I.Technische Anforderungen an Ladestationen

Ladestationen dienen als "Tankstellen" für Elektrofahrzeuge. Es gibt drei Haupttypen: AC-Ladestationen, DC-Ladestationen und AC/DC-integrierte Ladestationen, die sowohl AC- als auch DC-Laden ermöglichen.

DC-Ladestationen sind wie "Fast-Food-Restaurants" an Autobahnen. Sie bieten schnelles Laden und eignen sich daher für die Installation an Orten wie Autobahnen und speziellen Ladestationen. Dies ermöglicht es Elektrofahrzeugen, schnell zu "tanken" und ihre Reise fortzusetzen.

AC-Ladestationen sind wie "Convenience Stores" in Gemeinschaften. Obwohl sie langsam aufladen, sind sie sehr praktisch. Sie werden normalerweise in Wohngebieten, Parkplätzen, Straßenparkplätzen und Autobahndienstbereichen installiert, sodass die Menschen ihre Fahrzeuge jederzeit und überall aufladen können.

Moderne Ladestationen sind hochintelligent und fähig zur "Kommunikation". Sie kommunizieren jedoch nicht willkürlich; stattdessen folgen sie einem "Protokoll" namens OCPP1.6. Dieses "Protokoll" ist wie eine gemeinsame "Sprachregel", die nahtlose "Kommunikation" zwischen Ladestationen, Elektrofahrzeugen und Managementsystemen für Ladestationen ermöglicht.

Genauso wie wir während eines Gesprächs eine Sprache verwenden müssen, die andere verstehen können, müssen auch Ladestationen gemäß dieser Regel kommunizieren. Auf diese Weise können Elektrofahrzeuge die angemessene Lade Menge bestimmen, und das Managementsystem der Ladestation kann die Abläufe der Ladestationen überwachen. Dadurch kann jeder zusammenarbeiten, um einen sicheren und effizienten Ladevorgang zu gewährleisten.

Darüber hinaus muss dieser "Übersetzer" bestimmte Anforderungen erfüllen, wie z.B. regendicht und wasserdicht zu sein, um Fehlfunktionen durch Wetterbedingungen zu verhindern; er muss auch Sicherheit und keine Leckagen gewährleisten. Zusätzlich sollte er über stabile Kommunikationsfähigkeiten verfügen, um den kontinuierlichen Kontakt aufrechtzuerhalten und "Kommunikationsausfälle" zu vermeiden.

Zusammenfassend sind Ladestationen wie "Tankstellen" für Elektrofahrzeuge. Mit diesem "Übersetzer" können Elektrofahrzeuge bequemer und sicherer laden, was es ihnen ermöglicht, längere Strecken zurückzulegen.

⑴ Arbeitstemperatur: -20℃～+50℃;

⑵ Relative Luftfeuchtigkeit: 5%～95%;

⑶ Höhe: ≤2000m;

⑷ Erdbebensicherheit: ähnlich einem "Erdbebensimulationstest" für die Ausrüstung.

Stellen Sie sich vor, der Boden unter unseren Füßen beginnt sich wie Wellen zu bewegen. Diese Bewegung ist nicht zufällig, ähnlich einer Sinuswelle, mit abwechselnden Auf- und Abbewegungen.

Es gibt zwei Arten dieser Bewegung. Eine ist eine seitliche Schwingung, ähnlich den sanften Wellen auf dem Meer, die horizontal schwingen. Die andere ist eine Auf- und Abwärtsbewegung, ähnlich wenn wir über Bodenschwellen fahren und das Auto auf und ab hüpft. Die Amplitude dieser Bewegung ist jedoch viel größer als das, was wir normalerweise erleben.

Während der seitlichen Schwingung entspricht dies der Hinzufügung einer Beschleunigung von 0,3 g zum Boden, wobei "g" die Gravitationsbeschleunigung darstellt, die wir auf der Erde üblicherweise spüren. Während der Auf- und Abbewegung entspricht dies der Hinzufügung einer Beschleunigung von 0,15 g zum Boden.

