Какие аспекты включает в себя проектирование станций зарядки электромобилей

В качестве фронт-лайн дизайнера я ежедневно работаю над зарядными станциями для электромобилей. В условиях ухудшения глобальных климатических изменений и быстрого экономического роста Китая, зеленый транспорт, такой как электровелосипеды и электромобили, получил широкое распространение, однако вопросы зарядки стали ключевым вопросом. Рискованный метод зарядки "Bypass Wire" стимулировал огромный спрос на профессиональные зарядные станции. Участвуя в проекте модернизации зарядных станций в жилых комплексах CNPC First Construction, я делюсь своим практическим опытом.

I. Контекст отрасли
(1) Электромобили: развитие технологий

Сегодняшние электромобили, от электровелосипедов/трициклов до электромобилей, используют зарядные станции переменного тока. Прогресс в технологии аккумуляторов — повышение энергетической плотности благодаря НИОКР, литий-ионные/твёрдотельные батареи, прорывы в быстрой зарядке — а также интеллектуальное вождение и технология связи автомобиля с сетью (позволяющая автономное вождение, круиз-контроль, удаленный мониторинг и т. д.) преобразили электромобили.

(2) Зарядные станции: растущий рынок

Разделенные на AC/DC (AC более распространен), китайский рынок зарядных станций взорвался, достигнув 10,804 миллионов единиц к июлю 2024 года. Они развертываются централизованно (для крупных участков, транспорта) или децентрализованно (для малых участков, сообществ). Я сосредоточен на низкомощных децентрализованных зарядных станциях переменного тока, которые подают энергию на бортовые зарядные устройства (преобразуемые в постоянный ток).

II. Проектирование зарядных станций: от стандартов до индивидуальных решений
(1) Общие требования: безопасность, функциональность, установка

Планировка должна учитывать мощность, пожарную и водную инфраструктуру. Размещайте зарядные станции так, чтобы было легко получить доступ к электроэнергии, избегайте опасностей, выбирайте места с низкой запыленностью и неагрессивной средой (или в наветренном направлении, если это необходимо). Избегайте вибраций, обеспечьте доступность для транспорта и оставьте безопасное расстояние не менее 40 см от конструкций для обслуживания.

Функционально интерфейсы следуют унифицированным стандартам для универсальной совместимости. Требуются различные варианты питания, эффективное преобразование, защита от помех, удаленное мониторинг, диагностика неисправностей (с оповещением и загрузкой информации) и разнообразные способы оплаты (WeChat/Alipay/карты).

Установка: напольные зарядные станции требуют основания высотой 0,2 м (не менее 0,05 м больше, чем сама станция) для открытых площадок. Настенные зарядные станции крепятся вертикально к стенам, рабочая высота, могут использоваться с или без навесов.

(2) Зарядные станции для электровелосипедов: проект CNPC First Construction

До модернизации, "летающие провода" для зарядки были рискованными. Мы спроектировали зарядные станции для электровелосипедов, добавив их у входов в подъезды (без навесов, такие как Жуньчжоу Гарден) или в навесах (например, Жуньчжоу Хуайюань).

• Распределение электроэнергии: цепи обслуживают 6-8 зарядных станций, используя провода WDZ-BYJ (F) - 0,8/1KV - 3×6 мм² (защищенные стальными трубами до распределительных коробок, подключенных к резервным цепям). TN-S заземление: напольные зарядные станции подключены к основной сети, настенные зарядные станции (и навесы) заземлены через гальванизированную плоскую сталь 40×4. Каждая станция поддерживает электровелосипеды мощностью до 1200 Вт, с однофазными розетками в навесах. Кабели (0,6/1кВ медные) и провода (безгалогенные, огнестойкие) используют ПВХ лотки/трубы внутри помещений, прямое захоронение снаружи (с гальванизированными стальными трубами для входа в здание, герметизированными для предотвращения попадания воды). Напольные зарядные станции устанавливаются в открытых пространствах у входов в подъезды; настенные на стенах подъездов (высота 0,7-1,1 м, одинаково по всему сообществу, расстояние 1,2-1,5 м).

