مواصفات المحطة الفرعية لشحن المركبات الكهربائية: ما يجب على المشترين تحديده

يجب تصميم محطة فرعية لشحن السيارات الكهربائية من واجب الشحن الذي يجب أن يقدمه الموقع، وليس من مجموع تقييمات لوحة اسم الشاحن وحدها. يمكن للموقع الذي يحتوي على عشرين شاحنًا أن يفرض طلبًا مختلفًا جدًا على المحولات اعتمادًا على قوة الشاحن ووقت بقاء السيارة وجداول الشحن وإدارة الأحمال والتوسع المستقبلي.

بالنسبة لأصحاب المشاريع وفرق EPC، فإن الهدف هو تحويل افتراضات التشغيل هذه إلى متطلبات كهربائية يمكن للمورد بناؤها والتحقق منها بالفعل. يشرح هذا الدليل المواصفات التي يجب تحديدها قبل طلب محطة فرعية لشحن السيارات الكهربائية، بما في ذلك واجب المحولات، وتوصيل الجهد المتوسط، وتوزيع الجهد المنخفض، والحماية، وجودة الطاقة، والمراقبة ومرحلة التوسع التالية.

ابدأ بخدمة الشحن التي يجب على الموقع تسليمها

المواصفات الأولى لمحطة فرعية لشحن السيارات الكهربائية ليست محول كيلو فولت أمبير. إنه هدف خدمة الشحن. تسجيل عدد منافذ الشحن والطاقة المقدرة لكل شاحن وأنواع المركبات المتوقعة ووقت المكوث النموذجي ونمط الوصول والطاقة التي تحتاجها المركبات قبل المغادرة.

ال أداة التخطيط NREL EVI-LOCATE يبدأ تحليل الموقع بمتطلبات الشاحن والبنية التحتية الكهربائية الحالية، بما في ذلك المحولات ولوحات الخدمة. هذا هو ترتيب التخطيط الصحيح: تحديد متطلبات الشحن، ثم تقييم السعة الكهربائية اللازمة لدعمها.

بالنسبة لمستودعات الأسطول، قم بتضمين جدول المغادرة. تخلق عشر مركبات تظل متوقفة طوال الليل مرونة أكبر في الجدولة مقارنة بعشر مركبات تصل معًا وتحتاج إلى تحول سريع. بالنسبة لمواقع الشحن السريع العامة، يمكن أن تكون المصادفة أعلى وأقل قابلية للتنبؤ بها. يجب أن تصف مواصفات المشروع حالات التشغيل هذه بدلاً من تطبيق عامل طلب عام واحد على كل موقع.

لا تقم بقياس المحول من لوحات أسماء الشاحن وحدها

إن إضافة كل تصنيف للشاحن يعطي الحد الأقصى لسعة EVSE المثبتة، لكنه لا يساوي تلقائيًا الحد الأقصى للطلب الذي تراه محطة شحن EV الفرعية. يجب أن يكون حجم المحول مقابل ملف تعريف تشغيل مبرر، بما في ذلك أي أحمال غير مشحونة توفرها نفس المحطة.

بناء ثلاث حالات الطلب

على الأقل، قم بإعداد حالة تشغيل عادية، وحالة ذات مصداقية للطلب المرتفع، والحالة المستقبلية المخطط لها. أبقِهم منفصلين. تعكس الحالة العادية الجدولة النموذجية؛ تقوم الحالة ذات الطلب المرتفع باختبار الموقع خلال فترة الازدحام؛ تتضمن الحالة المستقبلية إضافات الشاحن المعتمدة أو نمو الأسطول.

إذا كانت محطة شحن السيارات الكهربائية الفرعية توفر أيضًا الإضاءة أو معدات الدفع أو أنظمة التبريد أو الأجهزة المساعدة للموقع، فقم بتضمين هذه الأحمال في نفس الجدول الزمني. لا تضيفها بعد تحديد المحول بالفعل.

استخدم الشحن المُدار كمدخل تصميم محدد

يمكن لإدارة الأحمال أن تقلل من الذروة التي تراها محطة فرعية لشحن المركبات الكهربائية، ولكن فقط عندما تكون استراتيجية التشغيل محددة ويمكن الاعتماد عليها. ولا ينبغي أن تظهر في الحساب كنسبة مئوية من التنوع غير المبررة.

