I. Persyaratan Teknis untuk Tiang Pengisian Daya

Tiang pengisian daya berfungsi sebagai "pom bensin" untuk kendaraan listrik. Ada tiga jenis utama: tiang pengisian daya AC, tiang pengisian daya DC, dan tiang pengisian daya terintegrasi AC/DC yang mampu melakukan pengisian daya AC dan DC.

Tiang pengisian daya DC seperti "restoran cepat saji" di jalan raya. Tiang ini menawarkan pengisian daya cepat, sehingga cocok untuk dipasang di lokasi seperti jalan raya dan stasiun pengisian daya khusus. Hal ini memungkinkan kendaraan listrik untuk "mengisi bahan bakar" dengan cepat dan melanjutkan perjalanan mereka.

Tiang pengisian daya AC seperti "toko serba ada" di komunitas. Meskipun pengisian dayanya lambat, tiang ini sangat nyaman. Tiang ini biasanya dipasang di area perumahan, tempat parkir, ruang parkir tepi jalan, dan area layanan jalan tol, memungkinkan orang mengisi daya kendaraan mereka kapan saja dan di mana saja.

Tiang pengisian daya modern sangat cerdas dan mampu "berkomunikasi". Namun, mereka tidak berkomunikasi secara acak; sebaliknya, mereka mengikuti "protokol" yang dikenal sebagai OCPP1.6. "Protokol" ini seperti "aturan bahasa" umum yang memungkinkan "komunikasi" yang lancar antara tiang pengisian daya, EV, dan sistem manajemen stasiun pengisian daya.

Sama seperti kita perlu menggunakan bahasa yang dapat dipahami orang lain saat bercakap-cakap, tiang pengisian daya juga harus berkomunikasi sesuai dengan aturan ini. Dengan demikian, EV dapat menentukan jumlah pengisian daya yang sesuai, dan sistem manajemen stasiun pengisian daya dapat memantau operasi tiang pengisian daya. Hasilnya, semua orang dapat berkolaborasi untuk memastikan proses pengisian daya yang aman dan efisien.

Selain itu, "penerjemah" ini harus memenuhi persyaratan tertentu, seperti tahan hujan dan tahan air untuk mencegah malfungsi yang disebabkan oleh kondisi cuaca; ini juga harus memastikan keamanan dan tidak ada kebocoran. Selain itu, ia harus memiliki kemampuan komunikasi yang stabil untuk menjaga kontak berkelanjutan dan menghindari "gangguan komunikasi".

Singkatnya, tiang pengisian daya seperti "pom bensin" untuk EV. Dengan "penerjemah" ini, EV dapat mengisi daya dengan lebih nyaman dan aman, memungkinkan mereka menempuh jarak yang lebih jauh.

⑴ Suhu lingkungan kerja: -20℃～+50℃;

⑵ Kelembaban relatif: 5%～95%;

⑶ Ketinggian: ≤2000m;

⑷ Ketahanan gempa: mirip dengan "uji simulasi gempa" untuk peralatan.

Bayangkan tanah di bawah kaki kita mulai bergerak seperti gelombang. Gerakan ini tidak acak, mirip dengan gelombang sinus, dengan gerakan naik dan turun bergantian.

Ada dua jenis gerakan ini. Satu adalah gerakan menyamping, seperti ombak lembut di laut, bergoyang secara horizontal. Yang lainnya adalah gerakan naik-turun, seperti saat kita melewati polisi tidur, mobil memantul naik turun. Namun, amplitudo gerakan ini jauh lebih besar daripada yang biasa kita temui.

Selama goyangan dari sisi ke sisi, setara dengan penambahan percepatan 0,3g ke tanah, di mana "g" mewakili percepatan gravitasi yang biasa kita rasakan di Bumi. Selama gerakan naik-turun, setara dengan penambahan percepatan 0,15g ke tanah.

Selain itu, "gempa" ini tidak datang sekali, melainkan terjadi tiga kali berturut-turut. Setiap kali datang, ia bergerak secara teratur seperti gelombang sinus.

Eksperimen ini digunakan untuk mensimulasikan gempa bumi guna menguji apakah peralatan dapat menahan dampak gempa bumi tanpa rusak.

Pada akhirnya, peralatan harus berkinerja baik dalam "uji simulasi gempa" ini, artinya, peralatan harus mampu menahan "guncangan" tersebut dan memiliki daya cadangan. Kami menggunakan angka untuk mewakili daya cadangan ini, yaitu, faktor keamanan harus lebih besar dari 1,67.

Sederhananya, peralatan harus cukup kuat untuk memastikan keselamatan selama "gempa bumi" dan tidak rusak.

