محافظت در برابر نوسانات برق برای شارژرهای خودروهای برقی؟

هنوز تماس یک مشتری آلمانی را به خاطر دارم - یک تصادف باعث از بین رفتن ۱۲ دستگاه شارژر خودروهای برقی شد و هزینه تعمیر آن از اولین تصادف ماشین من بیشتر بود.

بله، محافظت در برابر نوسانات برق برای شارژرهای خودروهای برقی حیاتی است زیرا یک برخورد صاعقه می‌تواند ماژول‌های برق، بردهای ارتباطی و کانکتورهای جریان مستقیم را بسوزاند که تعویض آنها هزاران دلار هزینه دارد. من هر هفته SPD های آزمایش شده توسط IEC را برای سازندگان شارژر ارسال می‌کنم.

اگر بدانید که نوسانات برق از کجا وارد می‌شوند و کدام SPD مناسب است، می‌توانید زمان از کار افتادگی را کاهش داده و رانندگان را راضی نگه دارید.

آیا محافظت در برابر نوسانات برق برای شارژرهای خودروهای برقی ضروری است؟

من در سایتی در اسپانیا گشتی زدم که در آن یک مورد اعتراضی باعث هزینه ۱۶ شارژر و دو روز از دست دادن فروش شد - رانندگان هنوز هم نظرات بدی را به صورت آنلاین به اشتراک می‌گذارند.

محافظت در برابر نوسانات برق برای شارژرهای خودروهای برقی ضروری است، زیرا یک جهش سریع ۶ کیلوولتی، ماژول‌های برق، کنتاکتورهای جریان مستقیم و بردهای ارتباطی را که گران هستند و تعویض آنها کند است، از کار می‌اندازد. من SPDها را روی هر شارژر جدیدی نصب می‌کنم.

جایی که موج انفجار وارد یک شارژر EV می‌شود

یک شارژر شبیه یک جعبه فلزی بزرگ است، اما چهار در برای عبور جریان‌های ناگهانی دارد: منبع تغذیه AC، کابل خروجی DC، خط داده به انتهای شبکه و آنتن برای 4G. رعد و برق می‌تواند به شبکه برق از فاصله 2 کیلومتری برخورد کند و همچنان 4 کیلوولت را به ترمینال‌های AC وارد کند. راننده‌ای که روی لاستیک‌های لاستیکی می‌چرخد می‌تواند الکتریسیته ساکن را به دوشاخه DC وارد کند. من 2 کیلوولت را روی باس DC درست از جرقه ماشین دیده‌ام. اگر شارژر یک فیدر را با یک موتور بزرگ به اشتراک بگذارد، استاپ موتور انرژی را به همان خط برمی‌گرداند. هر مسیر به محافظ مخصوص به خود نیاز دارد.

چه چیزی اول از همه درون شارژر از بین می‌رود؟

ضعیف‌ترین قطعه، منبع تغذیه ۱۲ ولت DC است که سیم‌پیچ کنتاکتور را تغذیه می‌کند. این منبع تغذیه در ۴۰ ولت از کار می‌افتد. قطعه بعدی، فرستنده-گیرنده CAN است که با ماشین ارتباط برقرار می‌کند؛ در ۳۰ ولت از کار می‌افتد. بلوک قدرت IGBT دارای ولتاژ نامی ۱.۲ کیلوولت است، اما در ۱.۶ کیلوولت از کار می‌افتد. یک اعتصاب در میلان باعث مرگ هر سه نفر در ۸ پست شد. هزینه آن ۲۸۴۰۰ یورو به علاوه دو روز از دست دادن فروش بود. یک SPD ۹۰ یورویی در هر فیدر می‌توانست کل مجموعه را نجات دهد.

هزینه یک ضربه در مقابل یک SPD

قسمت شارژر	هزینه جایگزینی	ساعات کار	فروش از دست رفته/روز	مجموع ضربه
منبع تغذیه ۱۲ ولت	۱۸۰ یورو	۱	۴۰۰ یورو	۵۸۰ یورو
برد CAN	۲۲۰ یورو	۲	۴۰۰ یورو	۶۲۰ یورو
ماژول برق	۱۸۰۰ یورو	۴	۴۰۰ یورو	۲۲۰۰ یورو
شارژر کامل	۸۰۰۰ یورو	۸	۸۰۰ یورو	۸۸۰۰ یورو
SPD 40 کیلوآمپر	۹۰ یورو	۰.۵	0 یورو	۹۰ یورو

جدول نشان می‌دهد که هزینه یک قطعه خراب بیش از ده SPD است.