بالنسبة للمشتريات، حدد الحد الأقصى لطاقة الموقع، والحد الأدنى لخدمة الشحن التي لا يزال يتعين تقديمها وماذا يحدث إذا كانت وحدة التحكم في إدارة الحمل أو رابط الاتصالات غير متوفرة. إذا أدى فقدان التحكم إلى عودة جميع أجهزة الشحن إلى الحد الأقصى للطلب، فيجب تقييم المحول ونظام الجهد المنخفض لهذه الحالة أو يجب تحديد سلوك آخر آمن من الفشل.

لا تخلط بين إدارة الأحمال والسعة الاحتياطية

يمكن لمحطة فرعية لشحن السيارات الكهربائية المُدارة أن تعمل بأقل من المجموع الحسابي لتصنيفات الشاحن، لكن هذا لا يخلق سعة توسعة غير محدودة. عند إضافة المزيد من أجهزة الشحن، قد تصبح الطاقة المتاحة أثناء نافذة الشحن هي العامل المحدد حتى لو ظل سقف الطاقة اللحظي دون تغيير.

حدد واجب المحول من كيلوواط، كيلو فولت أمبير وعامل الطاقة

يوفر المحول الموجود في محطة فرعية لشحن السيارات الكهربائية طاقة واضحة، لذلك يجب أن يوفر المشروع الطاقة الحقيقية المتوقعة وعامل الطاقة في نقاط التشغيل ذات الصلة. بالنسبة لحالة التخطيط المتوازنة ثلاثية الطور، يمكن تقدير الطاقة الظاهرة على النحو التالي:

الطلب على المحولات بالكيلو فولت أمبير = الطلب على الموقع بالكيلوواط · war عامل الطاقة

افترض، على سبيل المثال، أن الشحن المُدار يحد من حمل الشحن إلى 1200 كيلووات بينما تضيف الأحمال المساعدة 60 كيلووات. إذا كان عامل طاقة الإدخال الإجمالي عند نقطة التشغيل تلك هو 0.98، فإن الطلب الظاهري يبلغ حوالي 1286 كيلو فولت أمبير. وهذا مثال تخطيطي، وليس تصنيف منتج Lanshan أو مستوى التحميل الموصى به.

الخطوة التالية ليست تلقائيًا تحديد أقرب حجم قياسي. لا تزال مراجعة محطة شحن السيارات الكهربائية الفرعية بحاجة إلى الظروف المحيطة ومدة التحميل والتوافقيات والتبريد والنمو المتوقع ومتطلبات المرافق. يجب تأكيد المحول بموجب ما هو معمول به IEC 60076-1 الإطار العام ومعايير المشروع ذات الصلة.

حدد واجهة الأداة المساعدة ذات الجهد المتوسط مبكرًا

غالبًا ما تقوم محطة فرعية لشحن المركبات الكهربائية بتوصيل مصدر مرافق الجهد المتوسط بحافلة تيار متردد ذات جهد منخفض تستخدمها معدات الشحن. توفير جهد النظام الوارد والتردد وترتيب التأريض وبيانات الأخطاء المتاحة وحدود القياس ومتطلبات حماية المرافق قبل الانتهاء من ترتيب الجهد المتوسط.

لمحطة جاهزة ضمن نطاقها،, إيك 62271-202:2022 يتناول شروط الخدمة والخصائص المقدرة والبناء والاختبار للمحطات الفرعية الجاهزة المغلقة التي تزيد عن 1 كيلو فولت وما يصل إلى 52 كيلو فولت. يجب على مورد محطة شحن السيارات الكهربائية الفرعية التأكد من تكوين التجميع الكامل والأدلة التي تنطبق على المشروع بدلاً من الاعتماد فقط على شهادات المكونات.

اختر المحول والحاوية كنظام حراري واحد

لا تحدد لوحة المحولات في حد ذاتها القدرة المستمرة لمحطة فرعية مغلقة لشحن المركبات الكهربائية. تؤثر خسائر المحولات والتدفئة الشمسية ومسارات التهوية وحدود درجة الحرارة للمفاتيح الكهربائية القريبة وأدوات التحكم الإلكترونية على التصميم الحراري على مستوى المحطة.