⑴ Tingkat perlindungan rumah tumpukan pengisian daya harus mencapai: IP32 untuk penggunaan di dalam ruangan dan IP54 untuk penggunaan di luar ruangan. Selain itu, perangkat perlindungan hujan dan matahari yang diperlukan harus dipasang.

⑵ Persyaratan tiga bukti (tahan lembab, tahan jamur, dan tahan semprotan garam): Papan sirkuit cetak, konektor, dan komponen sirkuit lainnya di pengisi daya harus dilindungi dari kelembaban, jamur, dan semprotan garam, sehingga pengisi daya dapat beroperasi secara normal di lingkungan luar yang lembab dan asin.

⑶ Perlindungan anti-karat (anti-oksidasi): Rumah besi tiang pengisi daya dan braket serta komponen besi yang terbuka harus mengadopsi langkah-langkah anti-karat berlapis ganda. Rumah logam non-besi juga harus dilengkapi dengan lapisan pelindung anti-oksidasi atau diperlakukan dengan anti-oksidasi.

⑷ Selubung tiang pengisi daya harus mampu menahan uji kekuatan benturan yang ditentukan dalam 8.2.10 GB 7251.3-2005.

II.Karakteristik Struktur Selubung Tiang Pengisi Daya dari Lembaran Logam

Tiang pengisian daya umumnya terdiri dari badan tiang, soket pengisian daya, perangkat kontrol perlindungan, perangkat pengukur, perangkat gesek kartu, antarmuka manusia-komputer, dll., seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini.

Struktur pelat logam pada badan tiang pengisi daya terbuat dari pelat baja karbon rendah dengan ketebalan sekitar 1,5 mm. Proses manufakturnya meliputi peninju menara pelat logam, pembengkokan, dan pengelasan. Beberapa tiang pengisi daya mengadopsi desain struktur berlapis ganda dengan mempertimbangkan kebutuhan perlindungan luar ruangan dan insulasi panas. Bentuk keseluruhan produk sebagian besar persegi panjang, dan rangkanya dilas secara keseluruhan. Permukaan melengkung yang membulat ditambahkan di area tertentu untuk meningkatkan penampilan estetika. Untuk memastikan kekuatan keseluruhan tiang pengisi daya, umumnya dilas rusuk penguat atau pelat penguat.

Permukaan luar badan tiang umumnya dilengkapi dengan lampu indikator panel, tombol panel, antarmuka pengisian daya, dan lubang pembuangan panas, dll. Pintu belakang atau samping dilengkapi dengan kunci anti-pencurian, dan badan tiang dipasang pada alas pemasangan dengan baut jangkar.

Pengencang umumnya terbuat dari baja galvanis berlapis listrik atau baja tahan karat. Untuk memastikan badan tiang pengisian daya memiliki ketahanan korosi tertentu, tiang pengisian daya umumnya disemprot dengan lapisan bubuk luar ruangan atau cat luar ruangan untuk memastikan masa pakainya.

III. Desain anti-korosi badan tiang pengisian daya struktur lembaran logam

⑴ Tampilan struktur badan tiang pengisian daya tidak boleh memiliki sudut tajam.

⑵ Bagian atas penutup tiang pengisi daya direkomendasikan memiliki kemiringan lebih dari 5° untuk mencegah genangan air di bagian atas.

⑶ Produk yang relatif tersegel menggunakan dehumidifier untuk menghilangkan kelembapan guna mencegah kondensasi. Untuk produk yang membutuhkan pembuangan panas dan memiliki lubang pembuangan panas, pengontrol kelembapan + pemanas harus digunakan untuk menghilangkan kelembapan guna mencegah kondensasi.

⑷ Setelah pengelasan lembaran logam, lingkungan luar harus dipertimbangkan sepenuhnya, las eksternal harus dilas sepenuhnya untuk memenuhi standar kedap air IP54.

⑸ Untuk struktur las tersegel seperti penguat panel pintu, penyemprotan tidak boleh masuk ke bagian dalam struktur tersegel. Desain harus ditingkatkan dengan perakitan setelah penyemprotan, atau pengelasan dengan lembaran galvanis, atau elektroforesis setelah pengelasan lalu penyemprotan.

⑹ Struktur las harus menghindari celah sempit dan ruang sempit yang tidak dapat dijangkau oleh pistol semprot.

⑺ Lubang pembuangan panas sebaiknya dirancang sebagai komponen sebisa mungkin untuk menghindari lasan dan lapisan yang sempit.

