1. הגנה מפני הארקה של ערימות טעינה
עמדות טעינה לרכבים חשמליים מחולקות לשני סוגים:ערימות טעינה של ACוערימות טעינה DC. ערימות טעינה AC מספקות מתח AC של 220 וולט, אשר מומר למתח DC במתח גבוה על ידי המטען המובנה כדי לטעון את הסוללה.ערימות טעינה DCלספק מתח AC תלת פאזי של 380 וולט, אשר טוען את הסוללה ישירות דרך פתח הטעינה המהירה מבלי לעבור דרך המטען המובנה. התקן הלאומי GB/T20234.1 קובע בבירור את הדרישות לממשקי רכב וממשקי אספקת חשמל.מטעני רכב חשמליים ACלהשתמש בממשק שבעה פינים הסטנדרטי הלאומי, בעודמטעני DCהשתמשו בממשק בעל תשעת הפינים הסטנדרטי הארצי. פיני ה-PE של שני ממשקי הטעינה הממוקמים בצד הרכב הם שניהם הדקי הארקה (ראו איור 1). תפקיד חוט ההארקה PE הוא להאריק באופן אמין את גוף הרכב החשמלי דרך זרם החילופין.תחנת טעינה לרכב חשמליבתקן הלאומי GB/T 18487.1, חוט ההארקה PE של ציוד אספקת החשמל חייב להיות מחובר להארקת גוף הרכב החשמלי (פין PE באיור 1) כדי שמצב הטעינה של הרכב החשמלי יפעל כרגיל.
איור 1. פין PE של ממשק טעינה בצד הרכב
שימוש בשיטת הטעינה שבה ACעמדת טעינה לרכב חשמלימשתמש במחבר דו-כיווני לרכב כדי להתחבר לשקע הטעינה של הרכב החשמליכדוגמה, מנותח מעגל הבקרה של מערכת טעינה זו, ותרשים המעגל שלו מוצג באיור 2.
כאשר ציוד אספקת החשמל מוגדר לטעינה, אם הציוד תקין, המתח בנקודת גילוי 1 צריך להיות 12 וולט.
כאשר המפעיל מחזיק את אקדח הטעינה ולוחץ על המנעול המכני, S3 נסגר, אך ממשק הרכב אינו מחובר במלואו, המתח בנקודת הגילוי 1 הוא 9V.
כאשר ה-אקדח טעינהמחובר במלואו לשקע הטעינה של הרכב, S2 נסגר. בשלב זה, המתח בנקודת גילוי 1 יורד במהירות. ציוד אספקת החשמל מאשר את האות דרך חיבור CC ומזהה את הזרם שכבל הטעינה יכול לעמוד בו, על ידי העברת מתג S1 מקצה 12V לקצה PWM.
כאשר המתח בנקודת גילוי 1 יורד ל-6V, המתגים K1 ו-K2 של ציוד אספקת החשמל מתקרבים לזרם המוצא, ובכך משלימים את מעגל אספקת החשמל. לאחר שהרכב החשמלי וציוד אספקת החשמל יוצרים חיבור חשמלי, התקן בקרת הרכב קובע את קיבולת אספקת החשמל המקסימלית של ציוד אספקת החשמל על ידי הערכת מחזור העבודה של אות ה-PWM בנקודת גילוי 2. לדוגמה, עבור ערימת טעינה של 16A, מחזור העבודה הוא 73.4%, לכן המתח בקצה ה-CP נע בין 6V ל-12V-, בעוד שהמתח בקצה ה-CC... מתח ההדק יורד מ-4.9V (מצב מחובר) ל-1.4V (מצב טעינה).
לאחר שיחידת בקרת הרכב קובעת שחיבור הטעינה מחובר במלואו (כלומר, S3 ו-S2 סגורים) ומשלימה את הגדרת זרם הכניסה המרבי המותר של המטען המובנה (S1 עובר להדק PWM, K1 ו-K2 סגורים), המטען המובנה מתחיל לטעון את הרכב החשמלי.
