Pārsprieguma aizsardzība elektroautomobiļu lādētājiem?
Es joprojām atceros zvanu no vācu klienta — viena elektroautomobiļu uzlādes staciju bojāeja, un remonta rēķins bija sāpīgāks nekā mana pirmā autoavārija.
Jā, pārsprieguma aizsardzība ir vitāli svarīga elektrotransportlīdzekļu lādētājiem, jo viens zibens spēriens var sabojāt jaudas moduļus, sakaru plates un līdzstrāvas savienotājus, kuru nomaiņa maksā tūkstošiem. Es katru nedēļu piegādāju IEC testētus SPD lādētāju ražotājiem.
Ja zināt, kur ienāk pārsprieguma spriedze un kurš SPD ir piemērots, varat samazināt dīkstāves laiku un nodrošināt autovadītāju apmierinātību.
Vai elektroautomobiļu lādētājiem ir nepieciešama pārsprieguma aizsardzība?
Es devos uz vietu Spānijā, kur viena streika dēļ tika atlaisti 16 uzlādes staciju lādētāji un divas dienas zaudēti pārdošanas apjomi — autovadītāji joprojām dalās sliktās atsauksmēs tiešsaistē.
Elektroautomobiļu lādētājiem ir nepieciešama pārsprieguma aizsardzība, jo ātrs 6 kV impulss sabojās jaudas moduļus, līdzstrāvas kontaktorus un sakaru plates, kas ir dārgas un kuru nomaiņu veic lēni. Es uzstādu pārsprieguma slēdžus (SPD) katrā jaunā lādētājā.
Kur Pārspriegums nonāk EV uzlādes ierīcē
Lādētājs izskatās pēc lielas metāla kastes, taču tam ir četras durvis pārspriegumiem: maiņstrāvas barošanas avots, līdzstrāvas izejas kabelis, datu līnija uz aizmugures daļu un 4G antena. Zibens var iespērt elektrotīklā 2 km attālumā un joprojām ievadīt 4 kV maiņstrāvas spailēs. Vadītājs, kas ripo uz gumijas riepām, var ievilkt statisko elektrību līdzstrāvas spraudnī. Esmu redzējis 2 kV līdzstrāvas kopnē tikai no automašīnas dzirksteles. Ja lādētājs koplieto padeves vadu ar lielu motoru, motora apturēšana ievadīs enerģiju atpakaļ tajā pašā līnijā. Katram ceļam ir nepieciešams savs aizsargs.
Kas pirmais mirst lādētāja iekšpusē
Vājākā daļa ir 12 V līdzstrāvas barošanas avots, kas baro kontaktora spoli. Tas pārstāj darboties pie 40 V. Nākamais ir CAN raidītājs-uztvērējs, kas sazinās ar automašīnu; tas pārstāj darboties pie 30 V. IGBT barošanas bloka nominālā strāva ir 1,2 kV, bet tas pārtrūkst pie 1,6 kV. Viens pārrāvums Milānā nogalināja visus trīs blokus uz 8 stabiem. Rēķins bija 28 400 eiro plus divas zaudētas pārdošanas dienas. 90 eiro vērts SPD katrā fīderī būtu glābis visu.
Viena streika izmaksas salīdzinājumā ar vienu SPD
| Lādētāja daļa | Aizstāšanas izmaksas | Darba stundas | Zaudētie pārdošanas apjomi dienā | Kopējais trāpījums |
| 12 V barošana | 180 eiro | 1 | 400 eiro | 580 eiro |
| CAN plate | 220 eiro | 2 | 400 eiro | 620 eiro |
| Barošanas modulis | 1800 eiro | 4 | 400 eiro | 2200 eiro |
| Pilnībā uzlādēts | 8000 eiro | 8 | 800 eiro | 8800 eiro |
| SPD 40 kA | 90 eiro | 0,5 | 0 eiro | 90 eiro |
Tabulā redzams, ka viena bojāta detaļa izmaksā vairāk nekā desmit SPD.