• Выбор: каждая розетка имеет статический счетчик электроэнергии 220В/10А/50Гц с точностью 2,0% (хранящий данные за два расчетных периода, защищенный от потери и подделки). Станции записывают начало и конец зарядки, мощность до и после (сброс на ноль после зарядки), с оплатой картой/QR-кодом и защитой IP54+ (защита от перегрузки, короткого замыкания и утечки).

(3) Зарядные станции для электромобилей: модернизация парковок

Добавляются децентрализованные зарядные станции переменного тока (по одной на парковочное место) для удобного управления, расположенные для удобства.

• Распределение электроэнергии: зарядные станции мощностью 6,8 кВт/220В используют автоматические выключатели (защита от короткого замыкания и остаточного тока, без общих выключателей). Высококачественные кабели и провода обеспечивают соответствие напряжению. Полная система заземления (с равноценной проводкой) обеспечивает безопасность.

• Интерфейс: соответствует стандартам, пыле- и влагозащищенный, универсальный для всех электромобилей.

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

• Измерение и оплата: точное измерение, гибкая оплата (адаптируемая к потребностям и времени), с управлением данными для пользователей и операторов.

III. Расчет нагрузки: ключевой элемент планирования

Для децентрализованных зарядных станций переменного тока определите характеристики станций, рассчитайте по формулам (1)/(2) и используйте коэффициенты спроса из таблицы 1. Это обеспечивает рациональное проектирование распределения электроэнергии.

В формулах (1) и (2), S_js представляет собой расчетную мощность зарядного оборудования (в кВА); P₁, P₂ и P₃ представляют собой общую номинальную мощность различных типов зарядного оборудования. Обычно группировка и классификация нагрузок выполняется по одиночным фазным зарядным станциям, трехфазным зарядным станциям, внешним зарядным устройствам и т. д. (в кВт); η₁, η₂ и η₃ представляют собой коэффициенты полезного действия различных типов зарядного оборудования, обычно принимаемые равными 0,95; cosφ₁, cosφ₂ и cosφ₃ — коэффициенты мощности различных типов зарядного оборудования, обычно больше 0,9; Kt — коэффициент совпадения, обычно принимается в диапазоне 0,8-0,9; K — коэффициент спроса, как показано в таблице 1.

Заключение

По мере повышения общественного осознания экологических проблем и развития технологий электромобилей, электромобили, обладающие большей дальностью хода, меньшей стоимостью и лучшей экономичностью, войдут в миллионы домохозяйств. Зарядные станции, являясь ключевой инфраструктурой для электромобилей, все чаще внедряются. При сотрудничестве правительства и предприятий массовое строительство зарядных станций на общественных и частных парковках, в гаражах, сообществах и на станциях неизбежно. Поэтому стандартизированное проектирование, использование и научное управление зарядными станциями являются важными. В данной статье, используя реальные проекты, обобщается электрическое проектирование зарядных станций для немоторизованных и моторизованных транспортных средств, предоставляя参考资料似乎被截断了，我将基于已有内容继续翻译： ```html

По мере повышения общественного осознания экологических проблем и развития технологий электромобилей, электромобили, обладающие большей дальностью хода, меньшей стоимостью и лучшей экономичностью, войдут в миллионы домохозяйств. Зарядные станции, являясь ключевой инфраструктурой для электромобилей, все чаще внедряются. При сотрудничестве правительства и предприятий массовое строительство зарядных станций на общественных и частных парковках, в гаражах, сообществах и на станциях неизбежно. Поэтому стандартизированное проектирование, использование и научное управление зарядными станциями являются важными. В данной статье, используя реальные проекты, обобщается электрическое проектирование зарядных станций для немоторизованных и моторизованных транспортных средств, предоставляя参考资料。