במהלך תהליך זה, אם חוט ההארקה PE מנותק, לא יהיה שינוי מתח בנקודת הגילוי, לא ניתן יהיה להוביל את מעגל אספקת החשמל, ולא ניתן יהיה ליצור חיבור חשמלי בין הרכב החשמלי לציוד אספקת החשמל. במקרה זה, המטען המובנה יהיה במצב כבוי.
2. בדיקת ניתוק הארקה של מערכת הטעינה
אם הארקה שלמערכת טעינה של ערימת טעינה ACתקלות, ציוד אספקת החשמל ידלוף זרם, מה שעלול לגרום להתחשמלות ולפגיעה גופנית. לכן, בדיקה ובדיקה של ערימות טעינה הן חיוניות. על פי תקנים כגון GB/T20324, GB/T 18487 ו-NB/T 33008, בדיקת ערימות טעינה AC כוללת בעיקר בדיקות כלליות, בדיקות מיתוג מעגלי עומס ובדיקות חריגות בחיבור. באמצעות ה-BAIC EV200 כדוגמה, ההשפעה של הארקת PE חריגה על מצב הטעינה של מערכת הטעינה נצפית על ידי בדיקת שינויי זרם הקלט והפלט של המטען המובנה.
במערכת המוצגת באיור 3, הדקי CC ו-CP בצד שמאל של המטען המובנה הם קווי אות בקרת טעינה; PE הוא חוט הארקה; ו-L ו-N הם הדקי קלט של 220V AC.
הדקים בצד ימין של דיאגרמת המטען המובנה הם הדקי תקשורת מתח נמוך. תפקידם העיקרי הוא להחזיר את אות המטען המובנה לקו אישור החיבור של ה-VCU, להפעיל את קו אות התעוררות הטעינה כדי להעיר את לוח המחוונים המציג את מצב החיבור, ולאפשר למטען להעיר את ה-VCU ואת ה-BMS. לאחר מכן, ה-VCU מעיר את לוח המחוונים כדי להתחיל להציג את מצב הטעינה. הממסרים החיוביים והשליליים הראשיים בתוך הסוללה נשלטים על ידי ה-BMS כדי להיסגר באמצעות פקודות מה-VCU, ומשלימים את תהליך טעינת הסוללה. ההדק בתחתית המטען המובנה באיור 3, המחובר לקופסת בקרת המתח הגבוה, הוא הדקי פלט DC במתח גבוה.
בבדיקת תקלת הארקה ב-PE, נעשה שימוש בשני מהדקי זרם למדידת זרמי הכניסה והפלט בו זמנית. תקלת PE במעגל פתוח נקבעה באמצעות ספק כוח AC תוצרת בית. כאשר קו ה-PE היה מוארק כרגיל, מתג ההארקה היה ON. כאשר מהדק הזרם הופעל על קו L (או N), זרם הכניסה AC הנמדד של המטען המובנה היה כ-16A. כאשר מהדק הזרם השני הופעל על מסוף יציאת החשמל DC של המטען המובנה, הזרם הנמדד היה כ-9A.
כאשר חוט הארקת PE נותק ומתג ההארקה היה כבוי, זרם הכניסה AC שנמדד של המטען המובנה היה 0A, וזרם הפלט DC היה גם הוא 0A. לאחר ביצוע חוזר של בדיקת המעגל הפתוח, שני הזרמים חזרו באופן מיידי ל-0A. בדיקת מעגל פתוח זו במסוף PE מדגימה שכאשר חוט הארקת PE מנותק, אין זרם במסופי הכניסה והפלט של המטען המובנה, כלומר המטען המובנה אינו פועל ולכן אינו מפיק חשמל במתח גבוה לתיבת הבקרה במתח גבוה, מה שמונע מהסוללה להיטען.
הגנת הארקה עבור עמודי טעינה AC היא חיונית. ללא הגנת הארקה, תחנות טעינה עלולות לגרום לסכנת התחשמלות. עקב הגנת הכיבוי העצמי של מעגל הטעינה, לא ניתן ליצור חיבור בין הרכב החשמלי לציוד אספקת החשמל, והמטען המובנה לא יפעל.
—הסוף—
זמן פרסום: 2 בדצמבר 2025