تتضمن المواصفة القياسية IEC 62271-202:2022 على وجه التحديد اعتبارات ارتفاع درجة الحرارة للمحطات الفرعية الجاهزة وإجراءات إعلامية لتقييم الإشعاع الشمسي. بالنسبة لمحطة فرعية خارجية لشحن السيارات الكهربائية، قم بتوفير النطاق المحيط الفعلي والارتفاع والتعرض للطاقة الشمسية وموقع العلبة بدلاً من مجرد كتابة ‘التركيب الخارجي’

لانشان حل محول محطة شحن EV يتم تقديمه كترتيب متكامل يجمع بين معدات الجهد المتوسط، والمحول، وتوزيع الجهد المنخفض، والمراقبة والحماية. تسرد صفحة المنتج سعة المحولات القابلة للتكوين، والبناء الجاف أو المغمور بالزيت وخيارات العلبة الخارجية. هذه خيارات على مستوى السلسلة تحتاج إلى تأكيد لمحطة شحن السيارات الكهربائية الفرعية المحددة المقدمة.

خطط لملف تعريف تحميل الموقع، وليس فقط الذروة

يمكن أن يرتفع الطلب على الشحن السريع وينخفض بشكل متكرر. توفير المدة والتكرار المتوقع لفترات التحميل العالي. لا يواجه المحول الذي يحمل ذروة قصيرة تليها فترة استرداد طويلة نفس الخدمة الحرارية التي يتعرض لها المحول الذي يعمل بالقرب من هذا المستوى بشكل مستمر طوال اليوم.

تصميم ناقل الجهد المنخفض حول مدخلات الشاحن

يجب أن يقوم قسم الجهد المنخفض في محطة شحن السيارات الكهربائية الفرعية بتوزيع الطاقة على مدخلات الشاحن ضمن أوضاع التشغيل المحددة. توفير جهد دخل الشاحن، والمراحل، وتيار الإدخال المقدر أو الطاقة، وعدد وحدات التغذية وأي ترتيب تجميع.

لتجميع الجهد المنخفض القائم على IEC،, إيك 61439-2:2020 يغطي مجموعات مفاتيح الطاقة ومعدات التحكم حتى 1000 فولت تيار متردد أو 1500 فولت تيار مستمر ضمن نطاقه. اطلب خصائص التيار والدائرة القصيرة على مستوى التجميع بدلاً من التعامل مع تقييمات الكسارة كدليل على القدرة الكاملة للوحة الجهد المنخفض.

تحديد وحدات التغذية الاحتياطية بشكل منفصل عن مساحة اللوحة المستقبلية. تمثل الكسارة الاحتياطية المجهزة والمقصورة الفارغة وقسم الناقل القابل للتوسيع مستويات مختلفة من الاستعداد المستقبلي.

تحقق من تنوع وحدة التغذية مقابل استراتيجية التحكم

إذا كان حجم محطة شحن السيارات الكهربائية الفرعية يدور حول الشحن المُدار، فيجب أن يظل ترتيب وحدة التغذية والناقل يدعم مجموعات الشاحن المسموح بها. لا ينبغي أن تعتمد استراتيجية التحكم على ترتيب التوزيع الفعلي الذي لا يمكنه حمل وضع تشغيل شرعي.

حافظ على معايير الشاحن منفصلة عن معايير المحطات الفرعية

توفر محطة شحن السيارات الكهربائية الفرعية معدات الشحن، ولكنها ليست في حد ذاتها شاحن السيارة الكهربائية. إيك 61851-1:2017 يتناول المتطلبات العامة لمعدات توريد المركبات الكهربائية، بينما إيك 60364-7-722:2018 يتناول دوائر الجهد المنخفض المخصصة لتزويد الطاقة للسيارات الكهربائية ودوائر تغذية الطاقة من المركبات الواقعة ضمن نطاقها.

يجب تنسيق هذه المتطلبات مع معايير تجميع المحولات والمفاتيح الكهربائية ذات الجهد المتوسط والجهد المنخفض بدلاً من دمجها في بيان امتثال عام واحد. لا تثبت شهادة الشاحن أداء المحول؛ لا يثبت تقرير اختبار المحول مطابقة الشاحن.