Darüber hinaus kommt dieses "Erdbeben" nicht nur einmal, sondern tritt dreimal hintereinander auf. Jedes Mal, wenn es auftritt, bewegt es sich auf eine regelmäßige Weise wie eine Sinuswelle.

Dieses Experiment wird verwendet, um ein Erdbeben zu simulieren und zu testen, ob die Ausrüstung den Auswirkungen eines Erdbebens standhalten kann, ohne zu brechen.

Letztendlich muss die Ausrüstung in diesem "Erdbebensimulationstest" gut abschneiden, das heißt, sie muss einem solchen "Erschüttern" standhalten und über eine Reserveleistung verfügen. Wir verwenden eine Zahl, um diese Reserveleistung darzustellen, das heißt, der Sicherheitsfaktor muss größer als 1,67 sein.

Einfach ausgedrückt muss die Ausrüstung robust genug sein, um die Sicherheit während eines "Erdbebens" zu gewährleisten und nicht beschädigt zu werden.

⑴ Der Schutzgrad des Gehäuses der Ladesäule sollte erreichen: IP32 für den Innenbereich und IP54 für den Außenbereich. Zusätzlich sollten notwendige Regen- und Sonnenschutzvorrichtungen installiert werden.

⑵ Drei-Schutz-Anforderungen (feuchtigkeitsgeschützt, schimmelresistent und salzsprühgeschützt): Die Leiterplatten, Steckverbinder und andere Schaltungskomponenten im Ladegerät sollten vor Feuchtigkeit, Schimmel und Salzsprühnebel geschützt sein, damit das Ladegerät in einer feuchten und salzigen Außenumgebung normal funktionieren kann.

⑶ Rostschutz (Oxidationsschutz): Das EisenGehäuse der Ladestation sowie freiliegende Eisenhalterungen und -teile sollten doppellagige Rostschutzmaßnahmen aufweisen. Nicht-Eisen-Metallgehäuse sollten ebenfalls mit einer schützenden Oxidationsschutzschicht versehen oder oxidationsgeschützt behandelt werden.

⑷ Das Gehäuse der Ladesäule muss der Schlagfestigkeitsprüfung gemäß 8.2.10 von GB 7251.3-2005 standhalten.

II. Merkmale der Gehäusestruktur von Ladesäulen aus Blech

Der Ladesäulenkörper besteht im Allgemeinen aus einem Säulenkörper, einer Ladebuchse, einer Schutzsteuerungseinrichtung, einer Messeinrichtung, einer Kartenleseeinrichtung, einer Mensch-Computer-Schnittstelle usw., wie in der Abbildung unten gezeigt.

Die Blechstruktur des Ladesäulenkörpers besteht aus kohlenstoffarmem Stahlblech mit einer Dicke von etwa 1,5 mm. Der Herstellungsprozess umfasst Stanzen, Biegen und Schweißen von Blechtürmen. Einige Ladesäulen verwenden ein doppellagiges Konstruktionsdesign unter Berücksichtigung der Anforderungen an den Außenschutz und die Wärmeisolierung. Die Gesamtform des Produkts ist hauptsächlich rechteckig, und der Rahmen wird als Ganzes verschweißt. Abgerundete gekrümmte Oberflächen werden in bestimmten Bereichen hinzugefügt, um die ästhetische Erscheinung zu verbessern. Um die Gesamtstärke der Ladesäule zu gewährleisten, werden im Allgemeinen Verstärkungsrippen oder Verstärkungsplatten geschweißt.

Die Außenfläche des Säulenkörpers ist im Allgemeinen mit Panel-Anzeigelampen, Panel-Tasten, Ladeschnittstellen und Wärmeableitungslöchern usw. versehen. Die Rücktür oder Seite ist mit einem Diebstahlschutzschloss ausgestattet, und der Säulenkörper wird mit Ankerbolzen an der Installationsbasis befestigt.

