د ایلکټریکي وېهونو چارګر پایلو د میدان تیرولو کاروونه

به عنوان یک فنی که عمیقاً در آزمون دستگاه‌های شارژ خودروهای الکتریکی در خط مقدم مشغول به کار هستم، کار روزانه من چیزی را بسیار واضح می‌کند: با افزایش سطح زندگی مردم، تقاضا برای خودروها افزایش می‌یابد. همراه با محبوبیت رو به رشد مفاهیم حفاظت از محیط زیست، صنعت خودروهای الکتریکی (EV) در حال رشد است. دستگاه‌های شارژ، به عنوان "خط حیات" خودروهای الکتریکی، مستقیماً تعیین‌کننده عملکرد پایدار و ایمن آنها هستند. به عبارت ساده، کار ما در آزمون این است که "تشخیص" دستگاه‌های شارژ را بدهیم و اطمینان حاصل کنیم که عملکرد آنها بسیار قوی است. این کار نیازمند دقت و صحت بالاست.

1. مروری بر دستگاه‌های شارژ خودروهای الکتریکی: توسعه صنعت و اهمیت آزمون

صنعت تولید جهانی در سرعت بالا است و منابع را با نرخ شگفت‌انگیز مصرف می‌کند. منابع مهم مانند نفت در بخش‌های مختلف به شدت مورد رقابت قرار گرفته و ذخایر آن به سرعت کاهش می‌یابد. به عنوان یک محصول نفت، تقاضا برای بنزین و دیزل با افزایش تعداد خودروها به طور قابل توجهی افزایش یافته است. از دیدگاه محیط زیست و توسعه پایدار، خودروهای موتوری قطعاً می‌بایست از بین برود. در حال حاضر، خودروهای هیبریدی و خالص الکتریکی به دلیل مصرف کم یا صفر سوخت محبوبیت پیدا کرده‌اند و صنعت تجهیزات شارژ در همراهی با آنها "در حال پرواز" است، با ظهور فناوری‌ها و دستگاه‌های جدید.

از دیدگاه آزمون، چندین طبقه‌بندی کلیدی برای تجهیزات شارژ وجود دارد:

• بر اساس ورودی الکتریکی: دستگاه‌های شارژ AC (که برای تبدیل انرژی از شارژر داخل خودرو استفاده می‌کنند) و شارژرهای DC (که به طور مستقیم انرژی را به باتری تامین می‌کنند)؛

• بر اساس روش نصب: نصب روی زمین و نصب روی دیوار، که بر اساس شرایط محل انتخاب می‌شوند؛

• بر اساس ساختار تجهیزات: نوع جداگانه و یکپارچه، که تأثیر مستقیمی بر دشواری نصب و نگهداری دارد؛

• بر اساس سطح دقت: کلاس 1 و کلاس 2، که دقت اندازه‌گیری انرژی را تعیین می‌کنند. این طبقه‌بندی‌ها تشکیل دهنده "دانش پایه" می‌شوند که قبل از هر آزمون باید آن را تسلط داشته باشم.

دستگاه‌های شارژ AC به عنوان "واسط" تامین‌کننده برق AC به سیستم شارژ داخلی: دستگاه‌های تک‌فاز برای خودروهای کوچک مناسب هستند و معمولاً 3 تا 8 ساعت برای شارژ کامل نیاز دارند؛ دستگاه‌های سه‌فاز شارژ سریع برای اتوبوس‌های متوسط تا بزرگ امکان‌پذیر می‌کنند که 80٪ شارژ در نیم ساعت به دست می‌آید. از طریق سال‌ها آزمون، متوجه شده‌ام که آزمون دستگاه‌های شارژ باید "کامل" باشد - پارامترهایی مانند ولتاژ خروجی، جریان و فرکانس به طور مستقیم توانایی کنترل، جمع‌آوری داده و پردازش دستگاه را نشان می‌دهند. علاوه بر این، ایمنی دستگاه‌های شارژ "یک موضوع جدی" است؛ هر خرابی می‌تواند یک خودروی الکتریکی را غیرقابل استفاده کند.

با این حال، روش‌های آزمون فعلی محدودیت‌هایی دارند. روش آزمون محیطی که از باتری‌های فیزیکی استفاده می‌کند، نمی‌تواند شرایط شارژ واقعی را شبیه‌سازی کند، که منجر به خطاهای زیاد و کارایی پایین می‌شود. این موجب می‌شود که ما آزمون‌کنندگان خط مقدم باید همزمان با تحقیق و توسعه خودروهای نو انرژی پیش برویم و استانداردهای آزمون را بهبود بخشیم تا واقعاً پیشرفت صنعت را تقویت کنیم.

