Kateri vidiki so vključeni v oblikovanje napajalnih stanic za električna vozila

Kot predniški dizajner, vsak dan delam na nabiralnih stolpih za električna vozila. S poslabšanjem globalnih podnebnih sprememb in hitrim gospodarskim rastom Kitajske je zeleno mobilnost, kot so električni kolesa in avtomobili, prizadela velika občutljivost, vendar so postali ključni zadevni problemi. Nevarno nabiranje s "Bypass Wire" je spodbudilo veliko povpraševanje po strokovnih stolpih. Sodeloval sem pri prenovitvi stanovanjskih nabiralnih stolpov v CNPC First Construction, zato delim svojo praktično izkušnjo.

I. Kontekst industrije
(1) Električna vozila: razvoj, pogonjen z tehnologijo

Današnja električna vozila, od električnih koles in trikotnikov do električnih avtomobilov, uporabljajo nabiralne stolpe za izmenično strmo. Napredek tehnologije baterij - višja gostota energije zaradi raziskav in razvoja, litij-ionske in trdnofazne baterije, preboji pri hitrem nabiranju - skupaj s pametnim voženjem in tehnologijo vozila-do-omrežja (omogoča samovodenje, tempomat, oddaljeno spremljanje itd.) je preoblikovala električna vozila.

(2) Nabiralni stolpi: rastoči trg

Razdeljeni na AC/DC (AC je bolj pogosto), kitajski trg nabiralnih stolpov je eksplodiral, doseže 10.804.000 enot do julija 2024. Nameščeni so centralno (za velike parkirišča, promet) ali decentralizirano (za manjše parkirišča, skupnosti). Fokusiram se na nizko močne decentralizirane AC stolpe, ki oskrbujejo napajalne naprave na vozilu (pretvorjene v DC).

II. Dizajn nabiralnih stolpov: od standardov do prilagojenih graditev
(1) Splošne zahteve: varnost, funkcionalnost, namestitev

Razporeditev mora upoštevati infrastrukturo za energijo, požar in poplave. Stolpi naj se nahajajo na mestih, kjer je lahko dostop do energije, daleč od nevarnosti, v območjih z nizko prašno onesnaženostjo, nenapadalnih (ali pod vetrom, če je potrebno). Izogibajte se vibracijam, zagotovite dostop do prometa in ohranite varno razdaljo ≥40 cm od struktur za vzdrževanje.

Funkcionalno, vmesniki sledijo unificiranim standardom za univerzalno združljivost. Potrebni so večji močni možnosti, učinkova pretvorba, odpornost proti motnicam, oddaljeno spremljanje, diagnoza napak (s alarmi/informacije za nalaganje) in raznolikosti plačil (WeChat/Alipay/kartice).

Namestitev: Stolpi, nameščeni na tla, potrebujejo temelj visok 0,2 m (≥0,05 m večji od stolpa) za območja brez strehe. Stolpi, nameščeni na steno, se navpično prilegajo na stene, operativna višina, uporabljivi z ali brez strehe.

(2) Nabiralni stolpi za električna kolesa: projekt CNPC First Construction

Pred prenovitvijo je bilo nevarno nabiranje s "flying lead". Zaprojektirali smo stolpe za električna kolesa, dodali jih pri vhodu v enote (skupnosti brez strehe, kot je Zhongyou Garden) ali v strehah (npr. Zhongyou Huayuan).

• Razdelitev energije: Krogovi služijo 6-8 stolpov, uporabljajo žice WDZ-BYJ (F) - 0,8/1KV - 3×6 mm² (zaščiteni s jeklenimi cevi do distribucijskih škatel, povezani s zgornjimi rezervnimi krogi). TN-S zazemljevanje: stolpi, nameščeni na tla, se povežejo z glavnim omrežjem, stolpi, nameščeni na stene (in strehe), se zazemljijo preko 40×4 galvaniziranega ravnega jekla. Vsak stolp podpira ≤1200W električna kolesa, z enofaznimi vtičnici v strehah. Kabli (0,6/1kV bakreni jezd) in žice (brez halogena, odporna na požar) uporabljajo PVC kanale/cevi znotraj, neposredno zakopavanje zunaj (z galvaniziranimi jeklenimi cevmi za vstop v stavbe, zategnjeni, da preprečijo vodo). Stolpi, nameščeni na tla, se nahajajo v odprtih prostorih pri vhodu v enote; stolpi, nameščeni na stene, na stenah enot (0,7-1,1 m višina, enaka po skupnosti, 1,2-1,5 m razmik).

