Prenapetostna zaščita za polnilnice za električna vozila?

Še vedno se spominjam klica nemške stranke – ena sama napaka je uničila 12 polnilnic za električna vozila, račun za popravilo pa me je bolel bolj kot moja prva prometna nesreča.

Da, zaščita pred prenapetostjo je ključnega pomena za polnilnice za električna vozila, saj lahko en sam udar strele uniči napajalne module, komunikacijske plošče in enosmerne konektorje, katerih zamenjava stane več tisoč evrov. Vsak teden proizvajalcem polnilnic pošiljam SPD-je, preizkušene po IEC.

Če veste, kje pride do prenapetosti in kateri SPD je primeren, lahko skrajšate čas izpada in poskrbite za zadovoljstvo voznikov.

Ali je prenapetostna zaščita za polnilnike električnih vozil potrebna?

Sprehodil sem se po lokaciji v Španiji, kjer je ena sama napaka stala 16 polnilnic in dva dni izgubljene prodaje – vozniki še vedno delijo slabe ocene na spletu.

Prenapetostna zaščita je potrebna za polnilnice električnih vozil, ker hiter 6 kV sunek uniči napajalne module, enosmerne kontaktorje in komunikacijske plošče, ki so drage in jih je težko zamenjati. Na vsako novo polnilnico nameščam SPD-je.

Kjer Prenapetost vstopi v polnilnik za električna vozila

Polnilnik je videti kot velika kovinska škatla, vendar ima štiri vrata za zaščito pred prenapetostjo: izmenični napajalnik, izhodni kabel za enosmerni tok, podatkovno linijo do zalednega sistema in anteno za 4 G. Strela lahko udari v omrežje 2 km stran in še vedno potisne 4 kV v izmenične terminale. Voznik, ki se vozi z gumijastimi pnevmatikami, lahko v vtič za enosmerni tok vleče statično elektriko. Videl sem 2 kV na enosmernem vodilu samo zaradi avtomobilske iskre. Če polnilnik deli napajalnik z velikim motorjem, bo zaustavitev motorja potisnila energijo nazaj v isti vod. Vsaka pot potrebuje svojo zaščito.

Kaj najprej umre v polnilniku

Najšibkejši del je 12 V enosmerno napajanje, ki napaja tuljavo kontaktorja. Izgine pri 40 V. Sledi CAN oddajnik-sprejemnik, ki komunicira z avtomobilom; izgine pri 30 V. IGBT napajalni blok je nazivne napetosti 1,2 kV, vendar poči pri 1,6 kV. En udar v Milanu je ubil vse tri na 8 drogovih. Račun je znašal 28.400 € plus dva dni izgubljene prodaje. SPD za 90 € na vsakem napajalniku bi rešil vse.

Stroški enega udarca v primerjavi z enim SPD-jem

Polnilnik	Stroški zamenjave	Delovni čas	Izgubljena prodaja/dan	Skupni zadetek
12 V napajanje	180 €	1	400 €	580 €
CAN plošča	220 €	2	400 €	620 €
Napajalni modul	1.800 €	4	400 €	2.200 €
Polni polnilnik	8.000 €	8	800 €	8.800 €
Pretvornik zaščitne zaščite (SPD) 40 kA	90 €	0,5	0 €	90 €

Iz tabele je razvidno, da en okvarjen del stane več kot deset SPD-jev.

Skrito tveganje: Garancija neveljavna

Večina proizvajalcev polnilnikov razveljavi garancijo, če na lokaciji ni SPD-ja v dosegu 10 m. Klavzula je na 14. strani priročnika, zato jo mnogi kupci spregledajo. Ko modul pregori, proizvajalec zahteva fotografijo plošče. Če SPD ni, ni brezplačne zamenjave. Kupcem pošljem kopijo klavzule in povezavo do naše enote za DIN letev. Dodajo del in ohranijo garancijo.

Delovni čas spletnega mesta in zaupanje voznikov

Vozniki električnih vozil uporabljajo aplikacije, ki prikazujejo stanje v živo. Če je vaša polnilna postaja dva dni brez povezave, aplikacija vašo spletno stran premakne na dno seznama. Obseg obiskovalcev se zmanjša za 30 %. En sam slab udarec lahko izbriše donosnost naložbe celotne spletne strani. Majhen SPD ohranja polnilno postajo na spletu in vašo blagovno znamko v mislih voznika.

Ali imajo polnilniki za električna vozila vgrajeno prenapetostno zaščito?

Lani sem odprl deset znamk polnilnic – polovica jih ni imela nič drugega kot varovalko in nasmeh.

Večina polnilnic za električna vozila je opremljena z osnovnimi varovalkami in TVS diodami, ki prenesejo le majhne konice. Za pravo energijo strele potrebujete zunanji SPD, nameščen na napajalniku. Jaz jih dodam pri vsaki namestitvi.

Kaj tovarna resnično vstavi

Izmenična stran ima običajno 20 A stekleno varovalko in 275 V kovinsko-oksidni varistor velikosti kovanca. Ta MOV lahko enkrat prenese 1,5 kA, nato pa se izklopi. Enosmerna stran nima ničesar, ker proizvajalec zaupa, da se bo avtomobil sam zaščitil. Komunikacijska plošča ima lahko majhno TVS diodo, ki je dobra za 200 W. Neposredni udar 40 kA zagotovi 100-krat več energije. Vgrajeni deli delujejo kot varnostni pas v letalski nesreči – pomagajo, vendar ne rešijo situacije.

