Procedimenti di prova sul campo per le colonnine di ricarica per veicoli elettrici
Come tecnico profondamente coinvolto nei test delle colonne di ricarica in prima linea, il mio lavoro quotidiano rende una cosa chiara: con l'aumento del tenore di vita, la domanda di veicoli sta crescendo. Unitamente alla crescente popolarità dei concetti di protezione ambientale, l'industria dei veicoli elettrici (EV) sta fiorendo. Le colonne di ricarica, come la "linea della vita" dei veicoli elettrici, determinano direttamente se gli EV possono operare in modo stabile e sicuro. In parole povere, il nostro lavoro nel testing consiste nel "diagnosticare" le colonne di ricarica, assicurandoci che la loro performance sia solida. Questo lavoro richiede precisione e meticolosità.
1. Panoramica sulle colonne di ricarica per veicoli elettrici: sviluppo dell'industria e importanza del testing
L'industria manifatturiera globale è in pieno svolgimento, consumando risorse ad un ritmo sorprendente. Risorse chiave come il petrolio sono oggetto di una competizione feroce tra vari settori, e le riserve stanno diminuendo rapidamente. Come derivato del petrolio, la domanda di benzina e gasolio è esplosa insieme all'aumento del numero di veicoli. Da una prospettiva ambientale e di sviluppo sostenibile, i veicoli a combustione interna sono destinati a essere gradualmente eliminati. Attualmente, i veicoli ibridi e puramente elettrici stanno guadagnando popolarità grazie al loro basso o nullo consumo di carburante, e l'industria delle apparecchiature di ricarica sta "decollando" di conseguenza, con nuove tecnologie e dispositivi che emergono costantemente.
Dal punto di vista del testing, ci sono diverse classificazioni chiave per le apparecchiature di ricarica:
Le colonne di ricarica CA agiscono come "intermediari" fornendo energia alternata al sistema di ricarica a bordo: le colonne monofase sono adatte ai piccoli veicoli, solitamente impiegando da 3 a 8 ore per una ricarica completa; le colonne trifase consentono la ricarica rapida per autobus di media e grande taglia, raggiungendo l'80% di ricarica in mezz'ora. Attraverso anni di test, ho capito che il testing delle colonne di ricarica deve essere "completo" - parametri come tensione, corrente e frequenza di uscita riflettono direttamente le capacità di controllo, acquisizione e elaborazione dei dati della colonna. Inoltre, la sicurezza delle colonne di ricarica è "una questione di vita o di morte"; qualsiasi malfunzionamento può rendere un VE inutilizzabile.
Tuttavia, i metodi di test attuali hanno limiti. Il metodo di test ambientale, che utilizza batterie fisiche, non riesce a simulare le condizioni di ricarica reali, portando a errori significativi ed efficienza bassa. Ciò ci obbliga noi tester in prima linea a progredire insieme alla R & D dei veicoli a energia nuova, migliorando gli standard di test per davvero spingere il progresso dell'industria.
2. Metodi di test sul campo per le colonne di ricarica per veicoli elettrici: intuizioni pratiche dalla prima linea
2.1 Configurazione della piattaforma di test sul campo
2.1.1 Piattaforma hardware
La piattaforma di test automatica che utilizziamo deve essere compatibile con i test delle colonne CA e supportare l'interoperabilità. Ad esempio, quando si testa una colonna trifase da 63A, l'alimentazione CA è impostata su 60kVA, fornendo 0VAC-300VAC per minimizzare la corrente armonica ed evitare interferenze sulla rete. Il carico monofase indipendente, con ciascuna fase che opera separatamente, simula le condizioni di carico dei moduli di ricarica non lineari e dei caricabatterie, generando una forza d'urto doppia rispetto alla corrente nominale. Queste impostazioni dei parametri sono "prove sul campo" acquisite da innumerevoli test.
