I. Exigences techniques pour les bornes de recharge

Les bornes de recharge servent de "stations-service" pour les véhicules électriques. Il existe trois types principaux : les bornes de recharge AC, les bornes de recharge DC et les bornes de recharge intégrées AC/DC capables de recharge AC et DC.

Les bornes de recharge DC sont comme des "restaurants rapides" sur les autoroutes. Elles offrent une recharge rapide, ce qui les rend adaptées à une installation dans des endroits tels que les autoroutes et les stations de recharge dédiées. Cela permet aux véhicules électriques de faire le "plein" rapidement et de reprendre leur voyage.

Les bornes de recharge AC sont comme des "magasins de proximité" dans les communautés. Bien qu'elles chargent lentement, elles sont très pratiques. Elles sont généralement installées dans des zones résidentielles, des parkings, des espaces de stationnement en bord de route et des aires de service sur autoroute, permettant aux gens de recharger leurs véhicules à tout moment et en tout lieu.

Les bornes de recharge modernes sont très intelligentes et capables de "communication". Cependant, elles ne communiquent pas au hasard ; au lieu de cela, elles suivent un "protocole" connu sous le nom de OCPP1.6. Ce "protocole" est comme une "règle de langue" commune qui permet une "communication" fluide entre les bornes de recharge, les VE et les systèmes de gestion des stations de recharge.

Tout comme nous devons utiliser un langage que les autres peuvent comprendre lors d'une conversation, les bornes de recharge doivent également communiquer conformément à cette règle. De cette manière, les VE peuvent déterminer le montant de charge approprié, et le système de gestion des stations de recharge peut surveiller les opérations des bornes de recharge. En conséquence, tout le monde peut collaborer pour garantir un processus de charge sûr et efficace.

De plus, ce "traducteur" doit répondre à certaines exigences, telles que d'être résistant à la pluie et étanche pour éviter les pannes causées par les conditions météorologiques ; il doit également garantir la sécurité et l'absence de fuites. De plus, il doit avoir des capacités de communication stables pour maintenir un contact continu et éviter les "pannes de communication".

En résumé, les bornes de recharge sont comme des "stations-service" pour les VE. Avec ce "traducteur", les VE peuvent se recharger plus facilement et en toute sécurité, leur permettant de parcourir de plus longues distances.

⑴ Température de l'environnement de travail : -20℃～+50℃ ;

⑵ Humidité relative : 5 % à 95 % ;

⑶ Altitude : ≤ 2000 m ;

⑷ Résistance aux séismes : similaire à un « test de simulation de tremblement de terre » pour l'équipement.

Imaginez que le sol sous nos pieds commence à bouger comme des vagues. Ce mouvement n'est pas aléatoire, similaire à une onde sinusoïdale, avec des mouvements alternés vers le haut et vers le bas.

Il existe deux types de ce mouvement. L'un est un mouvement de balancement latéral, tout comme les douces vagues sur la mer, se balançant horizontalement. L'autre est un mouvement de haut en bas, tout comme lorsque nous roulons sur des dos d'âne, la voiture rebondit de haut en bas. Cependant, l'amplitude de ce mouvement est beaucoup plus grande que ce que nous rencontrons habituellement.

Lors du balancement latéral, cela équivaut à ajouter une accélération de 0,3g au sol, où "g" représente l'accélération gravitationnelle que nous ressentons couramment sur Terre. Lors du mouvement de haut en bas, cela revient à ajouter une accélération de 0,15g au sol.

De plus, ce "tremblement de terre" ne se produit pas une seule fois, il survient trois fois consécutivement. Chaque fois qu'il survient, il se déplace de manière régulière comme une onde sinusoïdale.

Cette expérience est utilisée pour simuler un tremblement de terre afin de tester si l'équipement peut résister à l'impact d'un tremblement de terre sans se casser.

En fin de compte, l'équipement doit bien performer lors de ce "test de simulation de tremblement de terre", c'est-à-dire qu'il doit être capable de résister à de telles "secousses" et disposer d'une puissance de réserve. Nous utilisons un nombre pour représenter cette puissance de réserve, c'est-à-dire que le facteur de sécurité doit être supérieur à 1,67.

En termes simples, l'équipement doit être suffisamment robuste pour garantir la sécurité lors d'un "tremblement de terre" et ne pas être endommagé.