Slēpts risks: Garantijas spēkā neesamība
Lielākā daļa lādētāju ražotāju anulē garantiju, ja objektā 10 m rādiusā nav SPD. Šī klauzula ir atrodama rokasgrāmatas 14. lappusē, tāpēc daudzi pircēji to nepamana. Kad modulis izdeg, ražotājs lūdz paneļa fotoattēlu. Nav SPD nozīmē, ka bezmaksas maiņa nav iespējama. Es nosūtu pircējiem šīs klauzulas kopiju un saiti uz mūsu DIN sliedes ierīci. Viņi pievieno detaļu un saglabā garantiju spēkā.
Vietnes darbības laiks un vadītāju uzticamība
Elektroautomobiļu vadītāji izmanto lietotnes, kas rāda tiešraides statusu. Ja jūsu uzlādes stacija ir bezsaistē divas dienas, lietotne jūsu uzlādes staciju novieto saraksta apakšā. Apmeklētāju skaits samazinās par 30 %. Viens nepareizs uzlādes stacijas darbības pārtraukums var izdzēst visas uzlādes stacijas ieguldījumu atdevi. Neliels SPD nodrošina uzlādes stacijas nepārtrauktu darbību un jūsu zīmola atpazīstamību vadītāja prātā.
Vai elektroautomobiļu lādētājiem ir iebūvēta pārsprieguma aizsardzība?
Pagājušajā gadā es atvēru desmit lādētāju zīmolu veikalus — pusei no tiem nebija nekā vairāk kā tikai drošinātājs un smaids.
Lielākā daļa elektroautomobiļu uzlādes ierīču tiek piegādātas ar vienkāršiem drošinātājiem un TVS diodēm, kas apstrādā tikai nelielus impulsus. Lai iegūtu īstu zibens enerģiju, ir nepieciešams ārējs SPD, kas uzstādīts pie padeves avota. Es tos pievienoju katrā instalācijā.
Ko rūpnīca patiesībā ievieto iekšā
Maiņstrāvas pusē parasti ir 20 A stikla drošinātājs un 275 V metāla oksīda varistors monētas lielumā. Šis MOV vienreiz var izturēt 1,5 kA, pēc tam tas nomirst. Līdzstrāvas pusē nav nekā, jo ražotājs uzticas automašīnai, lai tā sevi aizsargātu. Sakaru platē var būt niecīga TVS diode, kas nodrošina 200 W. Tiešs 40 kA trieciens piegādā 100 reizes lielāku enerģiju. Iebūvētās detaļas darbojas kā drošības josta lidmašīnas avārijā — tās palīdz, bet neglābj situāciju.
Iebūvēto un nepieciešamo elementu tabula
| Ceļš | Rūpnīcas daļa | Pārsprieguma vērtējums | Reāls drauds | Rezultāts |
| UN LN | 20 mm MOV | 1,5 kA | 40 kA | Miris |
| Līdzstrāva + - | Neviens | 0 | 10 kA | Miris |
| Komunikācijas CAN | TVS 200 W | 200 W | 500 W | Miris |
| Maiņstrāva ar SPD | 40kA MOV | 40 kA | 40 kA | Dzīvs |
Kāpēc ražotāji to uztur vieglā stāvoklī
Izmaksu un vietas ziņā ir svarīgi. SPD pievieno 90 eiro un 72 mm uz DIN sliedes. Cenu karā ar to pietiek, lai zaudētu piedāvājumu. Ražotāji uzticas objekta elektriķim, ka tas pievienos pārējo. Rokasgrāmatā pat ir parādīta elektroinstalācijas shēma ar tukšu SPD slotu. Es pircējiem saku: lādētājs ir puse no produkta; objekta SPD ir otra puse.