ریسک پنهان: ابطال گارانتی

بیشتر سازندگان شارژر اگر محل مورد نظر در فاصله ۱۰ متری SPD نداشته باشد، گارانتی را باطل می‌کنند. این بند در صفحه ۱۴ دفترچه راهنما آمده است، بنابراین بسیاری از خریداران آن را از دست می‌دهند. وقتی ماژول می‌سوزد، سازنده از پنل عکس می‌خواهد. نبود SPD به معنای عدم تعویض رایگان است. من یک کپی از بند و لینکی به واحد ریل DIN خود برای خریداران ارسال می‌کنم. آنها قطعه را اضافه می‌کنند و گارانتی را حفظ می‌کنند.

آپتایم سایت و اعتماد درایور

رانندگان خودروهای برقی از برنامه‌هایی استفاده می‌کنند که وضعیت لحظه‌ای را نشان می‌دهند. اگر شارژر شما به مدت دو روز آفلاین باشد، برنامه سایت شما را به پایین لیست می‌برد. میزان بازدید ۳۰٪ کاهش می‌یابد. یک ضربه بد می‌تواند بازگشت سرمایه کل سایت را از بین ببرد. یک SPD کوچک، شارژر را آنلاین و برند شما را در ذهن راننده نگه می‌دارد.

آیا شارژرهای خودروهای برقی دارای محافظ نوسان برق داخلی هستند؟

من سال گذشته ده برند شارژر باز کردم - نیمی از آنها چیزی بیش از یک فیوز و یک لبخند نداشتند.

بیشتر شارژرهای خودروهای برقی با فیوزهای ساده و دیودهای TVS عرضه می‌شوند که فقط می‌توانند جرقه‌های کوچک را تحمل کنند. برای انرژی واقعی رعد و برق، به یک SPD خارجی نصب شده در فیدر نیاز دارید. من آنها را در هر نصب اضافه می‌کنم.

آنچه کارخانه واقعاً درون آن قرار می‌دهد

سمت AC معمولاً یک فیوز شیشه‌ای ۲۰ آمپری و یک وریستور اکسید فلز ۲۷۵ ولتی به اندازه یک سکه دارد. آن MOV می‌تواند یک بار ۱.۵ کیلوآمپر جریان بگیرد و سپس از کار می‌افتد. سمت DC چیزی ندارد زیرا سازنده به ماشین برای محافظت از خود اعتماد دارد. برد ارتباطی ممکن است یک دیود TVS کوچک داشته باشد که برای ۲۰۰ وات مناسب است. یک ضربه مستقیم ۴۰ کیلوآمپری ۱۰۰ برابر این انرژی را منتقل می‌کند. قطعات داخلی مانند کمربند ایمنی در سقوط هواپیما عمل می‌کنند - آنها کمک می‌کنند، اما نجات‌دهنده نیستند.

جدول تعداد موارد داخلی در مقابل موارد مورد نیاز

مسیر	قطعه کارخانه	رتبه‌بندی موج	تهدید واقعی	نتیجه
و LN	فیلم‌برداری ۲۰ میلی‌متری	۱.۵ کیلوآمپر	۴۰ کیلوآمپر	مرده
دی سی + -	هیچکدام	0	۱۰ کیلوآمپر	مرده
ارتباط می‌تواند	تلویزیون ۲۰۰ وات	۲۰۰ وات	۵۰۰ وات	مرده
AC با SPD	۴۰ کیلوآمپر MOV	۴۰ کیلوآمپر	۴۰ کیلوآمپر	زنده

چرا سازندگان آن را سبک نگه می‌دارند؟

هزینه و فضا حکمفرماست. یک SPD، ۹۰ یورو و ۷۲ میلی‌متر روی ریل DIN اضافه می‌کند. در یک جنگ قیمت، همین برای باخت در مناقصه کافی است. سازندگان به برقکار محل اعتماد می‌کنند تا بقیه را اضافه کند. دفترچه راهنما حتی نمودار سیم‌کشی با یک شیار SPD خالی را نشان می‌دهد. من به خریداران می‌گویم: شارژر نیمی از محصول است؛ SPD محل، نیم دیگر آن.