⑴ Le niveau de protection du boîtier de la borne de recharge doit atteindre : IP32 pour une utilisation en intérieur et IP54 pour une utilisation en extérieur. De plus, des dispositifs de protection nécessaires contre la pluie et le soleil doivent être installés.

⑵ Exigences de triple protection (étanche à l'humidité, à la moisissure et aux embruns salins) : Les circuits imprimés, connecteurs et autres composants de circuit du chargeur doivent être protégés contre l'humidité, la moisissure et les embruns salins, afin que le chargeur puisse fonctionner normalement dans un environnement extérieur humide et salin.

⑶ Protection antirouille (anti-oxydation) : Le boîtier en fer de la borne de recharge ainsi que les supports et pièces en fer exposés doivent adopter des mesures antirouille à double couche. Les boîtiers en métal non ferreux doivent également être équipés d'un film protecteur anti-oxydation ou traités contre l'oxydation.

⑷ Le boîtier de la borne de recharge doit pouvoir résister à l'essai de résistance aux chocs spécifié dans la norme GB 7251.3-2005, section 8.2.10.

II. Caractéristiques de la structure du boîtier de borne de recharge en tôle

La borne de recharge est généralement composée d'un corps de borne, d'une prise de recharge, d'un dispositif de contrôle de protection, d'un dispositif de mesure, d'un dispositif de lecture de carte, d'une interface homme-machine, etc., comme illustré dans la figure ci-dessous.

La structure en tôle du corps de la borne de recharge est fabriquée en tôle d'acier à faible teneur en carbone d'une épaisseur d'environ 1,5 mm. Le processus de fabrication comprend le poinçonnage, le pliage et le soudage de la tôle. Certaines bornes de recharge adoptent une conception à double couche en tenant compte des besoins de protection extérieure et d'isolation thermique. La forme générale du produit est principalement rectangulaire, et le cadre est soudé dans son ensemble. Des surfaces courbes arrondies sont ajoutées dans certaines zones pour améliorer l'esthétique. Pour assurer la résistance globale de la borne de recharge, des nervures de renforcement ou des plaques de renforcement sont généralement soudées.

La surface extérieure du corps de la borne est généralement équipée de voyants lumineux, de boutons, d'interfaces de recharge et de trous de dissipation thermique, etc. La porte arrière ou latérale est équipée d'une serrure antivol, et le corps de la borne est fixé à la base d'installation par des boulons d'ancrage.

Les fixations sont généralement en acier galvanisé électroplaqué ou en acier inoxydable. Afin de garantir que le corps de la borne de recharge possède une certaine résistance à la corrosion, la borne de recharge est généralement revêtue d'une poudre extérieure ou d'une peinture extérieure pour assurer sa durée de vie.

III. Conception anticorrosion du corps de borne de recharge en tôle

⑴ L'apparence de la structure du corps de la borne de recharge ne doit pas présenter d'angles vifs.

⑵ Le capot supérieur de la borne de recharge est recommandé d'avoir une pente supérieure à 5° pour éviter l'accumulation d'eau sur le dessus.

⑶ Les produits relativement scellés utilisent des déshumidificateurs pour l'élimination de l'humidité afin d'éviter la condensation. Pour les produits nécessitant une dissipation thermique et comportant des trous de dissipation thermique, des contrôleurs d'humidité + des radiateurs doivent être utilisés pour l'élimination de l'humidité afin d'éviter la condensation.

⑷ Après le soudage de la tôlerie, l'environnement extérieur doit être pleinement pris en compte, les soudures externes doivent être entièrement réalisées pour répondre à la norme d'étanchéité IP54.

⑸ Pour les structures soudées scellées telles que les renforts de panneaux de porte, la pulvérisation ne doit pas pénétrer à l'intérieur de la structure scellée. La conception doit être améliorée par assemblage après pulvérisation, ou soudage avec des tôles galvanisées, ou électrophorèse après soudage puis pulvérisation.

⑹ Les structures soudées doivent éviter les espaces étroits et les espaces restreints inaccessibles aux pistolets de pulvérisation.

⑺ Les trous de dissipation thermique doivent être conçus autant que possible comme des composants pour éviter les soudures et les intercouches étroites.

⑻ Les tiges de verrouillage, charnières, etc. sous-traités doivent être en acier inoxydable 304 autant que possible, et le temps de résistance au brouillard salin neutre GB 2423.17 ne doit pas être inférieur à 96h.