مراجعة التوافقيات وجودة الطاقة قبل التحجيم النهائي

شواحن السيارات الكهربائية عبارة عن أحمال كهربائية تعمل بالطاقة. يمكن أن يؤثر التركيز الكبير للمحولات على شكل الموجة الحالية والشبكة الكهربائية الأوسع. إيك تي آر 61000-2-15:2023 يناقش خصائص الشبكة مع الاختراق العالي لمحولات الطاقة الإلكترونية، بما في ذلك التوافقيات والتوافقيات الفائقة وظواهر الرنين، ويتضمن بشكل صريح شواحن بطاريات السيارات الكهربائية بين مصادر المحولات التي تم النظر فيها.

بالنسبة لمحطة شحن السيارات الكهربائية الفرعية، اطلب معلومات التيار التوافقي للشاحن عند مستويات التحميل التمثيلية واطلب من المهندس الكهربائي تقييم قدرة المحول والتحميل المحايد حيثما ينطبق ذلك وتشويه الجهد وأي خطر رنين. لا تطبق نسبة توافقية عامة على كل طراز شاحن.

احسب رسوم الدائرة القصيرة لكل وضع تشغيل مسموح به

يجب أن تتضمن دراسة الدائرة القصيرة لمحطة شحن السيارات الكهربائية مصدر المرافق، ومقاومة المحولات، والكابلات وأي مصدر متوازي مسموح به أو توليد في الموقع. تيار الحمل المستمر وتيار الدائرة القصيرة هما مدخلات تصميم منفصلة.

على جانب الجهد المنخفض، فإن مقاومة المحول لها تأثير قوي على تيار العطل المحتمل. وبالتالي فإن تغيير تصميم المحول يمكن أن يغير قدرة لوحة المفاتيح المطلوبة حتى عندما يظل تصنيف كيلو فولت أمبير كما هو.

اطلب من مهندس الحماية تحديد واجبات الخطأ في حافلات MV وLV وأجهزة المقاطعة المسؤولة عن إزالة كل خطأ. حافظ على تصنيفات مقاومة التجميع وقدرات كسر الكسارة وتصنيفات القوس الداخلي في مجالات منفصلة في الجدول الفني.

تحديد وظائف الحماية والقياس والطوارئ

يجب أن يحدد مقترح محطة فرعية لشحن المركبات الكهربائية مناطق الحماية من دخل المرافق من خلال المحولات ومغذيات الشاحن ذات الجهد المنخفض. الدولة التي تطور إعدادات الحماية ومن يوافق عليها ومن يتحقق منها أثناء التشغيل.

عندما يكون إيقاف التشغيل في حالات الطوارئ مطلوبًا، حدد نطاقه. هل يقوم بتعطيل خرج الشاحن فقط، أو فتح مغذيات الجهد المنخفض، أو تعطيل إمداد المحول، أو بدء تسلسل آخر معتمد؟ تنتمي الإجابة إلى فلسفة التشغيل ويجب تنسيقها مع متطلبات السلامة المحلية والشركة المصنعة للشاحن.

تخطيط الاتصالات دون جعل المحطة الفرعية مشروعًا برمجيًا

يمكن للمراقبة أن تجعل تشغيل محطة فرعية لشحن السيارات الكهربائية أسهل، لكن المورد الكهربائي يحتاج إلى قائمة إشارات دقيقة. تحديد درجة حرارة المحول، وحالة جهاز الجهد المتوسط، وحالة قاطع الجهد المنخفض، والتيار، والجهد، والطاقة، ونقاط الإنذار التي يجب أن تكون متاحة.

اذكر واجهة الاتصالات المطلوبة والطرف المسؤول عن دمج تلك النقاط في إدارة الشاحن أو طاقة الموقع أو النظام الإشرافي. لا تستخدم مصطلحات مثل ‘المراقبة الذكية’ كبديل لقائمة النقاط.

احتياطي القدرة على التوسع حيثما يكون ذلك مهمًا بالفعل

بالنسبة لمحطة فرعية لشحن المركبات الكهربائية، فإن الاستعداد المستقبلي له خمسة أبعاد على الأقل: سعة خدمة المرافق، وسعة المحولات، وسعة ناقل الجهد المنخفض، ومساحة التغذية، ومساحة الموقع الفعلية. حجز واحد منهم فقط لا يجعل المحطة بأكملها قابلة للتوسيع.

