شرح مبدأ العمل الأساسي لمحطة شحن المركبات الكهربائية

يتكون التكوين الأساسي لمحطة شحن المركبات الكهربائية من وحدة الطاقة، ووحدة التحكم، ووحدة القياس، وواجهة الشحن، وواجهة إمداد الطاقة، وواجهة الإنسان والآلة، وما إلى ذلك، حيث تشير وحدة الطاقة إلى وحدة الشحن بالتيار المستمر وتشير وحدة التحكم إلى وحدة التحكم في محطة الشحن.كومة شحن التيار المستمرهو منتج متكامل للنظام. فبالإضافة إلى "وحدة شحن التيار المستمر" و"وحدة تحكم منصة الشحن" اللتين تُشكلان جوهر هذه التقنية، يُعد التصميم الهيكلي أحد أهم عوامل موثوقية التصميم الشاملة. تنتمي "وحدة تحكم منصة الشحن" إلى مجال تقنية الأجهزة والبرامج المدمجة، بينما تُمثل "وحدة شحن التيار المستمر" إنجازًا بارزًا في مجال إلكترونيات الطاقة في مجال التيار المتردد/المستمر. لذا، دعونا نتعرف على مبدأ العمل الأساسي لمنصة شحن المركبات الكهربائية!

تعتمد عملية الشحن الأساسية على تطبيق جهد تيار مستمر على طرفي البطارية وشحنها بتيار عالٍ. يرتفع جهد البطارية تدريجيًا، وعندما يصل إلى مستوى معين، يصل إلى قيمته الاسمية، وتتجاوز نسبة الشحن 95% (تختلف من بطارية لأخرى)، ثم يستمر الشحن بتيار ثابت منخفض. لإتمام عملية الشحن، يحتاج جهاز الشحن إلى وحدة شحن تيار مستمر لتوفير الطاقة، ووحدة تحكم للتحكم في تشغيل وإيقاف وحدة الشحن، وجهد وتيار الخرج. كما يحتاج إلى شاشة لمس كواجهة بين المستخدم والجهاز، حيث ترسل وحدة التحكم أوامر التشغيل والإيقاف وجهد وتيار الخرج إلى وحدة الشحن. أما جهاز الشحن البسيط، المصمم من الناحية الكهربائية، فيحتاج فقط إلى وحدة شحن ولوحة تحكم وشاشة لمس؛ ولا يتطلب سوى عدد قليل من أزرار لوحة المفاتيح لإدخال أوامر التشغيل والإيقاف وجهد وتيار الخرج، وبذلك تستطيع وحدة الشحن شحن البطارية.

الجزء الكهربائي منمحطة شحن المركبات الكهربائيةيتكون من الدائرة الرئيسية والدائرة الفرعية. مدخل الدائرة الرئيسية هو طاقة تيار متردد ثلاثي الأطوار، والذي يتم تحويله إلى طاقة تيار مستمر تستقبلها البطارية من خلال قاطع دائرة الإدخال.عداد الطاقة الذكي للتيار المترددووحدة الشحن (وحدة التقويم)، وتوصيل المصهر ومسدس الشحن لشحن المركبة الكهربائية. تتكون الدائرة الثانوية من وحدة تحكم منصة الشحن، وقارئ البطاقات، وشاشة عرض، ومقياس تيار مستمر، وما إلى ذلك. كما توفر الدائرة الثانوية التحكم في "التشغيل/الإيقاف" و"الإيقاف الطارئ". يوفر جهاز الإشارة مؤشرات حالة "الاستعداد" و"الشحن" و"الشحن الكامل"، وتعمل شاشة العرض كجهاز تفاعلي لعرض اللافتات، وضبط وضع الشحن، والتحكم في التشغيل/الإيقاف.

المبدأ الكهربائي لـمحطة شحن المركبات الكهربائيةويمكن تلخيص ذلك على النحو التالي:
1- وحدة الشحن الواحدة حاليًا تبلغ 15 كيلوواط فقط، ولا يمكنها تلبية متطلبات الطاقة. يجب أن تعمل وحدات الشحن المتعددة بالتوازي، وهناك حاجة إلى ناقل لتحقيق التوازن بين الوحدات المتعددة؛
٢- وحدة الشحن، مدخلها من الشبكة الكهربائية، لتوفير طاقة عالية. يرتبط هذا الأمر بشبكة الكهرباء والسلامة الشخصية، خاصةً عندما يتعلق الأمر بالسلامة الشخصية. يجب تركيب مفتاح الهواء عند مدخل الوحدة، ومفتاح الحماية من الصواعق هو مفتاح تسريب.
يتميز هذا الجهاز بجهد وتيار عاليين، وبطاريته كهروكيميائية وقابلة للانفجار. ولتجنب مشاكل السلامة الناجمة عن سوء التشغيل، يجب تأمين طرف الإخراج بفيوز.
4. السلامة هي القضية الأهم. بالإضافة إلى تدابير جانب الإدخال، والأقفال الميكانيكية والإلكترونية، وفحص العزل، ومقاومة التفريغ؛
5. يعتمد شحن البطارية من عدمه على وحدة التحكم المركزية (BMS) ووحدة التحكم بالبطارية، وليس على منفذ الشحن. ترسل وحدة التحكم المركزية أوامر إلى وحدة التحكم "بشأن السماح بالشحن، أو إيقاف الشحن مؤقتًا، أو تحديد الحد الأقصى للجهد والتيار المسموح بهما"، وتقوم وحدة التحكم المركزية بدورها بإرسال هذه الأوامر إلى وحدة الشحن.
6- المراقبة والإدارة. يجب أن تكون خلفية وحدة التحكم متصلة بشبكة WiFi أو وحدة اتصال شبكة 3G/4G؛
7- الكهرباء ليست مجانية، يلزم تركيب العداد، ويحتاج قارئ البطاقات إلى تحقيق وظيفة الفوترة؛
8- يجب أن يحتوي الغلاف على مؤشرات واضحة، وعادة ما تكون ثلاثة مؤشرات، تشير على التوالي إلى الشحن والعطل وإمداد الطاقة؛
9- يُعد تصميم قناة التهوية في محطة شحن المركبات الكهربائية أمراً بالغ الأهمية. فبالإضافة إلى المعرفة الهيكلية بتصميم قناة التهوية، يجب تركيب مروحة في محطة الشحن، كما توجد مروحة في كل وحدة شحن.