⑼ La méthode de fixation de la plaque signalétique est modifiée en rivets étanches à tirage de noyau ou en collage adhésif. Un traitement étanche doit être effectué lorsque des vis sont requises.

⑽ Toutes les fixations doivent être plaquées en alliage zinc-nickel ou traitées en acier inoxydable 304. Les fixations en alliage zinc-nickel doivent satisfaire au test de brouillard salin neutre pendant 96 heures sans rouille blanche. Toutes les fixations exposées doivent être en acier inoxydable 304.

⑾ Les fixations en alliage zinc-nickel doivent éviter d'être utilisées conjointement avec de l'acier inoxydable.

⑿ Les trous d'ancrage d'installation des bornes de recharge doivent être pré-traités, et les trous ne doivent pas être percés après la mise en place des bornes de recharge. Les trous d'entrée au bas des bornes de recharge doivent être scellés avec de la boue ignifuge pour empêcher la vapeur d'eau de surface de pénétrer dans le corps de la borne par les trous d'entrée. Après l'installation, un mastic silicone peut être appliqué entre le corps de la borne et la plateforme d'installation en ciment pour renforcer le joint inférieur du corps de la borne.

IV. Optimisation de la conception du processus des bornes de recharge

La structure de la borne de recharge est assez complexe, avec de nombreuses soudures, des intercouches, et certaines sont semi-fermées ou entièrement fermées. C'est comme jouer avec des blocs de construction. Il y a des espaces ou des endroits cachés entre les blocs, qui sont difficiles à traiter.

Ces structures complexes posent des défis importants à la production des bornes de recharge. En particulier, le blindage électrostatique affecte la méthode traditionnelle de pulvérisation de poudre (qui consiste à appliquer un "revêtement antirouille" sur la borne de recharge). Le blindage électrostatique agit comme un "manteau invisible" sur les soudures et les intercouches, empêchant la poudre d'adhérer à ces zones. Par conséquent, ces zones sont sujettes à la rouille et aux dommages.

Par conséquent, la conception du processus de la borne de recharge nécessite une grande attention. Nous devons trouver un moyen de faire en sorte que ces endroits difficiles portent également un "revêtement antirouille" pour garantir la durabilité et la sécurité de la borne de recharge. Afin de résoudre ce problème, 5 schémas de conception de processus sont proposés :

a. Système de revêtement en poudre double couche. Primaire : poudre époxy anticorrosion lourde de 50 μm ; couche de finition : poudre polyester pure résistante aux intempéries de 50 μm ; épaisseur totale : pas moins de 100 μm.

b. Base par électrophorèse + système de revêtement en poudre. Primaire : électrophorèse de 20 à 30 μm ; couche de finition : poudre polyester pure résistante aux intempéries de 50 μm ; épaisseur totale : pas moins de 70 μm.

c. Revêtement par trempage + système de pulvérisation de poudre. Primaire : primaire anticorrosion époxy à base d'eau (trempage) de 25 à 30 μm ; couche de finition : poudre polyester pure résistante aux intempéries de 50 μm ; épaisseur totale : pas moins de 80 μm. d. Base par électrophorèse + système de revêtement en poudre. Primaire : électrophorèse de 20 à 30 μm ; couche de finition : poudre polyester pure résistante aux intempéries de 50 μm ; épaisseur totale : pas moins de 70 μm.

e. Revêtement par trempage + système de pulvérisation de poudre. Primaire : primaire anticorrosion époxy à base d'eau (trempage) de 25 à 30 μm ; poudre : poudre polyester pure résistante aux intempéries de 50 μm ; épaisseur totale : pas moins de 80 μm.

Points clés de la conception structurelle des bornes de recharge

Conception de l'apparence : La conception de l'apparence joue un rôle crucial dans l'expérience utilisateur et l'acceptation des stations de recharge. Une bonne conception de l'apparence doit être moderne, intuitive, ergonomique et conforme à l'urbanisme et à l'esthétique environnementale.

Matériaux structurels : Les bornes de recharge doivent être durables et protectrices. Des métaux ou alliages présentant une forte résistance aux intempéries sont généralement utilisés. Parallèlement, les conceptions étanches, anti-poussière et résistantes à la corrosion sont également très importantes.