2. روش‌های آزمون محلی دستگاه‌های شارژ خودروهای الکتریکی: بینش‌های عملی از خط مقدم
2.1 پیکربندی پلتفرم آزمون محلی
2.1.1 پلتفرم سخت‌افزاری

پلتفرم آزمون خودکاری که ما استفاده می‌کنیم باید با آزمون دستگاه‌های AC سازگار باشد و پشتیبانی از همکاری‌پذیری داشته باشد. به عنوان مثال، هنگام آزمون یک دستگاه سه‌فاز 63A، تأمین برق AC به 60kVA تنظیم می‌شود و 0VAC-300VAC خروجی می‌دهد تا جریان هارمونیک را به حداقل برساند و تداخل شبکه را اجتناب کند. بارگذاری تک‌فاز مستقل، با عملکرد جداگانه هر فاز، شرایط بارگذاری ماژول‌های شارژ غیرخطی و شارژرهای خودرو را شبیه‌سازی می‌کند و نیروی ضربه‌ای دو برابر جریان اسمی تولید می‌کند. این تنظیمات پارامتری "تجربه‌های جنگی" هستند که از آزمون‌های بی‌شمار به دست آمده‌اند.

دستگاه‌های شارژ به تأمین‌کننده‌های AC وابسته هستند و باید "مختل‌کننده‌ها" مانند هارمونیک و سقوط ولتاژ در تامین برق اصلی را شبیه‌سازی کنند تا داده‌های دستگاه تحت شرایط حدی با استانداردهای ملی مطابقت داشته باشند. بارهای مقاومتی خالص برای کنترل تک‌فاز برنامه‌ریزی می‌شوند و نیازهای آزمون هر دو دستگاه تک‌فاز و سه‌فاز را برآورده می‌کنند.

با استفاده از رابط آزمون شارژ AC برای شبیه‌سازی خطاها و منطق سوئیچ، با ترکیب تأمین‌کننده‌ها و بارها، می‌توانیم سازگاری بین دستگاه شارژ و خودرو را درک کنیم و موثر بودن اقدامات محافظتی را تأیید کنیم. دستگاه‌های اندازه‌گیری برق با دقت بالا داده‌های ولتاژ و جریان را جمع‌آوری می‌کنند؛ یک چندم‌سنج دیجیتال 6.5 رقمی در کارت جمع‌آوری داده با 20 کانال برای اندازه‌گیری همزمان نصب می‌شود. دستگاه‌های محدوده‌بندی سیگنال با اسکوپ‌ها برای ضبط سیگنال‌های سوئیچ کار می‌کنند و سرورهای سریال به کامپیوترهای صنعتی متصل می‌شوند برای تبادل داده و گزارش‌دهی در زمان واقعی. این پیکربندی سخت‌افزاری "استخوان‌بندی" دقت آزمون است.

2.1.2 نرم‌افزار آزمون

نرم‌افزار باید باز باشد و داده‌های آزمون مختلف را یکپارچه کند تا دستگاه‌ها، برنامه‌ها و گزارش‌ها را به طور مرکزی مدیریت کند و امنیت داده‌ها را تضمین کند. نرم‌افزاری که معمولاً استفاده می‌کنم دارای رابط برنامه‌نویسی ثانویه است که به آزمون‌کنندگان خط مقدم اجازه می‌دهد برنامه‌ها را تنظیم کرده و داده‌ها را پردازش کنند.

رابط انسان-ماشین (HMI) بسیار قابلیت‌مند است: آزمون پارامترها، نمایش پویا، کنترل عملیات و تولید گزارش، با سفارشی‌سازی آنلاین اثرات رابط. ماژول کلاینت از طریق رابط‌های داده و دستورات کنترلی ارتباط برقرار می‌کند؛ ماژول دستورات کنترلی دستورات را دریافت، اجرا و تأیید می‌کند و رابط‌های دستگاه را به طور یکپارچه مدیریت می‌کند. اگر سخت‌افزار تغییر کند، پیکربندی‌ها به روز رسانی می‌شوند تا به‌روزرسانی را ساده کنند. ماژول داده مسئول جمع‌آوری، ذخیره‌سازی و پردازش داده‌ها است، تفکیک پارامترها و تأیید نتایج و تعریف پیکربندی‌های سخت‌افزاری.

