I. Wymagania techniczne dotyczące stacji ładowania

Stacje ładowania służą jako "stacje benzynowe" dla pojazdów elektrycznych. Istnieją trzy główne typy: stacje ładowania prądem zmiennym (AC), stacje ładowania prądem stałym (DC) oraz zintegrowane stacje ładowania AC/DC, które są zdolne do ładowania zarówno prądem zmiennym, jak i stałym.

Stacje ładowania prądem stałym (DC) są jak "restauracje szybkiej obsługi" na autostradach. Oferują szybkie ładowanie, co czyni je odpowiednimi do instalacji w miejscach takich jak autostrady i dedykowane stacje ładowania. Umożliwia to pojazdom elektrycznym szybkie "tankowanie" i wznowienie podróży.

Ładowarki prądu przemiennego są jak "sklepy spożywcze" w społecznościach. Chociaż ładują w wolnym tempie, są bardzo wygodne. Zazwyczaj są instalowane na osiedlach mieszkaniowych, parkingach, miejscach parkingowych przy drogach i na MOP-ach, umożliwiając ludziom ładowanie pojazdów w dowolnym czasie i miejscu.

Nowoczesne ładowarki są wysoce inteligentne i zdolne do "komunikacji". Jednak nie komunikują się losowo; zamiast tego przestrzegają "protokołu" znanego jako OCPP1.6. Ten "protokół" jest jak wspólna "zasada językowa", która umożliwia płynną "komunikację" między ładowarkami, pojazdami elektrycznymi i systemami zarządzania stacjami ładowania.

Tak jak podczas rozmowy musimy używać języka, który inni rozumieją, tak samo stacje ładowania muszą komunikować się zgodnie z tą zasadą. W ten sposób pojazdy elektryczne mogą określić odpowiednią ilość ładowania, a system zarządzania stacją ładowania może monitorować działanie stacji ładowania. W rezultacie wszyscy mogą współpracować, aby zapewnić bezpieczny i wydajny proces ładowania.

Co więcej, ten "tłumacz" musi spełniać określone wymagania, takie jak odporność na deszcz i wodę, aby zapobiec awariom spowodowanym warunkami atmosferycznymi; musi również zapewniać bezpieczeństwo i brak wycieków. Dodatkowo powinien posiadać stabilne możliwości komunikacyjne, aby utrzymać ciągły kontakt i unikać "przerw w komunikacji".

Podsumowując, stacje ładowania są jak "stacje benzynowe" dla pojazdów elektrycznych. Dzięki temu "tłumaczowi" pojazdy elektryczne mogą ładować się wygodniej i bezpieczniej, co pozwala im na pokonywanie dłuższych dystansów.

⑴ Temperatura robocza otoczenia: -20℃～+50℃;

⑵ Wilgotność względna: 5%～95%;

⑶ Wysokość n.p.m.: ≤2000m;

⑷Odporność na trzęsienia ziemi: podobna do „testu symulacji trzęsienia ziemi” dla sprzętu.

Wyobraź sobie, że ziemia pod naszymi stopami zaczyna poruszać się jak fale. Ten ruch nie jest przypadkowy, podobny do fali sinusoidalnej, z naprzemiennymi ruchami w górę i w dół.

Istnieją dwa rodzaje tego ruchu. Jeden to ruch boczny, podobny do łagodnych fal na morzu, kołyszący się poziomo. Drugi to ruch góra-dół, tak jak gdy jedziemy przez progi zwalniające, samochód podskakuje w górę i w dół. Jednak amplituda tego ruchu jest znacznie większa niż to, co zazwyczaj napotykamy.

Podczas kołysania na boki, jest to równoważne dodaniu do podłoża przyspieszenia o wartości 0,3g, gdzie "g" oznacza przyspieszenie ziemskie, które powszechnie odczuwamy na Ziemi. Podczas ruchu góra-dół, jest to jak dodanie do podłoża przyspieszenia o wartości 0,15g.

Co więcej, to „trzęsienie ziemi” nie występuje raz, ale trzy razy z rzędu. Za każdym razem porusza się w regularny sposób, niczym fala sinusoidalna.

Eksperyment ten służy do symulacji trzęsienia ziemi w celu sprawdzenia, czy sprzęt jest w stanie wytrzymać jego uderzenie bez uszkodzenia.

Ostatecznie sprzęt musi dobrze wypaść w tym "teście symulacji trzęsienia ziemi", to znaczy musi być w stanie wytrzymać takie "drgania" i mieć zapas mocy. Używamy liczby do reprezentowania tej zapasowej mocy, to znaczy współczynnik bezpieczeństwa musi być większy niż 1,67.

Mówiąc prościej, sprzęt musi być wystarczająco wytrzymały, aby zapewnić bezpieczeństwo podczas "trzęsienia ziemi" i nie ulec uszkodzeniu.