Sertifikāts joprojām pieprasa ārējo SPD
Lādētājam var būt CE vai UL marķējums, bet sertifikācija tiek veikta tīrā laboratorijā ar 2 kV kombinētajiem viļņiem. Īsts zibens ir 6 kV un 40 kA. Testēšanas iestāde to zina, tāpēc ziņojumā ieraksta "nepieciešams ārējs SPD". Es kopēju šo rindiņu savā piedāvājumā, lai pircējs divreiz redzētu vienu un to pašu tekstu. Viņš pievieno detaļu, un mēs abi labi guļam.
Kas notiek bez pārsprieguma aizsardzības elektrotransportlīdzekļu lādētājiem?
Man ir fotogrāfija ar izkusušu līdzstrāvas kontaktoru — autovadītājiem nācās stumt automašīnas prom no smēķēšanas staba.
Bez pārsprieguma aizsardzības pat viens trieciens iznīcina barošanas moduļus, kontaktorus un sakaru plates. Lādētājs izslēdzas, draiveri atstāj sliktas atsauksmes, un jūs zaudējat pārdošanas apjomus, līdz tiek piegādātas jaunas detaļas. Es to redzu katrā vētru sezonā.
Reāls gadījums: automaģistrāles vieta Itālijā
Kalna galā uz padeves līnijas atradās divdesmit stabi. Zibens iespēra elektrotīklā 3 km attālumā. Sprieguma tapa aizdzina gaisvadu līniju līdz katram lādētājam. Visi līdzstrāvas kontaktori sametās, un galvenie IGBT tranzistori saplaisāja. Teritorija bija tumša piecas dienas. Detaļu izmaksas bija 42 000 eiro, zaudētie pārdošanas apjomi pieauga par 15 000 eiro, un operators samaksāja sodu autoceļu pārvaldei. 1800 eiro vērts SPD komplekts būtu uzturējis objektu dzīvu.
Ugunsgrēka risks skapī
Kad lādētāja iekšpusē esošajam MOV pārstāj darboties īsslēgumā, tas var patērēt 100 A, līdz atslēdzas galvenais drošinātājs. Karstums izkausē plastmasu un aizdedzina putekļus. Kādā objektā Teksasā lādētājs nodega līdz pamatiem. Ugunsdzēsēju brigādes ziņojumā kā iemesls bija norādīts "pārsprieguma izraisīts īsslēgums". Apdrošinātāja atteicās izmaksāt, jo nebija uzstādīts ārējs SPD. 90 eiro vērta detaļa varētu glābt 12 000 eiro vērtu lādētāju un 50 000 eiro vērtu pajumti.
Manis reģistrēto kļūmju tabula
| Vietne | Lādētāji | Trieciena attālums | Pazaudētas detaļas | Dienas uz leju |
| Autoceļu IT | 20 | 3 km | 20 līdzstrāvas dēļi | 5 |
| Tirdzniecības centrs DE | 6 | 1 km | 6 maiņstrāvas piegādes | 2 |
| Pilsēta Apvienotā Karaliste | 4 | 0,5 km | 4 sakaru plates | 1 |
| Ar SPD | Jebkurš | Jebkurš | 0 | 0 |
Vadītāju negatīvā reakcija un zaudētie ieņēmumi
Elektroautomobiļu vadītāji izmanto lietotnes, kas rāda tiešraides statusu. Ja jūsu ieraksts ir bezsaistē divas dienas, lietotne jūs nolaiž saraksta apakšā. Apmeklētāju skaits var samazināties par 30%. Viens nepareizs brauciens var izdzēst visas vietnes ieguldījumu atdevi. Neliels SPD nodrošina uzlādes stacijas nepārtrauktu darbību un jūsu zīmola atpazīstamību vadītāja prātā.