لنفترض أن المرحلة الأولى تحتوي على ثمانية أجهزة شحن بقدرة 180 كيلووات والمرحلة الثانية تضيف أربعة أجهزة شحن أخرى. إذا كانت المرحلة الأولى تستخدم إدارة الحمل لتغطية الطلب في الموقع، فقد يدعم أو لا يدعم نفس المحول المرحلة الثانية اعتمادًا على الطاقة المطلوبة داخل نافذة الشحن. قم بمراجعة كل من الطاقة اللحظية ومتطلبات توصيل الطاقة الإجمالية.

اسأل عن كيفية توصيل وحدات التغذية المستقبلية، وما إذا كانت العلبة تحتوي على ترتيب توسعة تم التحقق منه وما هو الانقطاع المطلوب للعمل. تأكد أيضًا مما إذا كان من المتوقع أن يتغير مستوى خطأ الأداة المساعدة أو سعة الخدمة المعتمدة قبل التوسيع.

مثال: تحويل عدد الشاحن إلى طلب عرض أسعار

خذ بعين الاعتبار مستودعًا لوجستيًا افتراضيًا يخطط لاثني عشر شاحنًا يعمل بالتيار المستمر، يبلغ الحد الأقصى لإنتاج كل منها 180 كيلووات. يبلغ إجمالي الشاحن الحسابي 2160 كيلووات، لكن الأسطول يعود على موجتين ويظل متوقفًا لعدة ساعات. يقترح المشغل سقفًا أوليًا لطاقة محطة فرعية لشحن السيارات الكهربائية يبلغ 1500 كيلووات للشحن، مع 80 كيلووات من الأجهزة المساعدة للمحطة.

افترض أن إجمالي عامل طاقة الإدخال أثناء حالة الطلب المرتفع هو 0.98. يبلغ الطلب الظاهري للتخطيط حوالي 1612 كيلو فولت أمبير. هذا الرقم هو مجرد بداية مراجعة المحول؛ ولا يختار تصنيفًا قياسيًا بنفسه.

يجب أن يوضح طلب عرض الأسعار سقف الشحن البالغ 1500 كيلووات، والطلب الإضافي البالغ 80 كيلووات، وخصائص إدخال الشاحن، والمدة المتوقعة لفترة التحميل العالي وسلوك التحكم في حالة فشل نظام الإدارة. وينبغي أيضًا تحديد عدد شواحن المرحلة الثانية.

يمكن للمورد بعد ذلك مراجعة ترتيب المحولات والمحطات مقابل نموذج تشغيل موثق واحد. وبدون هذه المدخلات، قد يفترض أحد العروض أن جميع أجهزة الشحن تعمل في وقت واحد بينما يفترض عرض آخر تنوعًا قويًا، مما يجعل عروض الأسعار غير قابلة للمقارنة من الناحية الفنية.

استخدم قائمة مراجعة كاملة لـ RFQ لمحطة شحن السيارات الكهربائية الفرعية

إرسال نفس الحزمة إلى كل مقدم عطاء. يجب أن يحدد مقترح محطة فرعية قابلة للمقارنة لشحن السيارات الكهربائية الافتراضات والانحرافات الفنية بدلاً من ملء البيانات المفقودة بالإعدادات الافتراضية الصامتة.

ما يجب تأكيده في تكوين Lanshan

لانشان محول محطة شحن EV تم وضعه كحل إمداد متكامل لشحن البنية التحتية بمعدات الجهد المتوسط والمحولات وتوزيع الجهد المنخفض ووظائف المراقبة/الحماية. يتضمن نطاقها الفني المنشور جهد الشبكة الخاص بالمشروع، وتشغيل 50/60 هرتز، والتركيب الخارجي، وخيارات المحولات الجافة أو المغمورة بالزيت وسعة المحطة القابلة للتكوين.

تعامل مع تلك النطاقات المنشورة كنقاط بداية للتكوين. اطلب ورقة بيانات مصنفة خاصة بالمشروع، ومخططًا أحادي السطر، ورسمًا للعلبة، وجدولًا للتحقق. تأكد من الخيارات التي تنطبق على الوحدة المعروضة والموقع أو متطلبات المرافق التي تظل خارج نطاق توريد المعدات.