⑴ Poziom ochrony obudowy stacji ładowania powinien wynosić: IP32 do użytku wewnętrznego i IP54 do użytku zewnętrznego. Dodatkowo należy zainstalować niezbędne urządzenia chroniące przed deszczem i słońcem.

⑶ Wymagania dotyczące potrójnej ochrony (przed wilgocią, pleśnią i mgłą solną): Płytki drukowane, złącza i inne elementy obwodu w ładowarce powinny być chronione przed wilgocią, pleśnią i mgłą solną, aby ładowarka mogła normalnie pracować w wilgotnym i słonym środowisku zewnętrznym.

⑷ Ochrona antykorozyjna (antyoksydacyjna): Żelazna obudowa stacji ładowania oraz odsłonięte żelazne wsporniki i części powinny być podwójnie zabezpieczone przed rdzą. Obudowy z metali innych niż żelazo powinny być również wyposażone w warstwę ochronną antyoksydacyjną lub poddane obróbce antyoksydacyjnej.

⑷ Obudowa stacji ładowania powinna wytrzymać próbę udarności określoną w 8.2.10 normy GB 7251.3-2005.

II. Charakterystyka konstrukcji obudowy stacji ładowania z blachy

Stacja ładowania zazwyczaj składa się z korpusu słupa, gniazda ładowania, urządzenia sterującego zabezpieczeniami, urządzenia pomiarowego, urządzenia do odczytu kart, interfejsu człowiek-maszyna itp., jak pokazano na poniższym rysunku.

Konstrukcja z blachy obudowy stacji ładowania wykonana jest z niskowęglowej blachy stalowej o grubości około 1,5 mm. Proces produkcji obejmuje wykrawanie, gięcie i spawanie blachy. Niektóre stacje ładowania przyjmują dwuwarstwową konstrukcję, uwzględniając potrzeby ochrony zewnętrznej i izolacji termicznej. Ogólny kształt produktu jest głównie prostokątny, a rama jest spawana w całości. W pewnych obszarach dodano zaokrąglone powierzchnie krzywe, aby poprawić estetykę. Aby zapewnić ogólną wytrzymałość stacji ładowania, zazwyczaj spawa się żebra wzmacniające lub płyty wzmacniające.

Zewnętrzna powierzchnia korpusu słupa jest zazwyczaj wyposażona we wskaźniki panelowe, przyciski panelowe, interfejsy ładowania i otwory wentylacyjne itp. Tylne drzwi lub bok są wyposażone w zamek antywłamaniowy, a korpus słupa jest mocowany do podstawy instalacyjnej za pomocą śrub kotwiących.

Elementy złączne są zazwyczaj wykonane z galwanizowanej stali lub stali nierdzewnej. Aby zapewnić, że korpus stacji ładowania ma pewną odporność na korozję, stacja ładowania jest zazwyczaj pokrywana proszkową powłoką zewnętrzną lub farbą zewnętrzną, aby zapewnić jej żywotność.

III. Konstrukcja antykorozyjna korpusu stacji ładowania z blachy

⑴ Wygląd konstrukcji korpusu stacji ładowania nie powinien mieć ostrych narożników.

⑵ Zaleca się, aby górna pokrywa stacji ładowania miała nachylenie większe niż 5°, aby zapobiec gromadzeniu się wody na górze.

⑶ W przypadku produktów stosunkowo szczelnych stosuje się osuszacze w celu osuszania, aby zapobiec kondensacji. W przypadku produktów wymagających rozpraszania ciepła i posiadających otwory rozpraszające ciepło, do osuszania należy stosować regulatory wilgotności + grzałki, aby zapobiec kondensacji.

⑷ Po spawaniu blach należy w pełni uwzględnić warunki zewnętrzne, spoiny zewnętrzne powinny być w pełni wykonane, aby spełnić standard wodoodporności IP54.

⑸ W przypadku szczelnych konstrukcji spawanych, takich jak wzmocnienia paneli drzwiowych, natrysk nie może dostać się do wnętrza szczelnej konstrukcji. Projekt należy ulepszyć poprzez montaż po natrysku, spawanie blach ocynkowanych lub elektroforezę po spawaniu, a następnie natrysk.

⑹ Konstrukcje spawane powinny unikać wąskich szczelin i ciasnych przestrzeni, do których nie mogą dotrzeć pistolety natryskowe.

⑺ Otwory wentylacyjne powinny być w miarę możliwości projektowane jako komponenty, aby uniknąć wąskich spoin i warstw pośrednich.

⑻ Zamawiane na zewnątrz pręty zamków, zawiasy itp. powinny być wykonane ze stali nierdzewnej 304, a czas odporności na neutralną mgłę solną zgodnie z GB 2423.17 nie powinien być krótszy niż 96h.