Juridiskā iedarbība
Dažās vietnēs ir piegādes līgumi, kas sola 97 % darbības laiku. Ja pārsprieguma dēļ spriegums samazinās zem šīs atzīmes, tiek piemērota soda nauda. Viens operators pēc streika samaksāja 8000 eiro maksā. SPD izmaksas ir mazākas nekā viena mēneša soda nauda. Es pievienoju šo klauzulu savam piedāvājuma vēstulei, lai pircējs redzētu risku naudas izteiksmē.
Elektroautomobiļu lādētāju pārsprieguma aizsardzības ceļvedis: pārsprieguma aizsardzības ierīču veidi un lietošanas scenāriji?
Es katrai vietai iedodu vienas lappuses karti: 1. ierakstiet pie barotavas, 2. ierakstiet pie uzlādes statīva, 3. ierakstiet pie sakaru kastes — vienkārši un bez atteices.
Zibensizlādes gadījumā galvenajā platē izmantojiet 1. tipu, inducēto pārspriegumu gadījumā lādētāja apakšpaneļos — 2. tipu, bet zemsprieguma platēs — 3. tipu sakaru līnijās. Komplektus piegādāju ar etiķetēm, lai komanda tos nevarētu sajaukt.
Maiņstrāvas padeves ierīce: 1.+2. tips, 40 kA
Galvenais sadales skapis uztver tiešus triecienus. Tajā pašā korpusā mēs izmantojam 40 kA 8/20 µs MOV bloku ar 25 kA 10/350 µs impulsa cauruli. Iekārta ieslēdzas ar 1,2 kV spriegumu un ir piemērota 36 mm DIN sliedei. Es pievienoju vizuālu karodziņu un tālvadības kontaktu. Kontaktvadi ir pievienoti objekta SCADA sistēmai, lai īpašnieks zinātu, kad detaļa ir nogurusi.
Lādētāja apakšpanelis: 2. tips, 20 kA
Katrai lādētāju rindai ir savs slēdzis. Tūlīt aiz slēdža mēs pievienojam 20 kA 2. tipa slēdzi. Lādētāja vadam jābūt mazākam par 10 m. Ja attālums ir garāks, lādētāja pamatnē pievienojam vēl vienu 3. tipa slēdzi. Detaļa ir iespraužama, tāpēc tehniķis to nomaina tiešraidē. Vienā objektā Francijā pusdienu pārtraukumā 15 minūtēs tika nomainītas 6 ierīces.
Līdzstrāvas izeja: 2. tips, 600 V līdzstrāva
Līdzstrāvas kabelis atrodas ārpusē un darbojas kā antena. Mēs izmantojam 600 V līdzstrāvas 2. tipa kabeli, kas tiek piestiprināts polikarbonāta kārbā uz staba. Detaļas fiksators ir 1,2 kV, un tā var izturēt 20 kA. Tā savieno kontaktoru un automašīnas kontaktligzdu. Zaļa gaismas diode norāda, ka viss ir kārtībā; sarkana nozīmē, ka var apmainīt. Man ir 500 gab. noliktavā Hamburgā ar piegādi nākamajā dienā.
Atrašanās vietas saraksta tabula
| Atrašanās vieta | Draudi | SPD tips | Specifikācija | Mount |
| Galvenā plate | Zibens | 1.+2. tips | 40 kA 8/20 | DIN sliede |
| Lādētāja rinda | Izraisīts | 2. tips | 20 kA 8/20 | DIN sliede |
| Līdzstrāvas izeja | Statiska | 2. tipa līdzstrāva | 20 kA 8/20 | Pastkastīte |
| Komunikācijas līnija | Zems V | 3. tips | 5 kA 8/20 | RJ45 ieeja |
Ar saules enerģiju savienoti lādētāji
Dažās vietās jumtam tiek uzstādītas saules baterijas. Viens un tas pats trieciens var trāpīt saules enerģijas līnijai un pārlēkt uz lādētāja līdzstrāvas kopni. Mēs izmantojam 1000 V līdzstrāvas SPD saules bateriju apvienotājam un 600 V līdzstrāvas SPD lādētājam. Abas daļas izmanto vienu un to pašu zemējuma stieni, lai spriegums paliktu vienāds. Es pārdodu divu daļu komplektu ar vienu detaļas numuru, lai pircējs nevarētu aizmirst vienu pusi.