La prise de recharge est comme "l'entrée d'énergie" des véhicules électriques. Les concepteurs doivent tenir compte de plusieurs facteurs lors de sa conception.

Premièrement, la prise doit être capable de « reconnaître » l'interface de charge de différents modèles de véhicules, tout comme les prises et les douilles dans l'usage quotidien doivent être compatibles. Il existe de nombreuses marques et modèles de VE différents, et leurs interfaces de charge peuvent varier. Par conséquent, cette prise de charge doit être une « prise universelle » prenant en charge plusieurs normes de charge, telles que CHAdeMO, CCS, Type 2 AC, etc.

Deuxièmement, la prise doit être conviviale. Imaginez à quel point il serait gênant si la prise était difficile à brancher ou à débrancher. Les concepteurs doivent s'assurer que la prise est facile à utiliser.

Plus important encore, la sécurité est la priorité absolue. La prise de recharge doit avoir une fonction d'auto-verrouillage, comme ajouter un "verrou de sécurité" à la prise pour éviter tout débranchement accidentel. Elle doit également être équipée d'un mécanisme de protection de sécurité, un peu comme mettre un "gilet pare-balles" pour se prémunir contre toute situation imprévue pendant la charge et assurer la sécurité électrique.

En conclusion, cette prise de recharge fonctionne comme un "assistant intime" pour les véhicules électriques, intelligent et fiable pour rendre le processus de recharge pratique et sûr.

Système de refroidissement : De la chaleur peut être générée pendant la charge, donc un système de refroidissement efficace doit être conçu pour assurer la stabilité et la sécurité de l'équipement. Cela peut inclure des ventilateurs, des dissipateurs thermiques, etc.

Système de distribution d'énergie : Un système de distribution d'énergie raisonnable doit être conçu à l'intérieur de la borne de recharge pour assurer une alimentation électrique équilibrée lorsque plusieurs points de recharge fonctionnent simultanément et éviter la surcharge du réseau électrique.

Conception de la sécurité : Les bornes de recharge doivent prendre en compte la sécurité des utilisateurs, y compris la conception anti-choc électrique, la sécurité incendie, la protection contre la foudre, etc. De plus, les bornes de recharge doivent également disposer de fonctions de sécurité telles que la protection contre les surcharges, la protection contre les températures et la protection contre les courts-circuits.

Système électronique intelligent : Pour améliorer le niveau d'intelligence des bornes de recharge, des systèmes électroniques avancés doivent être installés, y compris l'identification de l'utilisateur, les systèmes de paiement, la surveillance à distance et les fonctions de détection de défauts.

Système de gestion des câbles : La gestion des câbles des bornes de recharge est également un point de conception clé. Des aspects tels que le rangement des câbles, l'étanchéité, l'antivol et la facilité de maintenance doivent être pris en compte.

Maintenabilité : Étant donné que les bornes de recharge fonctionnent généralement pendant une longue période, la facilité de maintenance est un aspect de conception important. La conception modulaire et la surveillance à distance des défauts peuvent améliorer la maintenabilité des bornes de recharge.

Les bornes de recharge dont nous parlons maintenant ne devraient pas seulement être pratiques pour nous permettre de recharger les véhicules électriques, mais aussi être des "experts respectueux de l'environnement".

Tout comme nous prônons la conservation de l'eau et de l'électricité dans la vie quotidienne, les bornes de recharge doivent également être conçues pour être plus économes en énergie et respectueuses de l'environnement. Par exemple, certains équipements à économie d'énergie peuvent être utilisés pour réduire la consommation d'énergie pendant le fonctionnement.

De plus, des panneaux solaires peuvent être installés sur le dessus de la borne de recharge, comme si on lui mettait un "chapeau solaire". Cela permet à la borne de recharge d'utiliser l'énergie solaire pour se recharger elle-même, réduisant ainsi sa dépendance aux combustibles fossiles traditionnels tels que le charbon et le pétrole.

Ces conceptions doivent être soigneusement étudiées, de l'apparence au système interne de la borne de recharge. De cette manière, la borne de recharge peut non seulement fournir des services de recharge pratiques, mais aussi garantir notre utilisation sûre et stable de l'électricité, et elle est facile à entretenir. De plus, son respect de l'environnement contribue à la protection de notre planète.

À l'avenir, les bornes de recharge intelligentes et respectueuses de l'environnement amélioreront nos vies.