من به خوبی با فرآیند عملیات نرم‌افزار آشنا هستم: ورود، انتخاب موارد آزمون، تنظیم دستورات برنامه در زمان واقعی و ارسال دستورات به کابین کنترل. پس از اجرای یک پروژه، دستورات ویرایش را در سمت چپ و متغیرها/گزارش‌ها را در سمت راست مشاهده کنید. نظارت آنلاین امکان تنظیم اسکوپ‌ها و تحلیل‌گرهای برق را فراهم می‌کند؛ شروع آزمون، جمع‌آوری داده و ذخیره در یک پوشه. این فرآیند ساده شده به طور قابل توجهی کارایی آزمون را افزایش می‌دهد.

2.2 موارد آزمون: نقاط کلیدی آزمون خط مقدم
2.2.1 بازرسی ظاهر و ساختار

در هر آزمون، اولین قدم من بررسی پوشش و نام‌برد دستگاه شارژ است. نام‌برد باید واضح و کامل باشد، با محافظت‌های ایمنی مناسب و بدون زنگ زدن یا غبار. "جنبه‌های پنهان" مانند تأمین برق، محیط عملیاتی، محافظت از شوک الکتریکی و فاصله الکتریکی باید به طور دقیق با استانداردها مطابقت داشته باشند. بدنه دستگاه باید تمیز باشد، بدون ترک و لبه تیز و با کابل‌های مرتب. دکمه توقف اضطراری الزامی است که امکان قطع فوری برق در صورت خرابی را فراهم می‌کند. بدنه دستگاه باید مقاوم باشد، مقاوم در برابر فرسودگی و دماهای بالا و اجزای داخلی آن باید در برابر آب و زنگ زدن محافظت شده باشند. نادیده گرفتن هر یک از این جزئیات می‌تواند خطرات بالقوه ایجاد کند.

2.2.2 بازرسی نمایشگرهای نشان‌دهنده و نمایشگر

اگرچه کوچک، نمایشگرهای نشان‌دهنده و نمایشگر بسیار مهم هستند! وضعیت آنها را در حین شارژ، خرابی و عملیات بررسی کنید: نشان‌دهنده‌ها باید در حین عملیات روشن یا می‌درخشند، در حالت نرمال روشن باقی می‌مانند، در حین شارژ نشان‌دهنده عملیات روشن می‌ماند و نشان‌دهنده شارژ خاموش می‌شود، و در حالت ولتاژ/جریان بیش از حد نشان‌دهنده عملیات ثابت روشن می‌ماند و نشان‌دهنده خرابی می‌درخشد. آنها باید اطلاعات باتری در زمان واقعی، مدت زمان شارژ، ولتاژ و جریان را نمایش دهند، با هشدارهای خرابی و ضبط دستی. خرابی در این توابع موجب می‌شود رانندگان نتوانند وضعیت دستگاه را ارزیابی کنند.

2.2.3 آزمون عملکرد

در طول آزمون خودکار یا دستی، باید از داده‌های BMS برای تنظیم پارامترهای شارژ استفاده کنیم تا کیفیت شارژ را تضمین کنیم. قبل از عملیات دستی، پارامترها تنظیم می‌شوند، دستگاه‌ها نصب می‌شوند و محدوده ولتاژ/جریان خروجی به طور واقعی مورد نظارت قرار می‌گیرد. اگر ولتاژ در حالت جریان ثابت از محدوده بیرون رود، به ولتاژ ثابت تغییر می‌کند؛ اگر جریان در حالت ولتاژ ثابت از محدوده بیرون رود، جریان محدود می‌شود؛ در صورت ولتاژ AC غیرعادی، فوراً خاموش می‌شود. این منطق‌ها "قوانین سخت" برای تضمین ایمنی شارژ هستند.

2.2.4 آزمون عملکرد اندازه‌گیری

اندازه‌گیری "قلب" دستگاه‌های شارژ است که شامل آزمون‌های خطا عملیاتی، خطا نشان‌دهنده، خطا پرداخت و خطا ساعت است. وقتی جریان بار بین ماکسیمم و مینیمم است، دستگاه‌های کلاس 1 باید خطا ≤±1% و کلاس 2 باید خطا ≤±2% داشته باشند؛ مبلغ پرداختی باید با قیمت واحد و مصرف انرژی مطابقت داشته باشد؛ خطا ساعت نباید بیش از 5 ثانیه برای اولین آزمون باشد، با مدت زمان آزمون 3 دقیقه. این نیازمندی‌های دقت مستقیماً تأثیر مستقیمی بر هزینه‌های کاربر و تجربه شارژ دارد.