لإجراء مراجعة منسقة، أرسل إلى Lanshan جدول الشاحن وبيانات اتصال المرافق وتخطيط الموقع والطلب الحالي وخطة التوسع المستقبلية. تسمح هذه المعلومات لمناقشة محطة شحن السيارات الكهربائية الفرعية بالتركيز على خدمة الشحن الفعلية بدلاً من عامل مصادفة الشاحن المفترض.

خاتمة

تقوم محطة فرعية محددة جيدًا لشحن المركبات الكهربائية بتوصيل هدف خدمة الشحن بسعة المحولات وقيود المرافق وتوزيع الجهد المنخفض وخطة توسيع الموقع. الرقم الأكثر أهمية ليس مجموع لوحات أسماء الشاحن؛ إنه الطلب المبرر الذي يجب أن تدعمه المحطة في ظل ظروف تشغيل محددة.

تحديد إدارة الأحمال والحماية والتوافقيات والظروف الحرارية والمراقبة قبل الموافقة على المعدات. اتصل بشركة لانشان الكهربائية من خلال جدول الشاحن الخاص بك وبيانات الأداة المساعدة وتخطيط الموقع لمناقشة تكوين توزيع طاقة شحن المركبات الكهربائية لمشروعك.

الأسئلة الشائعة

كيف يمكنني تحديد حجم محطة فرعية لشحن السيارات الكهربائية؟

ابدأ بطاقة إدخال الشاحن، والمصادفة المتوقعة، ووقت بقاء السيارة، والطلب الحالي على الموقع وأي حد للشحن المُدار. قم بتحويل الحد الأقصى للطلب المبرر إلى كيلو فولت أمبير باستخدام عامل الطاقة المقابل، ثم قم بمراجعة التوافقيات والظروف الحرارية وواجب الخطأ والنمو قبل تحديد تكوين المحول والمحطة.

هل يجب أن تساوي سعة المحول مجموع جميع تقييمات الشاحن؟

ليس بالضرورة. يمكن أن يؤدي الشحن المُدار والتنوع إلى تقليل الطلب المتزامن، ولكن يجب دعم الافتراضات من خلال خدمة الشحن المطلوبة وسلوك الفشل. بالنسبة لموقع عام عالي الطاقة يتمتع بمرونة جدولة محدودة، قد تكون المصادفة أعلى ماديًا مما كانت عليه في مستودع الأسطول الليلي.

ما هي المعايير المطبقة على محطة فرعية لشحن السيارات الكهربائية؟

تعتمد المجموعة المطبقة على المعدات والموقع. يمكن تطبيق المواصفة IEC 62271-202 على المحطات الفرعية الجاهزة ذات الجهد المتوسط/السيارات ضمن نطاقها؛ تغطي المواصفة IEC 60076 محولات الطاقة؛ تغطي المواصفة IEC 61439-2 مجموعات الجهد المنخفض ذات الصلة؛ تتناول المواصفة IEC 61851 وIEC 60364-7-722 معدات إمداد المركبات الكهربائية ودوائر إمداد المركبات الكهربائية ضمن نطاقاتها. تحتاج متطلبات المرافق والتركيب المحلية أيضًا إلى تأكيد.

هل يمكن لإدارة التحميل أن تسمح لي باستخدام محول أصغر؟

يمكن أن يقلل من الحد الأقصى للطلب المستخدم في التصميم عندما تكون استراتيجية التشغيل موثوقة وقابلة للتنفيذ. حدد سقف الطاقة والحد الأدنى من خدمة الشحن والسلوك الاحتياطي، ثم تحقق من أن المحول ونظام التوزيع المحددين يدعمان كل حالة تشغيل مسموح بها.

ما هي المعلومات التي يجب أن أرسلها للاستعلام عن محطة فرعية لشحن السيارات الكهربائية؟

أرسل جدول الشاحن، والصدفة المتوقعة أو استراتيجية إدارة الحمل، وجهد المرافق وبيانات الأخطاء، وطلب الموقع الحالي، وتخطيط الموقع، والظروف البيئية وخطة التوسع. قم بتضمين متطلبات المراقبة والقياس والاتصالات حتى يتمكن الاقتراح من تحديد الواجهة الكهربائية الكاملة.