⑼ Metoda mocowania tabliczki znamionowej została zmieniona na wodoodporne nity zrywalne lub klejenie. W przypadku stosowania śrub należy wykonać obróbkę wodoodporną.

⑽ Wszystkie elementy złączne powinny być pokryte stopem cynkowo-niklowym lub obrobione ze stali nierdzewnej 304. Elementy złączne ze stopu cynkowo-niklowego powinny spełniać wymagania neutralnego testu mgły solnej przez 96 godzin bez białej rdzy. Wszystkie widoczne elementy złączne powinny być wykonane ze stali nierdzewnej 304.

⑾ Należy unikać stosowania elementów złącznych ze stopu cynkowo-niklowego w połączeniu ze stalą nierdzewną.

⑿ Otwory montażowe dla słupków ładowania wymagają wstępnego przygotowania, a otwory nie powinny być wiercone po umieszczeniu słupków ładowania. Otwory wlotowe na spodzie słupków ładowania powinny być uszczelnione ognioodporną masą, aby zapobiec przedostawaniu się pary wodnej z powierzchni do korpusu słupka przez otwory wlotowe. Po montażu można zastosować silikonowy uszczelniacz między korpusem słupka a cementową platformą montażową, aby wzmocnić dolne uszczelnienie korpusu słupka.

IV. Optymalizacja projektu procesu słupka ładowania

Konstrukcja stacji ładowania jest dość skomplikowana, z wieloma spawami, warstwami pośrednimi, a niektóre są częściowo lub całkowicie zamknięte. To jak zabawa klockami. Między klockami są szczeliny lub ukryte miejsca, które trudno obrobić.

Te złożone konstrukcje stanowią poważne wyzwanie dla produkcji stacji ładowania. W szczególności ekranowanie elektrostatyczne wpływa na tradycyjną metodę malowania proszkowego (która jest jak nakładanie "warstwy antykorozyjnej" na stację ładowania). Ekranowanie elektrostatyczne działa jak "niewidzialny płaszcz" na spawach i warstwach pośrednich, uniemożliwiając przyleganie proszku do tych obszarów. W rezultacie obszary te są podatne na rdzę i uszkodzenia.

Dlatego projekt procesu stacji ładowania wymaga dużej staranności. Musimy znaleźć sposób, aby te trudne miejsca również nosiły "warstwę antykorozyjną", aby zagwarantować trwałość i bezpieczeństwo stacji ładowania. Aby rozwiązać ten problem, proponuje się 5 schematów projektowania procesu:

a. Dwukrotny system malowania proszkowego. Podkład: 50μm epoksydowy proszek antykorozyjny; warstwa wierzchnia: 50μm czysty proszek poliestrowy odporny na warunki atmosferyczne; całkowita grubość: nie mniej niż 100μm.

b. Podkład elektroforetyczny + system malowania proszkowego. Podkład: elektroforeza 20-30μm; warstwa wierzchnia: 50μm czysty proszek poliestrowy odporny na warunki atmosferyczne; całkowita grubość: nie mniej niż 70μm.

c. Zanurzeniowy system powlekania + natrysk proszkowy. Podkład: wodny podkład epoksydowy antykorozyjny (zanurzeniowy) 25-30μm; warstwa wierzchnia: 50μm czysty proszek poliestrowy odporny na warunki atmosferyczne; całkowita grubość: nie mniej niż 80μm. d. Podkład elektroforetyczny + system malowania proszkowego. Podkład: elektroforeza 20-30μm; warstwa wierzchnia: 50μm czysty proszek poliestrowy odporny na warunki atmosferyczne; całkowita grubość: nie mniej niż 70μm.

e. Zanurzeniowy system powlekania + natrysk proszkowy. Podkład: wodny podkład epoksydowy antykorozyjny (zanurzeniowy) 25-30μm; proszek: czysty proszek poliestrowy odporny na warunki atmosferyczne 50μm; całkowita grubość: nie mniej niż 80μm.

Kluczowe punkty projektowania konstrukcji stacji ładowania

Projekt wyglądu: Projekt wyglądu odgrywa kluczową rolę w doświadczeniu użytkownika i akceptacji stacji ładowania. Dobry projekt wyglądu powinien być nowoczesny, intuicyjny, ergonomiczny i zgodny z planowaniem urbanistycznym oraz estetyką środowiska.

Materiały konstrukcyjne: Stacje ładowania muszą być trwałe i ochronne. Zazwyczaj stosuje się metale lub stopy o dużej odporności na warunki atmosferyczne. Jednocześnie bardzo ważne są również konstrukcje wodoodporne, pyłoszczelne i odporne na korozję.

Gniazdo ładowania jest jak "wejście energetyczne" pojazdów elektrycznych. Projektanci muszą wziąć pod uwagę wiele czynników podczas jego projektowania.

