مبدأ عمل أكوام شحن التيار المستمر للمركبات ذات الطاقة الجديدة

1. تصنيف أكوام الشحن

الكومة شحن التيار المتردديقوم بتوزيع طاقة التيار المتردد من شبكة الطاقة إلىوحدة الشحنمن السيارة من خلال التفاعل المعلوماتي مع السيارة، ووحدة الشحنيتحكم الجهاز الموجود على المركبة في الطاقة اللازمة لشحن بطارية الطاقة من التيار المتردد إلى التيار المستمر.

المسدس شحن التيار المتردد (النوع 1، النوع 2، GB/T) لمحطات شحن التيار المتردديحتوي على 7 فتحات طرفية، تحتوي كل 7 فتحات على أطراف معدنية لدعم ثلاث مراحلمحطات شحن السيارات الكهربائية بالتيار المتردد(380 فولت)، 7 فتحات فقط بها 5 فتحات مع أطراف معدنية أحادية الطورشاحن تيار متردد للسيارات الكهربائية(220 فولت)، مسدسات شحن التيار المتردد أصغر منمسدسات شحن التيار المستمر (CCS1، CCS2، GB/T، Chademo).

الكومة شحن التيار المستمريقوم بتحويل طاقة التيار المتردد لشبكة الطاقة إلى طاقة مستمرة لشحن بطارية الطاقة الخاصة بالمركبة من خلال التفاعل مع المركبة بالمعلومات، ويتحكم في طاقة خرج كومة الشحن وفقًا لمدير البطارية في المركبة.

يوجد 9 فتحات طرفية على مسدس شحن التيار المستمر لـمحطات شحن التيار المستمر، ومسدس الشحن DC أكبر من مسدس الشحن AC.

2. مبدأ العمل الأساسي لأكوام شحن التيار المستمر

في المعيار الصناعي "NB/T 33001-2010: الشروط الفنية لشواحن التوصيل غير المثبتة على متن المركبات الكهربائية" الصادر عن الإدارة الوطنية للطاقة، تمت الإشارة إلى أن التركيب الأساسي لـشاحن سيارة كهربائية تيار مستمرتشمل: وحدة الطاقة، ووحدة التحكم، ووحدة القياس، وواجهة الشحن، وواجهة مصدر الطاقة، وواجهة التفاعل بين الإنسان والحاسوب. تشير وحدة الطاقة إلى وحدة شحن التيار المستمر، وتشير وحدة التحكم إلى وحدة تحكم كومة الشحن. كمنتج تكاملي للنظام، بالإضافة إلى مكوني "وحدة شحن التيار المستمر" و "وحدة تحكم كومة الشحنيُشكل التصميم الهيكلي جوهر التقنية، وهو أيضًا أحد أهم عناصر تصميم موثوقية الركيزة بأكملها. ينتمي "وحدة تحكم الركيزة" إلى فئة تكنولوجيا الأجهزة والبرمجيات المدمجة، بينما تُمثل "وحدة شحن التيار المستمر" أعلى إنجاز في تكنولوجيا إلكترونيات الطاقة في مجال التيار المتردد/المستمر.

عملية الشحن الأساسية هي: تحميل جهد تيار مستمر على طرفي البطارية، وشحنها بتيار عالٍ ثابت. يرتفع جهد البطارية تدريجيًا وببطء، حتى يصل إلى قيمة محددة، ويصل إلى 95% من شحنة البطارية (باختلاف البطاريات)، ثم يستمر الشحن بجهد ثابت وتيار منخفض. يرتفع الجهد، لكن البطارية غير ممتلئة، أي أنها غير ممتلئة. إذا سمح الوقت، يمكنك التبديل إلى تيار منخفض لتغذيتها. لتحقيق عملية الشحن هذه، تحتاج كومة الشحن إلى "وحدة شحن تيار مستمر" لتوفير طاقة تيار مستمر من حيث الوظيفة؛ كما يلزم وجود "وحدة تحكم كومة الشحن" للتحكم في "تشغيل وإيقاف التشغيل وجهد الخرج وتيار الخرج" لوحدة الشحن؛ كما يلزم وجود "شاشة لمس" كواجهة بين الإنسان والآلة لإصدار التعليمات، والتي ستصدر تعليمات مثل "تشغيل وإيقاف التشغيل وجهد الخرج وتيار الخرج" وغيرها من التعليمات إلى وحدة الشحن. أبسطها كومة شحن السيارات الكهربائيةمن المفهوم من المستوى الكهربائي أنه يحتاج فقط إلى وحدة شحن ولوحة تحكم وشاشة تعمل باللمس؛ إذا تم إجراء الأوامر مثل التشغيل والإيقاف وتيار الإخراج] في العديد من لوحات المفاتيح على وحدة الشحن، فيمكن لوحدة الشحن شحن البطارية.