Cert هنوز درخواست SPD خارجی دارد

شارژر ممکن است CE یا UL داشته باشد، اما این گواهی در یک آزمایشگاه تمیز با امواج ترکیبی ۲ کیلوولت انجام می‌شود. صاعقه واقعی ۶ کیلوولت و ۴۰ کیلوآمپر است. مرکز آزمایش این را می‌داند، بنابراین در گزارش می‌نویسد: «نیازمند SPD خارجی». من آن خط را در پیش فاکتورم کپی می‌کنم تا خریدار دو بار همان متن را ببیند. او قطعه را اضافه می‌کند و هر دو راحت می‌خوابیم.

بدون محافظت در برابر نوسانات برق برای شارژرهای خودروهای برقی چه اتفاقی می‌افتد؟

من عکسی از یک کنتاکتور جریان مستقیم ذوب شده را نگه داشته‌ام - رانندگان مجبور بودند ماشین‌ها را از محل دود دور کنند.

بدون محافظ ولتاژ، یک ضربه کوچک ماژول‌های برق، کنتاکتورها و بردهای ارتباطی را از کار می‌اندازد. شارژر خاموش می‌شود، رانندگان نظرات بدی می‌نویسند و تا رسیدن قطعات جدید، فروش را از دست می‌دهید. من این را در هر فصل طوفان می‌بینم.

مورد واقعی: محل بزرگراه در ایتالیا

بیست تیر برق روی یک تغذیه‌کننده در بالای تپه قرار داشت. رعد و برق به شبکه برق در فاصله ۳ کیلومتری برخورد کرد. جرقه به خط هوایی هر شارژر برخورد کرد. تمام کنتاکتورهای جریان مستقیم جوش داده شدند و IGBT های اصلی ترک خوردند. محل به مدت پنج روز در تاریکی بود. هزینه قطعات ۴۲۰۰۰ یورو، فروش از دست رفته ۱۵۰۰۰ یورو به هزینه‌ها اضافه کرد و اپراتور جریمه‌ای را به اداره راه پرداخت کرد. یک مجموعه ۱۸۰۰ یورویی SPD می‌توانست محل را زنده نگه دارد.

خطر آتش‌سوزی داخل کابینت

وقتی یک MOV درون شارژر دچار اتصال کوتاه می‌شود، می‌تواند تا زمانی که فیوز اصلی عمل کند، ۱۰۰ آمپر جریان بکشد. گرما پلاستیک را ذوب کرده و گرد و غبار را مشتعل می‌کند. در یک محل در تگزاس، یک شارژر تا مرز سوختن پیش رفت. گزارش آتش‌نشانی «اتصال کوتاه ناشی از نوسانات برق» را به عنوان علت حادثه ذکر کرد. بیمه از پرداخت خسارت خودداری کرد زیرا هیچ SPD خارجی نصب نشده بود. یک قطعه ۹۰ یورویی می‌توانست یک شارژر ۱۲۰۰۰ یورویی و یک سرپناه ۵۰۰۰۰ یورویی را نجات دهد.

جدول خرابی‌هایی که ثبت کردم

سایت	شارژرها	فاصله ضربه	قطعات گم شده	روزهای پایین
فناوری اطلاعات بزرگراه	۲۰	۳ کیلومتر	20 تخته دی سی	۵
مرکز خرید دی ای	۶	۱ کیلومتر	لوازم ۶ آمپر	۲
سیتی انگلستان	۴	۰.۵ کیلومتر	۴ تخته ارتباطی	۱
با SPD	هر	هر	0	0

واکنش شدید راننده و از دست دادن درآمد

رانندگان خودروهای برقی از اپلیکیشن‌هایی استفاده می‌کنند که وضعیت لحظه‌ای را نشان می‌دهند. اگر پست شما به مدت دو روز آفلاین باشد، اپلیکیشن شما را به پایین لیست سقوط می‌دهد. میزان رفت و آمد می‌تواند تا 30 درصد کاهش یابد. یک برخورد بد می‌تواند بازگشت سرمایه کل سایت را از بین ببرد. یک SPD کوچک، شارژر را آنلاین و برند شما را در ذهن راننده نگه می‌دارد.

قرار گرفتن در معرض دید قانونی

برخی سایت‌ها قراردادهای تأمین دارند که ۹۷٪ آپتایم را تضمین می‌کنند. اگر نوسانات برق شما را از این حد پایین‌تر بیاورد، جریمه خواهید پرداخت. یکی از اپراتورها پس از اعتصاب، ۸۰۰۰ یورو هزینه پرداخت کرد. هزینه SPD کمتر از یک ماه جریمه است. من این بند را به نامه پیشنهاد خود اضافه می‌کنم تا خریدار ریسک را به صورت نقدی ببیند.