Befestigungselemente bestehen im Allgemeinen aus galvanisch verzinktem oder Edelstahl. Um sicherzustellen, dass der Ladesäulenkörper eine gewisse Korrosionsbeständigkeit aufweist, wird die Ladesäule im Allgemeinen mit Outdoor-Pulverbeschichtung oder Outdoor-Lack besprüht, um ihre Lebensdauer zu gewährleisten.

III. Korrosionsschutzdesign des Ladesäulenkörpers aus Blechstruktur

⑴ Das Erscheinungsbild der Ladesäulenkörperstruktur sollte keine scharfen Ecken aufweisen.

⑵ Die obere Abdeckung des Ladekabels sollte eine Neigung von mehr als 5° aufweisen, um Wasseransammlungen auf der Oberseite zu verhindern.

⑶ Relativ versiegelte Produkte verwenden Entfeuchter zur Entfeuchtung, um Kondensation zu verhindern. Für Produkte mit Wärmeableitungsbedarf und Wärmeableitungslöchern sollten Luftfeuchtigkeitsregler + Heizungen zur Entfeuchtung verwendet werden, um Kondensation zu verhindern.

⑷ Nach dem Schweißen von Blechen sollte die Außenumgebung vollständig berücksichtigt werden. Externe Schweißnähte sollten vollständig verschweißt werden, um den IP54-Wasserdichtigkeitsstandard zu erfüllen.

⑸ Bei versiegelten Schweißkonstruktionen wie Türverstärkungen darf die Sprühfarbe nicht in das Innere der versiegelten Struktur gelangen. Das Design sollte durch Montage nach dem Sprühen, Schweißen mit verzinkten Blechen oder Elektrophorese nach dem Schweißen und anschließendes Sprühen verbessert werden.

⑹ Schweißkonstruktionen sollten enge Spalten und schmale Räume vermeiden, in die Sprühpistolen nicht eindringen können.

⑺ Wärmeableitungslöcher sollten so weit wie möglich als Komponenten ausgelegt werden, um schmale Schweißnähte und Zwischenschichten zu vermeiden.

⑻ Zukaufteile wie Schlossstangen, Scharniere usw. sollten so weit wie möglich aus 304er Edelstahl gefertigt sein, und die neutrale Salzsprühbeständigkeitszeit gemäß GB 2423.17 sollte nicht weniger als 96 Stunden betragen.

⑼ Die Befestigungsmethode des Typenschilds wird auf wasserdichte Popnieten oder Klebeverbindungen geändert. Bei Schraubenbefestigung muss eine wasserdichte Behandlung erfolgen.

⑽ Alle Befestigungselemente sollten mit einer Zink-Nickel-Legierung galvanisiert oder mit 304er Edelstahl behandelt sein. Zink-Nickel-Legierungsbefestigungselemente sollten dem neutralen Salzsprühtest für 96 Stunden ohne Weißrost standhalten. Alle freiliegenden Befestigungselemente sollten aus 304er Edelstahl gefertigt sein.

⑾ Zink-Nickel-Legierungsbefestigungselemente sollten nicht in Verbindung mit Edelstahl verwendet werden.

⑿ Die Installationsankerlöcher der Ladesäulen müssen vorbehandelt werden, und die Löcher dürfen nicht nach dem Aufstellen der Ladesäulen gebohrt werden. Die Einlasslöcher am Boden der Ladesäulen sollten mit feuerfester Erde abgedichtet werden, um das Eindringen von Oberflächenwasser und Dampf in den Säulenkörper durch die Einlasslöcher zu verhindern. Nach der Installation kann Silikondichtmittel zwischen dem Säulenkörper und der Zementinstallationsplattform aufgetragen werden, um die untere Abdichtung des Säulenkörpers zu verstärken.

IV. Optimierung des Ladesäulenprozessdesigns

Die Struktur des Ladesäule ist ziemlich kompliziert, mit vielen Schweißnähten, Zwischenschichten und einige sind halb- oder vollgeschlossen. Es ist wie mit Bausteinen zu spielen. Zwischen den Blöcken gibt es Lücken oder versteckte Stellen, die schwer zu handhaben sind.