3. نمونه‌های کاربردی آزمون محلی دستگاه‌های شارژ خودروهای الکتریکی: رکوردهای جنگ خط مقدم
3.1 آزمون دستگاه و بار واقعی
3.1.1 شیء آزمون

برای تأیید روش‌های آزمون، یک دستگاه DC در یک ایستگاه شارژ انتخاب کردم و بر عملکرد بار آن تمرکز کردم - آزمون خط مقدم نیازمند "تائید واقعی" برای درک واقعی عملکرد است.

3.1.2 نتایج آزمون

به عنوان مثال، آزمون‌های دستگاه شماره 1 نشان داد:

• وقتی ولتاژ خروجی انحراف داشت، جریان ثابت 60A بود؛

• وقتی جریان خروجی انحراف داشت، ولتاژ ثابت 400V بود؛

• نمودار ولتاژ-زمان با نیازهای کنترل مدار مطابقت داشت.

این آزمون با ترکیب اندازه‌گیری‌های سمت AC و DC، امکان عملکرد شارژر تحت بار را فراهم کرد و ثبات ولتاژ ثابت را حفظ کرد. با ولتاژ ورودی 500V، جریان بار بهینه شد و توان به طور واقعی اندازه‌گیری شد - این رویکرد جامع عملکرد دستگاه را به طور کامل ارزیابی کرد.

3.2 مشکلات و بهبودها در آزمون: چالش‌ها و راه‌حل‌های خط مقدم

• مشکلات تجهیزات: دستگاه‌های آزمون می‌توانند پیام‌های ارتباطی را نمایش دهند اما نمی‌توانند گزارش‌های مطابقت پروتکل استاندارد تولید کنند، که کارایی را کاهش می‌دهد؛ دشواری در دستیابی به ولتاژ/جریان ثابت؛ یکپارچگی و حمل‌پذیری پایین، با بارهای مقاومتی سنگین.

راه‌حل: من و تیم من گزارش‌های مطابقت پروتکل را به دستگاه‌ها اضافه کردیم، حالت‌های ولتاژ/جریان ثابت را معرفی کردیم و برای یکپارچگی دستگاه‌ها تلاش کردیم - آزمون‌کنندگان خط مقدم باید به طور فعال این "نقاط ضعف" را حل کنند.

• مشکلات به‌روزرسانی پروتکل: برخی دستگاه‌ها پروتکل‌های ارتباطی خود را به استانداردهای بین‌المللی به‌روز می‌کنند که باعث می‌شود آزمون با استانداردهای قدیمی ناکارآمد باشد. پلتفرم‌های آزمون باید هر دو استاندارد قدیمی و جدید را پشتیبانی کنند - ما باید با به‌روزرسانی‌های صنعت همگام باشیم.

• ناتوانی در محتوای آزمون: تداخل ارتباطات بی‌سیم در تعامل انسان-ماشین/شبکه ارتباط خودرو-به-شبکه APP را مختل می‌کند؛ ریست‌های دستی خرابی‌های دستگاه را رفع می‌کنند، که نیاز به تحلیل خرابی محصول اصلی دارد.

راه‌حل: پلتفرم‌های آزمون باید این سناریوها را شامل شوند، پایداری ارتباطات بی‌سیم و بازیابی خودکار خرابی‌ها را ارزیابی کنند - مشکلات خط مقدم باید در طول آزمون آشکار و حل شوند.

4. نتیجه‌گیری: آرزوی یک آزمون‌کننده خط مقدم برای صنعت

خودروهای الکتریکی برای "انرژی" به دستگاه‌های شارژ وابسته هستند. برای تضمین قابلیت اعتماد و طول عمر دستگاه‌های شارژ، سیستم‌های نظارت و بازرسی کارآمد ضروری هستند. به عنوان آزمون‌کنندگان خط مقدم، ما روزانه با دستگاه‌ها کار می‌کنیم و امیدواریم که با آزمون‌های واقعی مشکلات عملکردی و ایمنی را شناسایی کنیم و راه‌حل‌های عملی را اجرا کنیم تا صنعت خودروهای نو انرژی رونق یابد. پیشرفت صنعت به کارهای محکم بستگی دارد و ما آزمون‌کنندگان باید در این لینک حیاتی "خط را نگه داریم".