Le colonne di ricarica si basano su alimentazioni CA e devono simulare "interruzioni" come armoniche e cali di tensione nella rete elettrica, assicurando che i dati della colonna soddisfino gli standard nazionali in condizioni estreme. I carichi puramente resistivi sono programmabili per il controllo monofase, soddisfacendo i requisiti di test sia per le colonne monofase che trifase.
Utilizzando l'interfaccia di test CA per simulare guasti a terra e logica di commutazione, combinata con alimentazioni e carichi, possiamo comprendere la compatibilità tra la colonna e il VE, verificando l'efficacia delle azioni protettive. Contatori di energia ad alta precisione raccolgono dati di tensione e corrente; un multimetro digitale a 6,5 cifre è installato nella scheda di acquisizione dati con 20 canali per misurazioni simultanee. Dispositivi di commutazione dei segnali lavorano con oscilloscopi per catturare segnali di commutazione, e server seriale si connettono a computer industriali per lo scambio e la segnalazione dei dati in tempo reale. Questa configurazione hardware è la "colonna vertebrale" della precisione del test.
2.1.2 Software di test
Il software deve essere aperto, integrando vari dati di test per gestire centralmente dispositivi, programmi e report, assicurando la sicurezza dei dati. Il software che uso comunemente presenta un'interfaccia di programmazione secondaria, facilitando ai tester in prima linea l'adattamento dei programmi e l'elaborazione dei dati.
L'interfaccia uomo-macchina (HMI) è altamente funzionale: rilevazione dei parametri, visualizzazione dinamica, controllo operativo e generazione di report, con personalizzazione online degli effetti dell'interfaccia. Il modulo client comunica tramite interfacce di dati e comandi di controllo; il modulo di comandi di controllo riceve, esegue e verifica i comandi, gestendo in modo unificato le interfacce dei dispositivi. Se cambia l'hardware, le configurazioni vengono aggiornate per semplificare gli aggiornamenti. Il modulo dati è responsabile della raccolta, memorizzazione ed elaborazione dei dati, separando la verifica dei parametri e dei risultati, e definendo le configurazioni hardware.
Sono ben informato sul processo di operazione del software: accedere, selezionare gli elementi di test, regolare i comandi del programma in tempo reale e inviare istruzioni al quadro di controllo. Dopo l'esecuzione di un progetto, visualizzare i comandi di modifica a sinistra e le variabili/report a destra. Il monitoraggio online consente di regolare gli oscilloscopi e gli analizzatori di potenza; avviare il test, raccogliere i dati e salvarli in una cartella. Questo processo semplificato aumenta significativamente l'efficienza del test.
2.2 Elementi di test: punti chiave per il test in prima linea
2.2.1 Ispezione dell'aspetto e della struttura
Durante ogni test, il mio primo passo è controllare la carcassa e la targa della colonna di ricarica. La targa deve essere chiara e completa, con adeguate protezioni di sicurezza, e priva di ruggine o polvere. Aspetti "nascosti" come l'alimentazione, l'ambiente operativo, la protezione contro le scariche elettriche e la distanza elettrica devono conformarsi rigorosamente agli standard. La colonna deve essere pulita, senza crepe o barbe, e con i cavi disposti in modo ordinato. Un pulsante di arresto d'emergenza è obbligatorio, permettendo un immediato taglio di alimentazione in caso di guasti. La colonna deve essere resistente, resistente alla corrosione e alle alte temperature, e i componenti interni devono essere protetti dall'acqua e dalla ruggine. Tralasciare qualsiasi dettaglio potrebbe rappresentare un potenziale pericolo.