Diese komplexen Strukturen stellen erhebliche Herausforderungen für die Produktion von Ladesäulen dar. Insbesondere beeinträchtigt die elektrostatische Abschirmung die herkömmliche Pulverbeschichtungsmethode (die wie eine "Rostschutzschicht" auf der Ladesäule ist). Die elektrostatische Abschirmung wirkt wie ein "unsichtbarer Mantel" auf Schweißnähten und Zwischenschichten und verhindert, dass das Pulver an diesen Stellen haftet. Infolgedessen sind diese Bereiche anfällig für Rost und Beschädigungen.

Daher erfordert das Prozessdesign der Ladesäule große Sorgfalt. Wir müssen einen Weg finden, damit auch diese schwierigen Stellen einen "Rostschutzmantel" tragen, um die Haltbarkeit und Sicherheit der Ladesäule zu gewährleisten. Um dieses Problem zu lösen, werden 5 Prozessdesign-Schemata vorgeschlagen:

a. Zweischicht-Pulverbeschichtungssystem. Grundierung: 50μm Epoxid-Hochkorrosionsschutzpulver; Decklack: 50μm reines Polyester-wetterbeständiges Pulver; Gesamtdicke: nicht weniger als 100μm.

b. Elektrophorese-Basis + Pulverbeschichtungssystem. Grundierung: Elektrophorese 20-30μm; Decklack: 50μm reines Polyester-wetterbeständiges Pulver; Gesamtdicke: nicht weniger als 70μm.

c. Tauchlackierung + Pulversprühsystem. Grundierung: wasserbasierter Epoxid-Korrosionsschutzgrund (Tauchlackierung) 25-30μm; Decklack: 50μm reines Polyester-wetterbeständiges Pulver; Gesamtdicke: nicht weniger als 80μm. d. Elektrophorese-Basis + Pulverbeschichtungssystem. Grundierung: Elektrophorese 20-30μm; Decklack: 50μm reines Polyester-wetterbeständiges Pulver; Gesamtdicke: nicht weniger als 70μm.

e. Tauchlackierung + Pulversprühsystem. Grundierung: wasserbasierter Epoxid-Korrosionsschutzgrund (Tauchlackierung) 25-30μm; Pulver: reines Polyester-wetterbeständiges Pulver 50μm; Gesamtdicke: nicht weniger als 80μm.

Wichtige Punkte des strukturellen Designs von Ladesäulen

Design der Erscheinung: Das Design der Erscheinung spielt eine entscheidende Rolle für das Benutzererlebnis und die Akzeptanz von Ladestationen. Ein gutes Erscheinungsbild sollte modern, intuitiv, ergonomisch und im Einklang mit der Stadtplanung und der städtischen Ästhetik sein.

Strukturmaterialien: Ladesäulen müssen langlebig und schützend sein. Metalle oder Legierungen mit starker Wetterbeständigkeit werden üblicherweise eingesetzt. Gleichzeitig sind wasserdichte, staubdichte und korrosionsbeständige Designs ebenfalls sehr wichtig.

Die Ladebuchse ist wie der "Energieeingang" von Elektrofahrzeugen. Designer müssen bei ihrer Gestaltung mehrere Faktoren berücksichtigen.

Erstens muss die Steckdose in der Lage sein, die Ladeschnittstelle verschiedener Fahrzeugmodelle zu "erkennen", so wie Stecker und Steckdosen im täglichen Gebrauch kompatibel sein müssen. Es gibt viele verschiedene Marken und Modelle von Elektrofahrzeugen, und ihre Ladeschnittstellen können variieren. Daher muss diese Ladesteckdose eine "universelle Steckdose" sein, die mehrere Ladestandards unterstützt, wie z. B. CHAdeMO, CCS, Typ 2 AC usw.

Zweitens sollte die Steckdose benutzerfreundlich sein. Stellen Sie sich vor, wie unpraktisch es wäre, wenn die Steckdose schwer ein- oder auszustecken wäre. Die Entwickler müssen sicherstellen, dass die Steckdose einfach zu bedienen ist.