⑻ Batang pengunci, engsel, dll. yang dibeli dari luar sebaiknya terbuat dari baja tahan karat 304 sebisa mungkin, dan waktu ketahanan semprotan garam netral sesuai GB 2423.17 tidak boleh kurang dari 96 jam.

⑼ Metode pemasangan pelat nama diubah menjadi paku keling penarik inti tahan air atau pengikatan perekat. Perlakuan tahan air harus dilakukan saat sekrup diperlukan.

⑽ Semua pengencang harus dilapisi paduan seng-nikel atau diperlakukan dengan baja tahan karat 304. Pengencang paduan seng-nikel harus memenuhi uji semprotan garam netral selama 96 jam tanpa karat putih. Semua pengencang yang terlihat harus terbuat dari baja tahan karat 304.

⑾ Pengencang paduan seng-nikel harus dihindari penggunaannya bersamaan dengan baja tahan karat.

⑿ Lubang jangkar pemasangan tiang pengisi daya perlu diproses terlebih dahulu, dan lubang tidak boleh dibor setelah tiang pengisi daya ditempatkan. Lubang masuk di bagian bawah tiang pengisi daya harus ditutup dengan lumpur tahan api untuk mencegah uap air permukaan masuk ke badan tiang dari lubang masuk. Setelah pemasangan, sealant silikon dapat diaplikasikan di antara badan tiang dan platform pemasangan semen untuk memperkuat segel bawah badan tiang.

IV. Optimalisasi Desain Proses Tiang Pengisi Daya

Struktur tiang pengisian daya cukup rumit, dengan banyak las, lapisan, dan beberapa berbentuk semi tertutup atau tertutup sepenuhnya. Ini seperti bermain balok bangunan. Ada celah atau tempat tersembunyi di antara balok-balok, yang sulit ditangani.

Struktur yang kompleks ini menimbulkan tantangan signifikan bagi produksi tiang pengisian daya. Khususnya, pelindung elektrostatik memengaruhi metode pengecatan bubuk tradisional (yang seperti melapisi tiang pengisian daya dengan "lapisan anti karat"). Pelindung elektrostatik seperti "lapisan tak terlihat" pada las dan lapisan, mencegah bubuk menempel pada area-area ini. Akibatnya, area-area ini rentan terhadap karat dan kerusakan.

Oleh karena itu, desain proses tiang pengisian daya memerlukan kehati-hatian yang besar. Kita harus menemukan cara untuk membuat tempat-tempat sulit ini juga mengenakan "lapisan anti karat" untuk menjamin daya tahan dan keamanan tiang pengisian daya. Untuk mengatasi masalah ini, diusulkan 5 skema desain proses:

a. Sistem pelapisan bubuk dua lapis. Primer: bubuk epoksi anti-korosi berat 50μm; lapisan atas: bubuk poliester murni tahan cuaca 50μm; ketebalan total: tidak kurang dari 100μm.

b. Dasar elektroforesis + sistem pelapisan bubuk. Primer: elektroforesis 20-30μm; lapisan atas: bubuk poliester murni tahan cuaca 50μm; ketebalan total: tidak kurang dari 70μm.

c. Pelapisan celup + sistem semprot bubuk. Primer: primer anti-korosi epoksi berbasis air (pelapisan celup) 25-30μm; lapisan atas: bubuk poliester murni tahan cuaca 50μm; ketebalan total: tidak kurang dari 80μm. d. Dasar elektroforesis + sistem pelapisan bubuk. Primer: elektroforesis 20-30μm; lapisan atas: bubuk poliester murni tahan cuaca 50μm; ketebalan total: tidak kurang dari 70μm.

e. Pelapisan celup + sistem semprot bubuk. Primer: primer anti-korosi epoksi berbasis air (pelapisan celup) 25-30μm; bubuk: bubuk poliester murni tahan cuaca 50μm; ketebalan total: tidak kurang dari 80μm.

Poin-poin Penting Desain Struktural Tiang Pengisian Daya

Desain tampilan: Desain tampilan memainkan peran penting dalam pengalaman pengguna dan penerimaan stasiun pengisian daya. Desain tampilan yang baik harus modern, intuitif, ergonomis, dan selaras dengan perencanaan kota serta estetika lingkungan.

Material struktural: Tiang pengisian daya perlu tahan lama dan protektif. Logam atau paduan dengan ketahanan cuaca yang kuat biasanya digunakan. Pada saat yang sama, desain tahan air, tahan debu, dan tahan korosi juga sangat penting.

Soket pengisian daya seperti "gerbang energi" untuk kendaraan listrik. Desainer harus mempertimbangkan berbagai faktor selama perancangannya.

