Tiang lantai ditempatkan di ruang terbuka pintu masuk unit; tiang dinding di dinding unit (0.7-1.1m ketinggian, seragam per komunitas, 1.2-1.5m jarak).

• Pemilihan: Setiap soket memiliki meter energi statis 220V/10A/50Hz, akurasi 2.0% (menyimpan data 2 periode penyelesaian, dilindungi dari hilang/dipelintir). Tiang mencatat awal/akhir pengisian, daya sebelum/sesudah (diatur ulang ke nol setelah pengisian), dengan pembayaran kartu/kode QR dan perlindungan IP54+ (perlindungan beban/sirkuit pendek/bocor).

(3) Tiang Mobil Listrik: Renovasi Tempat Parkir

Tiang AC terdistribusi ditambahkan (1 per tempat parkir mobil) untuk manajemen yang mudah, ditempatkan untuk kenyamanan.

• Distribusi Daya: Tiang 6.8kW/220V menggunakan pemutus sirkuit (perlindungan sirkuit pendek/arus residu, tidak ada pemutus bersama). Kabel/kabel berkualitas tinggi memastikan kepatuhan tegangan. Sistem grounding lengkap (dengan kabel potensial sama) memastikan keamanan.

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

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

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

III. Perhitungan Beban: Penting untuk Perencanaan

Untuk tiang AC terdistribusi, tentukan spesifikasi tiang, hitung melalui rumus (1)/(2), dan gunakan koefisien permintaan 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, kelompok dan klasifikasi beban dilakukan menurut tiang pengisian daya AC fase tunggal, tiang pengisian daya AC tiga fase, pengisi daya off-board, dll. (dalam kW); P₁, P₂, dan P₃ mewakili efisiensi kerja dari berbagai jenis peralatan pengisian, biasanya diambil sebagai 0.95; cosφ₁, cosφ₂, dan cosφ₂ adalah faktor daya dari berbagai jenis peralatan pengisian, biasanya lebih dari 0.9; Kt adalah faktor kesesuaian, biasanya 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 EV, EV dengan jangkauan yang lebih panjang, biaya yang lebih rendah, dan efisiensi biaya yang lebih baik akan masuk ke jutaan rumah tangga. Tiang pengisian daya, infrastruktur EV yang penting, semakin banyak diadopsi. Dengan kolaborasi pemerintah-perusahaan, pembangunan tiang pengisian daya massal di tempat parkir publik/privat, garasi, komunitas, dan stasiun menjadi tidak terelakkan. Oleh karena itu, desain standar, penggunaan, dan manajemen ilmiah tiang pengisian daya sangat penting. Makalah ini, dengan menggunakan proyek nyata, merangkum desain listrik tiang pengisian daya untuk kendaraan motor dan non-motor, memberikan referensi untuk proyek serupa di masa depan.