راهنمای محافظت در برابر نوسانات برق برای شارژرهای خودروهای برقی: انواع SPD و سناریوهای کاربردی؟

من به هر سایت یک نقشه یک صفحه‌ای می‌دهم: نوع ۱ در محل تغذیه، نوع ۲ در محل شارژر، نوع ۳ در محل جعبه ارتباط - ساده و ایمن در برابر خرابی.

برای صاعقه از نوع ۱ در برد اصلی، برای اضافه ولتاژهای القایی از نوع ۲ در پنل‌های فرعی شارژر و برای بردهای ولتاژ پایین از نوع ۳ در خطوط ارتباطی استفاده کنید. من کیت‌ها را با برچسب ارسال می‌کنم تا خدمه نتوانند آنها را با هم اشتباه بگیرند.

فیدر AC: نوع ۱+۲، ۴۰ کیلوآمپر

تابلوی اصلی ضربات مستقیم را می‌بیند. ما در همان مورد از یک بلوک MOV با جریان ۴۰ کیلوآمپر و سرعت ۸/۲۰ میکروثانیه به همراه یک لامپ ضربه‌ای ۲۵ کیلوآمپر و سرعت ۱۰/۳۵۰ میکروثانیه استفاده می‌کنیم. این واحد با ولتاژ ۱.۲ کیلوولت کار می‌کند و به ریل DIN ۳۶ میلی‌متری متصل می‌شود. من یک پرچم بصری و یک کنتاکت از راه دور اضافه می‌کنم. کنتاکت‌ها به SCADA سایت سیم‌کشی می‌شوند تا مالک بداند چه زمانی قطعه دچار خستگی شده است.

زیر پنل شارژر: نوع ۲، ۲۰ کیلوآمپر

هر ردیف از شارژرها بریکر مخصوص به خود را دارد. ما یک فیوز نوع ۲ با جریان ۲۰ کیلوآمپر درست بعد از فیوز اضافه می‌کنیم. سیم رابط شارژر باید کمتر از ۱۰ متر باشد. اگر مسیر طولانی‌تر باشد، یک فیوز نوع ۳ دیگر در پایه شارژر اضافه می‌کنیم. این قطعه به برق متصل است، بنابراین تکنسین آن را به صورت زنده تعویض می‌کند. یک سایت در فرانسه، ۶ واحد را در ۱۵ دقیقه در زمان استراحت ناهار تعویض کرد.

خروجی DC: نوع ۲، ۶۰۰ ولت DC

کابل جریان مستقیم (DC) به بیرون متصل می‌شود و مانند آنتن عمل می‌کند. ما از یک منبع تغذیه DC نوع ۲ با ولتاژ ۶۰۰ ولت استفاده می‌کنیم که در یک جعبه پلی‌کربنات روی تیر نصب می‌شود. این قطعه با ولتاژ ۱.۲ کیلوولت بسته می‌شود و می‌تواند ۲۰ کیلوآمپر جریان بگیرد. این قطعه بین کنتاکتور و پریز برق خودرو سیم‌کشی می‌شود. چراغ سبز نشان‌دهنده وضعیت «خوب» و چراغ قرمز نشان‌دهنده وضعیت «تعویض» است. من ۵۰۰ عدد از این کابل را در هامبورگ برای تحویل روز بعد موجود دارم.

جدول فهرست انتخاب بر اساس مکان

مکان	تهدید	نوع SPD	مشخصات	کوه
برد اصلی	رعد و برق	نوع ۱+۲	۴۰ کیلوآمپر ۸/۲۰	ریل DIN
ردیف شارژر	القایی	نوع ۲	۲۰ کیلوآمپر ۸/۲۰	ریل DIN
خروجی دی سی	استاتیک	نوع ۲ جریان مستقیم	۲۰ کیلوآمپر ۸/۲۰	صندوق پستی
خط ارتباطی	ولتاژ پایین	نوع ۳	۵ کیلوآمپر ۸/۲۰	ورودی RJ45

 شارژرهای خورشیدی

بعضی سایت‌ها پنل خورشیدی روی سقف اضافه می‌کنند. همین ضربه می‌تواند به خط خورشیدی برخورد کند و به باس DC شارژر منتقل شود. ما از یک SPD با ولتاژ ۱۰۰۰ ولت DC روی کمباینر خورشیدی و یک SPD با ولتاژ ۶۰۰ ولت DC روی شارژر استفاده می‌کنیم. هر دو قسمت دارای یک میله اتصال زمین هستند، بنابراین ولتاژ برابر می‌ماند. من یک بسته دوتایی با یک شماره قطعه می‌فروشم تا خریدار نتواند یک طرف را فراموش کند.