Po pierwsze, gniazdo musi być w stanie „rozpoznać” interfejs ładowania różnych modeli pojazdów, tak jak wtyczki i gniazdka w codziennym użytkowaniu muszą być kompatybilne. Istnieje wiele różnych marek i modeli pojazdów elektrycznych, a ich interfejsy ładowania mogą się różnić. Dlatego to gniazdo ładowania musi być „gniazdem uniwersalnym”, które obsługuje wiele standardów ładowania, takich jak CHAdeMO, CCS, Type 2 AC itp.

Po drugie, gniazdo powinno być przyjazne dla użytkownika. Wyobraź sobie, jak niewygodne byłoby, gdyby gniazdo było trudne do podłączenia lub odłączenia. Projektanci muszą zapewnić łatwość obsługi gniazda.

Przede wszystkim bezpieczeństwo jest priorytetem. Gniazdo ładowania musi posiadać funkcję samoblokującą, niczym dodanie "blokady bezpieczeństwa" do gniazda, aby zapobiec przypadkowemu odłączeniu. Powinno być również wyposażone w mechanizm ochrony bezpieczeństwa, podobny do założenia "kamizelki kuloodpornej", aby chronić przed nieoczekiwanymi sytuacjami podczas ładowania i zapewnić bezpieczeństwo elektryczne.

Podsumowując, to gniazdo ładowania funkcjonuje jako "bliski asystent" dla pojazdów elektrycznych, który jest inteligentny i niezawodny, aby umożliwić wygodny i bezpieczny proces ładowania.

System chłodzenia: Podczas ładowania może wydzielać się ciepło, dlatego konieczne jest zaprojektowanie wydajnego systemu chłodzenia, aby zapewnić stabilność i bezpieczeństwo sprzętu. Może to obejmować wentylatory, radiatory itp.

System dystrybucji mocy: Wewnątrz stacji ładowania należy zaprojektować rozsądny system dystrybucji mocy, aby zapewnić zrównoważone zasilanie podczas jednoczesnej pracy wielu punktów ładowania i zapobiec przeciążeniu sieci energetycznej.

Projekt bezpieczeństwa: Stacje ładowania muszą uwzględniać bezpieczeństwo użytkowników, w tym ochronę przed porażeniem prądem, bezpieczeństwo przeciwpożarowe, ochronę odgromową itp. Ponadto stacje ładowania powinny posiadać funkcje bezpieczeństwa, takie jak ochrona przed przeciążeniem, ochrona temperaturowa i ochrona przed zwarciem.

Inteligentny system elektroniczny: Aby zwiększyć poziom inteligencji stacji ładowania, należy zainstalować zaawansowane systemy elektroniczne, w tym funkcje identyfikacji użytkownika, systemy płatności, zdalnego monitorowania i wykrywania usterek.

System zarządzania kablami: Zarządzanie kablami stacji ładowania jest również kluczowym punktem projektowym. Należy wziąć pod uwagę takie kwestie, jak przechowywanie kabli, wodoodporność, ochrona przed kradzieżą i łatwość konserwacji.

Konserwacja: Biorąc pod uwagę, że stacje ładowania zazwyczaj działają przez długi czas, łatwość konserwacji jest ważnym aspektem projektowym. Konstrukcja modułowa i zdalne monitorowanie usterek mogą poprawić konserwację stacji ładowania.

Stacje ładowania, o których teraz mówimy, powinny być nie tylko wygodne do ładowania pojazdów elektrycznych, ale także "ekspertami w dziedzinie ochrony środowiska".

Tak jak w życiu codziennym propagujemy oszczędzanie wody i energii elektrycznej, tak samo stacje ładowania powinny być projektowane tak, aby były bardziej energooszczędne i przyjazne dla środowiska. Na przykład, można zastosować niektóre urządzenia energooszczędne, aby zmniejszyć zużycie energii podczas pracy.

Dodatkowo, na górze stacji ładowania można zainstalować panele słoneczne, niczym "słoneczny kapelusz". Pozwala to stacji ładowania na wykorzystanie energii słonecznej do samoczynnego ładowania, zmniejszając jej zależność od tradycyjnych paliw kopalnych, takich jak węgiel i ropa naftowa.

Te projekty wymagają starannego rozważenia, od wyglądu po wewnętrzny system stacji ładowania. W ten sposób stacja ładowania może nie tylko zapewniać wygodne usługi ładowania, ale także gwarantować nasze bezpieczne i stabilne korzystanie z energii elektrycznej, a także jest łatwa w utrzymaniu. Ponadto, jej przyjazność dla środowiska przyczynia się do ochrony naszej planety.

Patrząc w przyszłość, inteligentne i przyjazne dla środowiska stacje ładowania poprawią nasze życie.