Am wichtigsten ist, dass Sicherheit oberste Priorität hat. Die Ladebuchse muss über eine Selbstverriegelungsfunktion verfügen, ähnlich dem Hinzufügen eines "Sicherheitsschlosses" zur Buchse, um ein versehentliches Herausziehen zu verhindern. Sie sollte auch mit einem Sicherheitsmechanismus ausgestattet sein, vergleichbar mit dem Anlegen einer "Schutzweste", um vor unerwarteten Situationen während des Ladevorgangs zu schützen und die elektrische Sicherheit zu gewährleisten.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass diese Ladebuchse als "intimer Assistent" für Elektrofahrzeuge fungiert, der intelligent und zuverlässig ist, um den Ladevorgang bequem und sicher zu gestalten.

Kühlsystem: Beim Laden kann Wärme entstehen, daher muss ein effektives Kühlsystem entwickelt werden, um die Stabilität und Sicherheit der Ausrüstung zu gewährleisten. Dies kann Lüfter, Kühlkörper usw. umfassen.

Stromverteilungssystem: Ein angemessenes Stromverteilungssystem muss im Inneren der Ladestation entworfen werden, um eine ausgewogene Stromversorgung zu gewährleisten, wenn mehrere Ladepunkte gleichzeitig betrieben werden, und um eine Überlastung des Stromnetzes zu verhindern.

Sicherheitsdesign: Ladestationen müssen die Sicherheit der Benutzer berücksichtigen, einschließlich des Schutzes vor elektrischem Schlag, Brandschutz, Blitzschutz usw. Darüber hinaus sollten Ladestationen auch Sicherheitsfunktionen wie Überlastschutz, Temperaturschutz und Kurzschlussschutz aufweisen.

Intelligentes elektronisches System: Um den Intelligenzgrad von Ladestationen zu verbessern, müssen fortschrittliche elektronische Systeme installiert werden, einschließlich Benutzeridentifikation, Zahlungssystemen, Fernüberwachung und Fehlererkennungsfunktionen.

Kabelmanagementsystem: Das Management von Ladesäulen-Kabeln ist ebenfalls ein wichtiger Designpunkt. Aspekte wie Kabelaufbewahrung, Wasserdichtigkeit, Diebstahlschutz und einfache Wartung müssen berücksichtigt werden.

Wartungsfreundlichkeit: Da Ladesäulen in der Regel lange Zeit in Betrieb sind, ist eine einfache Wartung ein wichtiger Designaspekt. Modulares Design und Fernüberwachung von Fehlern können die Wartungsfreundlichkeit von Ladesäulen verbessern.

Die Ladesäulen, über die wir jetzt sprechen, sollten nicht nur bequem für uns sein, Elektrofahrzeuge aufzuladen, sondern auch "umweltfreundliche Experten" sein.

So wie wir im täglichen Leben Wassersparen und Energieeinsparung befürworten, sollten auch Ladestationen energieeffizienter und umweltfreundlicher gestaltet werden. Zum Beispiel können einige energiesparende Geräte verwendet werden, um den Stromverbrauch während des Betriebs zu senken.

Zusätzlich können Solarpanels auf der Oberseite der Ladesäule installiert werden, quasi wie ein "Solarhut". Dies ermöglicht es der Ladesäule, Solarenergie zur Selbstaufladung zu nutzen und ihre Abhängigkeit von traditionellen fossilen Brennstoffen wie Kohle und Öl zu verringern.

Diese Designs müssen sorgfältig von der Optik bis zum internen System der Ladesäule durchdacht werden. Auf diese Weise kann die Ladesäule nicht nur bequeme Ladedienste anbieten, sondern auch unsere sichere und stabile Stromnutzung gewährleisten und ist leicht zu warten. Darüber hinaus leistet ihre Umweltfreundlichkeit einen Beitrag zum Schutz unseres Planeten.

Mit Blick auf die Zukunft werden intelligente und umweltfreundliche Ladesäulen unser Leben bereichern.