حفاظت در برابر نوسانات برق برای شارژرهای خودروهای برقی، نگهداری و مدیریت؟

من به هر سایت یک چک لیست پنج خطی می‌دهم: نگاه کن، کلیک کن، تعویض کن، گزارش بگیر، ریست کن - در کمتر از دو دقیقه انجام می‌شود.

تعمیر و نگهداری آسان است: هر ماه LED ها را بررسی کنید، کارتریج های خراب را تعویض کنید و تاریخ را ثبت کنید. من بسته های یدکی و یک برگه گزارش ارسال می کنم تا تیم سایت هرگز برای یک تعویض ساده با من تماس نگیرد.

بررسی بصری هر ماه

تکنسین سایت در طول ردیف قدم می‌زند و LEDهای سبز را می‌شمارد. یک پنجره قرمز به معنای سوختن MOV است. او سریال را در گزارش می‌نویسد و در زمان استراحت بعدی کارتریج را تعویض می‌کند. یک اپراتور بریتانیایی ۲۰۰ پست دارد؛ این پیاده‌روی ۳۰ دقیقه طول می‌کشد و هر ماه ۲ تا ۳ واحد خراب را پیدا می‌کند. شارژر آنلاین می‌ماند و راننده هرگز مشکلی نمی‌بیند.

سیگنال از راه دور برای سایت‌های بزرگ

در بزرگراه‌های بزرگ، ما اتصال خشک SPD را به SCADA موجود سیم‌کشی می‌کنیم. یک نقطه قرمز روی HMI می‌گوید: «SPD از کار افتاده است». اتاق کنترل به ما ایمیل می‌زند، ما یک قطعه یدکی ارسال می‌کنیم و تکنسین در شیفت بعدی آن را تعویض می‌کند. زمان از کار افتادگی از ساعت‌ها به دقیقه کاهش می‌یابد. من ۱.۵۰ دلار اضافی برای میکروسوئیچ دریافت می‌کنم و ۵۰۰ دلار از خریدار در فروش از دست رفته صرفه‌جویی می‌کنم.

جدول MTTR بر اساس طراحی

طراحی	زمان تعویض	ابزارها	سوآپ زنده؟	خرابی
افزونه	۳۰ ثانیه	هیچکدام	بله	صفر
سیم سخت	۱۰ دقیقه	پیچ‌گوشتی	خیر	۱۰ دقیقه
با سیگنال	۳۰ ثانیه	هیچکدام	بله	صفر
بدون یدکی	۲ روز	سفارش + ارسال	خیر	۴۸ ساعت

موجودی کارتریج‌های یدکی

من یک جعبه پلاستیکی ارائه می‌دهم که 10 کارتریج را در خود جای می‌دهد و در اتاق خدمات نصب می‌شود. این جعبه یک کد QR دارد؛ تکنسین آن را اسکن می‌کند و ما همان روز کارتریج‌های اضافی را ارسال می‌کنیم. یک سایت در یک سال طوفانی از 6 کارتریج استفاده کرد و هرگز منتظر کامیون نماند. قیمت این جعبه 8 دلار است و یک تماس خدماتی به ارزش 200 دلار را صرفه‌جویی می‌کند.

شمارش عمر و پایان عمر

هر کارتریج برای ۲۰ ضربه بزرگ کافی است. ما یک عدد در کنار آن اضافه می‌کنیم تا تکنسین بتواند تعداد ضربه‌ها را از سایت متر ثبت کند. وقتی تعداد به ۱۸ رسید، یک کارتریج جدید ارسال می‌کنیم. برنامه‌ریز روند را می‌بیند و قطعه را به سفارش خرید بعدی اضافه می‌کند. بدون عجله، بدون اضافه کاری، بدون راننده عصبانی.

نتیجه‌گیری

شارژرهای نوع ۱+۲+۳ را نصب کنید، LEDها را ماهانه بررسی کنید و کارتریج‌ها را سریع تعویض کنید—شارژرهای شما آنلاین می‌مانند و رانندگان شما راضی خواهند ماند.