2.2.2 Ispezione degli indicatori e dei display
Sebbene piccoli, gli indicatori e i display sono cruciali! Verificare il loro stato durante la ricarica, i guasti e l'operazione: gli indicatori dovrebbero accendersi o lampeggiare durante l'operazione, rimanere accesi stabilmente durante l'accensione normale, restare accesi (indicatore di operazione) con l'indicatore di ricarica spento durante la ricarica, e mostrare un indicatore di operazione stabile con un indicatore di guasto lampeggiante durante sovratensione/sovra-corrente. Devono inoltre visualizzare informazioni in tempo reale sulla batteria, durata della ricarica, tensione e corrente, con avvisi di guasto e registrazioni manuali. Malfunzionamenti in queste funzioni lasciano i conducenti incapaci di valutare lo stato della colonna.
2.2.3 Test funzionale
Durante il test automatico o manuale, i dati BMS devono essere utilizzati per regolare i parametri di ricarica, assicurando la qualità della ricarica. Prima dell'operazione manuale, i parametri vengono impostati, i dispositivi installati e i limiti di tensione e corrente di uscita monitorati in tempo reale. Se la tensione supera i limiti durante l'operazione a corrente costante, si passa a tensione costante; se la corrente supera i limiti durante l'operazione a tensione costante, si limita la corrente; in caso di tensione AC anomala, si interrompe immediatamente. Queste logiche sono "regole ferree" per garantire la sicurezza della ricarica.
2.2.4 Test delle funzioni di misurazione
La misurazione è il "cuore" delle colonne di ricarica, coinvolgendo test per errore di funzionamento, errore di indicazione, errore di pagamento e errore di orologio. Quando la corrente di carico è compresa tra massimo e minimo, le colonne di Classe 1 devono avere un errore ≤±1%, le colonne di Classe 2 ≤±2%; gli importi di pagamento devono corrispondere al prezzo unitario e al consumo di energia; l'errore di orologio non deve superare 5 secondi per il primo test, con una durata di test di 3 minuti. Questi requisiti di precisione influiscono direttamente sui costi e sull'esperienza di ricarica dell'utente.
3. Esempi di applicazione del test sul campo per le colonne di ricarica per veicoli elettrici: registri di battaglia in prima linea
3.1 Test di colonna e carico effettivi
3.1.1 Oggetto di test
Per validare i metodi di test, ho selezionato una colonna CC in una stazione di ricarica, focalizzandomi sulle sue prestazioni di carico - il test in prima linea richiede una "verifica sul campo" per comprendere realmente le prestazioni.
3.1.2 Conclusioni del test
Prendendo come esempio la Colonna N. 1, i test hanno rivelato:
Questo test ha combinato misurazioni lato CA e CC, consentendo al caricabatterie di operare sotto carico, mantenendo la stabilità della tensione costante. Con una tensione di ingresso di 500V, la corrente di carico è stata ottimizzata, e la potenza è stata misurata in tempo reale - questo approccio completo ha valutato a fondo le prestazioni della colonna.
3.2 Problemi di test e miglioramenti: sfide e soluzioni in prima linea
Soluzione: Io e il mio team abbiamo aggiunto la segnalazione della coerenza del protocollo ai dispositivi, introdotto modalità di tensione/corrente costante e promosso l'integrazione dei dispositivi - i tester in prima linea devono risolvere proattivamente questi "colli di bottiglia".
Soluzione: Le piattaforme di test devono includere queste situazioni, valutando la stabilità della comunicazione wireless e il ripristino automatico dei guasti - i problemi in prima linea devono essere esposti e risolti durante i test.
4. Conclusione: aspirazioni di un tester in prima linea per l'industria
I veicoli elettrici si affidano alle colonne di ricarica per l'"energia". Per garantire che le colonne di ricarica siano affidabili e durature, sono essenziali sistemi di supervisione e ispezione efficienti. Come tester in prima linea, lavoriamo quotidianamente a stretto contatto con le colonne, sperando di identificare problemi di prestazioni e sicurezza attraverso test in tempo reale e implementare soluzioni pratiche, assicurando che l'industria dei veicoli a energia nuova prosperi. Il progresso dell'industria dipende da un lavoro solido, e noi tester dobbiamo "sostenere la linea" in questo anello critico.