• Izbira: Vsaka vtičnica ima statični merilnik energije 220V/10A/50Hz z natančnostjo 2,0% (shranjuje podatke o dveh obdobjih obračuna, zaščiten pred izgubo/manipulacijo). Stolpi beležijo začetek/konec nabiranja, moč pred/po (ponastavljen na nič po nabiranju), z kartami/QR kodami za plačilo in zaščito IP54+ (zaščita pred opterbi/kratkimi krogi/utekom).

(3) Nabiralni stolpi za električne avtomobile: prenova parkirišča

Dodani so decentralizirani AC stolpi (po eno za vsako parkirno mesto) za lažje upravljanje, postavljeni za lažjo dostopnost.

• Razdelitev energije: 6,8kW/220V stolpi uporabljajo prekinitvene ventile (zaščita pred kratkimi krogi/preostalim tokom, brez skupnih prekinitvenih ventilov). Visokokakovostne kable/žice zagotavljajo skladnost napetosti. Poln sistem zazemljevanja (z enopotencialnimi žicami) zagotavlja varnost.

• Vmesnik: Skladnost s standardi, odporen na prah/vodo, univerzalen za vse EV.

• Kontrolni krog: Natančna kontrola toka/napetosti (brez poškodbe, pameten preklop načinov, zaščita pred prenabiranjem/kratkimi krogi).

• Merjenje/obračun: Natančno merjenje, prožen obračun (prilagodljiv glede na potrebe/čas), z upravljanjem podatkov za uporabnike/upravitelje.

III. Izračun obremenitve: ključen za načrtovanje

Za decentralizirane AC stolpe določite specifikacije stolpov, izračunate z formulama (1)/(2), in uporabite koeficiente povpraševanja v Tabeli 1. To zagotavlja racionalno načrtovanje razdelitve energije.

V formulah (1) in (2) S_js predstavlja izračunano kapaciteto opreme za nabiranje (v kVA); P₁, P₂ in P₃ predstavljajo celotno imenovano moč različnih vrst opreme za nabiranje. Običajno se skupine in klasifikacije obremenitve izvajajo glede na enofazne AC stolpe, trifazne AC stolpe, zunanje napajalne naprave itd. (v kW); P₁, P₂ in P₃ predstavljajo delovno učinkovitost različnih vrst opreme za nabiranje, običajno vzeti 0,95; cosφ₁, cosφ₂ in cosφ₂ so faktorji moči različnih vrst opreme za nabiranje, običajno večji od 0,9; Kt je faktor sovpadanosti, običajno vzeti 0,8-0,9; K je faktor povpraševanja, kot je prikazano v Tabeli 1.

Zaključek

S povečanjem javne ozaveščenosti o okolju in napredkom tehnologije električnih vozil bo elektromobiliteta, s daljšim dosegom, nižjimi stroški in boljšo gospodarnostjo, vstopila v milijone domov. Nabiralni stolpi, ključna infrastruktura za električna vozila, so vse bolj sprejeti. S sodelovanjem vlade in podjetij je nemogoče izogniti masivni gradnji nabiralnih stolpov v javnih/zasebnih parkiriščih, garazah, skupnostih in postajah. Zato je ključno, da je standardiziran dizajn, uporaba in znanstveno upravljanje nabiralnih stolpov. Ta članek, uporabljanje realnih projektov, povzroča električni dizajn nabiralnih stolpov za motorizirana in nemotorizirana vozila, ponuja referenco za podobne projekte v prihodnosti.