Pertama, soket harus dapat "mengenali" antarmuka pengisian daya dari berbagai model kendaraan, sama seperti colokan dan soket dalam penggunaan sehari-hari perlu kompatibel. Ada banyak merek dan model EV yang berbeda, dan antarmuka pengisian daya mereka mungkin bervariasi. Oleh karena itu, soket pengisian daya ini harus menjadi "soket universal" yang mendukung berbagai standar pengisian daya, seperti CHAdeMO, CCS, Type 2 AC, dll.

Kedua, soket harus ramah pengguna. Bayangkan betapa tidak nyamannya jika soket sulit untuk dicolokkan atau dicabut. Desainer harus memastikan bahwa soket mudah dioperasikan.

Yang terpenting, keselamatan adalah prioritas utama. Soket pengisian daya harus memiliki fungsi penguncian mandiri, seperti menambahkan "kunci pengaman" pada soket untuk mencegah pencabutan yang tidak disengaja. Soket ini juga harus dilengkapi dengan mekanisme perlindungan keselamatan, mirip dengan mengenakan "rompi anti peluru" untuk melindungi dari situasi tak terduga selama pengisian daya dan memastikan keselamatan kelistrikan.

Sebagai kesimpulan, soket pengisian daya ini berfungsi sebagai "asisten intim" untuk kendaraan listrik, yang cerdas dan andal untuk memungkinkan proses pengisian daya menjadi nyaman dan aman.

Sistem pendingin: Panas dapat dihasilkan selama pengisian daya, sehingga sistem pendingin yang efektif perlu dirancang untuk memastikan stabilitas dan keamanan peralatan. Ini mungkin termasuk kipas, pendingin, dll.

Sistem distribusi daya: Sistem distribusi daya yang masuk akal perlu dirancang di dalam tumpukan pengisian daya untuk memastikan pasokan daya yang seimbang ketika beberapa titik pengisian beroperasi secara bersamaan dan mencegah kelebihan beban pada jaringan listrik.

Desain keselamatan: Tumpukan pengisian daya perlu mempertimbangkan keselamatan pengguna, termasuk desain anti-sengatan listrik, keselamatan kebakaran, perlindungan petir, dll. Selain itu, tumpukan pengisian daya juga harus memiliki fungsi keselamatan seperti perlindungan beban berlebih, perlindungan suhu, dan perlindungan hubung singkat.

Sistem elektronik cerdas: Untuk meningkatkan tingkat kecerdasan tumpukan pengisian daya, sistem elektronik canggih perlu dipasang, termasuk identifikasi pengguna, sistem pembayaran, pemantauan jarak jauh, dan fungsi deteksi kesalahan.

Sistem manajemen kabel: Manajemen kabel tumpukan pengisian daya juga merupakan poin desain utama. Masalah seperti penyimpanan kabel, tahan air, anti-pencurian, dan perawatan yang mudah perlu dipertimbangkan.

Kemudahan Perawatan: Mengingat tumpukan pengisian daya biasanya beroperasi dalam waktu lama, kemudahan perawatan adalah aspek desain yang penting. Desain modular dan pemantauan kesalahan jarak jauh dapat meningkatkan kemudahan perawatan tumpukan pengisian daya.

Tumpukan pengisian daya yang kita bicarakan sekarang tidak hanya harus nyaman bagi kita untuk mengisi daya EV, tetapi juga harus menjadi "ahli ramah lingkungan".

Sama seperti kita menganjurkan penghematan air dan listrik dalam kehidupan sehari-hari, tiang pengisi daya juga harus dirancang agar lebih hemat energi dan ramah lingkungan. Misalnya, beberapa peralatan hemat energi dapat digunakan untuk mengurangi konsumsi daya selama operasi.

Selain itu, panel surya dapat dipasang di bagian atas tiang pengisi daya, seperti mengenakan "topi surya" padanya. Hal ini memungkinkan tiang pengisi daya untuk memanfaatkan energi surya untuk pengisian daya mandiri, mengurangi ketergantungannya pada bahan bakar fosil tradisional seperti batu bara dan minyak.

Desain-desain ini perlu dipertimbangkan dengan cermat mulai dari penampilan hingga sistem internal tiang pengisi daya. Dengan cara ini, tiang pengisi daya tidak hanya dapat menyediakan layanan pengisian daya yang nyaman, tetapi juga memastikan penggunaan listrik kita yang aman dan stabil, serta mudah dirawat. Selain itu, keramahan lingkungannya berkontribusi pada perlindungan planet kita.

Ke depannya, tiang pengisi daya yang cerdas dan ramah lingkungan akan meningkatkan kehidupan kita.