Pārsprieguma aizsardzība elektroautomobiļu uzlādes ierīcēm — apkope un pārvaldība?
Es katrai vietnei sniedzu piecu rindu kontrolsarakstu: apskate, klikšķis, maiņa, reģistrēšana, atiestatīšana — paveikts mazāk nekā divās minūtēs.
Apkope ir vienkārša: katru mēnesi pārbaudiet gaismas diodes, nomainiet izlietotās kasetnes un reģistrējiet datumu. Es nosūtu rezerves pakas un reģistrācijas lapu, lai objekta komanda man nekad nezvanītu vienkāršas nomaiņas veikšanai.
Vizuāla pārbaude katru mēnesi
Tehniķis staigā pa rindu un skaita zaļās gaismas diodes. Sarkans lodziņš nozīmē, ka MOV ir bojāts. Viņš ieraksta sērijas numuru žurnālā un nākamajā pārtraukumā nomaina kasetni. Vienam operatoram Apvienotajā Karalistē ir 200 ieraksti; apskate ilgst 30 minūtes, un katru mēnesi tiek uztvertas 2–3 bojātas ierīces. Lādētājs paliek tiešsaistē, un vadītājs nekad nepamana kļūmi.
Tālvadības signāls lielām vietām
Uz lieliem autoceļiem mēs pieslēdzam SPD sauso kontaktu esošajai SCADA sistēmai. Sarkans punkts uz HMI norāda: "SPD nedarbojas". Vadības telpa mums nosūta e-pastu, mēs nosūtām rezerves daļu, un tehniķis to nomaina nākamajā maiņā. Dīkstāves laiks samazinās no stundām līdz minūtēm. Es iekasēju 1,50 USD papildus par mikroslēdzi un ietaupu pircējam 500 USD zaudēto pārdošanas apjomu dēļ.
MTTR tabula pēc dizaina
| Dizains | Apmaiņas laiks | Instrumenti | Tiešraides maiņa? | Dīkstāve |
| Spraudnis | 30 sekundes | Neviens | Jā | Nulle |
| Cietais vads | 10 minūtes | Skrūvgriezis | Nē | 10 minūtes |
| Ar signālu | 30 sekundes | Neviens | Jā | Nulle |
| Nav rezerves | 2 dienas | Pasūtījums + piegāde | Nē | 48 stundas |
Rezerves patronu krājumi
Servisa telpā piedāvāju plastmasas kasti, kurā ietilpst 10 kārtridži, un stiprinājumus. Kastei ir QR kods; tehniķis to noskenē, un mēs nosūtām uzpildes tajā pašā dienā. Vienā vietā vētrainā gadā tika izmantoti 6 kārtridži un nekad netika gaidīta kravas automašīna. Kaste maksā 8 USD un ietaupa vienu servisa izsaukumu 200 USD vērtībā.
Dzīves skaitīšana un dzīves beigas
Katra kasetne pietiek 20 spēcīgiem triecieniem. Mēs pievienojam skaitli sānos, lai tehniķis varētu reģistrēt triecienus no objekta skaitītāja. Kad skaitītājs sasniedz 18, mēs nosūtām jaunu. Plānotājs redz tendenci un pievieno detaļu nākamajam pasūtījumam. Nav steigas, nav virsstundu, nav dusmīgu autovadītāju.
Secinājums
Uzstādiet 1.+2.+3. tipa SPD, pārbaudiet gaismas diodes katru mēnesi un ātri nomainiet kasetnes — jūsu lādētāji darbojas nepārtraukti, un jūsu autovadītāji ir apmierināti.