الالجزء الكهربائي من شاحن التيار المستمرتتكون من دائرة رئيسية ودائرة ثانوية. مدخل الدائرة الرئيسية هو تيار متردد ثلاثي الطور، يُحوَّل إلى تيار مستمر مقبول بواسطة وحدة الشحن (وحدة المقوم) بعد قاطع دائرة الإدخال وعداد الطاقة الذكي للتيار المتردد، ثم يُوصَل المصهر ومسدس شاحن السيارة الكهربائيةلشحن السيارة الكهربائية. تتكون الدائرة الثانوية منكومة شحن السيارات الكهربائيةوحدة تحكم، قارئ بطاقات، شاشة عرض، عداد تيار مستمر، إلخ. توفر الدائرة الثانوية أيضًا خاصية "التشغيل والإيقاف" و"الإيقاف الطارئ". يوفر ضوء الإشارة مؤشرات حالة "الاستعداد" و"الشحن" و"الشحن الكامل". كجهاز تفاعل بين الإنسان والحاسوب، توفر الشاشة خاصية تمرير البطاقة، وضبط وضع الشحن، وخاصية "التشغيل والإيقاف".

يمكن تلخيص المبدأ الكهربائي لأكوام شحن التيار المستمر على النحو التالي:

• تبلغ قدرة وحدة الشحن الفردية حاليًا 15 كيلو وات فقط، وهو ما لا يمكنها تلبية متطلبات الطاقة، وتتطلب وحدات شحن متعددة للعمل معًا بالتوازي، وتحتاج إلى ناقل CAN لتحقيق تقاسم التيار بين وحدات متعددة؛
• يأتي مدخل وحدة الشحن من شبكة الطاقة، وهي مصدر طاقة عالي الطاقة، يتضمن شبكة الطاقة والسلامة الشخصية، وخاصة السلامة الشخصية، من الضروري تثبيت مفتاح هواء (الاسم العلمي هو "قاطع دائرة الغلاف البلاستيكي")، أو مفتاح حماية من الصواعق أو حتى مفتاح تسرب في نهاية الإدخال؛
• إن مخرج كومة الشحن هو جهد عالي وتيار عالي، والبطارية كهروكيميائية، وسهلة الانفجار، لمنع سلامة التشغيل الخاطئ، يجب أن يكون المخرج مزودًا بفيوزة؛
• تعتبر قضايا السلامة ذات الأولوية القصوى، بالإضافة إلى التدابير المتخذة في نهاية الإدخال، يجب أن تكون الأقفال الميكانيكية والأقفال الإلكترونية موجودة، ويجب أن يكون اختبار العزل موجودًا، ويجب أن تكون مقاومة التفريغ موجودة؛
• لا يُحدد نظام إدارة البطارية (BMS) قبول البطارية للشحن، بل يُحدده نظام إدارة البطارية (BMS). يُصدر نظام إدارة البطارية (BMS) تعليمات إلى وحدة التحكم حول "السماح بالشحن، وإنهائه، ومقدار الجهد والتيار المسموح بهما"، ثم تُرسلها وحدة التحكم إلى وحدة الشحن. لذلك، من الضروري تنفيذ اتصال CAN بين وحدة التحكم ونظام إدارة البطارية، وكذلك اتصال CAN بين وحدة التحكم ووحدة الشحن.
• يجب أيضًا مراقبة كومة الشحن وإدارتها، ويجب توصيل وحدة التحكم بالخلفية عبر WiFi أو 3G/4G ووحدات الاتصال الشبكية الأخرى؛
• فاتورة الكهرباء للشحن ليست مجانية، ويجب تركيب عداد، ويلزم وجود قارئ بطاقة لتحقيق وظيفة الفوترة؛
• يجب أن يكون هناك مؤشر ضوئي واضح على غلاف كومة الشحن، وعادةً ما يكون هناك ثلاثة مؤشرات ضوئية، تشير إلى الشحن والخطأ ومصدر الطاقة على التوالي؛
• يُعد تصميم قنوات الهواء لأكوام شحن التيار المستمر أمرًا بالغ الأهمية. بالإضافة إلى المعرفة الهيكلية، يتطلب تصميم قنوات الهواء تركيب مروحة في كومة الشحن، مع وجود مروحة داخل كل وحدة شحن.