Tabela vgrajenih in potrebnih

Pot	Tovarniški del	Ocena prenapetosti	Resnična grožnja	Rezultat
IN LN	20 mm MOV	1,5 kA	40 kA	Mrtev
DC + -	Nobena	0	10 kA	Mrtev
Komunikacijska CAN	TVS 200 W	200 W	500 W	Mrtev
Klimatska naprava z zaščitnim faktorjem (SPD)	40kA MOV	40 kA	40 kA	Živ

Zakaj ustvarjalci ohranjajo lahkotnost

Stroški in prostor sta zakon. SPD doda 90 € in 72 mm na DIN letev. V cenovni vojni je to dovolj, da izgubite ponudbo. Proizvajalci zaupajo električarju na gradbišču, da bo dodal preostanek. Priročnik celo prikazuje shemo ožičenja s prazno režo za SPD. Kupcem povem: polnilnik je polovica izdelka; SPD na gradbišču je druga polovica.

Certifikat še vedno zahteva zunanji SPD

Polnilnik ima morda oznako CE ali UL, vendar je certifikat opravljen v čistem laboratoriju s kombiniranimi valovi 2 kV. Prava strela je 6 kV in 40 kA. Testna hiša to ve, zato v poročilo napišejo "potreben je zunanji SPD". To vrstico kopiram v svojo ponudbo, da kupec dvakrat vidi isto besedilo. Doda del in oba mirno spiva.

Kaj se zgodi brez prenapetostne zaščite za polnilnike električnih vozil?

Hranim fotografijo staljenega enosmernega kontaktorja – vozniki so morali avtomobile odrivati ​​stran od kadilnega stebra.

Brez prenapetostne zaščite en sam udar uniči napajalne module, kontaktorje in komunikacijske plošče. Polnilnik se izklopi, gonilniki puščajo slabe ocene in izgubite prodajo, dokler ne prispejo novi deli. To vidim vsako nevihtno sezono.

Resnični primer: Avtocestna lokacija v Italiji

Dvajset drogov je stalo na napajalnem vodu na vrhu hriba. Strela je udarila v omrežje 3 km stran. Konica je preletela nadzemni vod in zadela vsako polnilnico. Vsak enosmerni kontaktor se je zavaril, glavni IGBT-ji pa so počili. Lokacija je bila pet dni v temi. Deli so stali 42.000 evrov, izgubljena prodaja je dodala 15.000 evrov, upravljavec pa je plačal kazen upravi za ceste. Komplet pretvornikov zavorne moči (SPD) v vrednosti 1800 evrov bi lokacijo ohranil pri življenju.

Nevarnost požara v notranjosti omare

Ko variator (MOV) v polnilniku pride v kratek stik, lahko porabi 100 A, dokler se ne sproži glavno varovalko. Vročina stopi plastiko in vžge prah. Na enem mestu v Teksasu je polnilnik zgorel do tal. V poročilu gasilcev je bil kot vzrok naveden "kratki stik zaradi prenapetosti". Zavarovalnica je zavrnila izplačilo, ker ni bil nameščen zunanji odklopnik. Z delom v vrednosti 90 evrov bi lahko rešili polnilnik v vrednosti 12.000 evrov in zavetje v vrednosti 50.000 evrov.

Tabela napak, ki sem jih zabeležil

Spletno mesto	Polnilniki	Razdalja udarca	Izgubljeni deli	Dnevi navzdol
IT za avtoceste	20	3 km	20 enosmernih plošč	5
Nakupovalni center DE	6	1 km	6 napajalnikov	2
Mesto Združeno kraljestvo	4	0,5 km	4 komunikacijske plošče	1
Z SPD-jem	Kateri koli	Kateri koli	0	0

Negativne reakcije voznikov in izgubljeni prihodek

Vozniki električnih vozil uporabljajo aplikacije, ki prikazujejo stanje v živo. Če je vaša objava dva dni brez povezave, vas aplikacija premakne na dno seznama. Obseg obiskovalcev se lahko zmanjša za 30 %. En sam slab udarec lahko izbriše donosnost naložbe celotnega spletnega mesta. Majhen SPD ohranja polnilnico na spletu in vašo blagovno znamko v mislih voznika.

Pravna izpostavljenost

Nekatera spletna mesta imajo dobavne pogodbe, ki obljubljajo 97-odstotno delovanje. Če vas prenapetost pade pod to mejo, plačate kazen. En operater je po stavki plačal 8000 evrov provizije. Stroški SPD so manjši od enomesečne kazni. To klavzulo dodam v svoje ponudbeno pismo, da kupec tveganje vidi v denarnem smislu.

Vodnik po prenapetostni zaščiti za polnilnike električnih vozil: Vrste SPD in scenariji uporabe?

Vsakemu mestu izročim enostrani zemljevid: tip 1 pri napajalniku, tip 2 pri polnilnem stojalu, tip 3 pri komunikacijski omarici – preprosto in varno.

Za strelo uporabite tip 1 na glavni plošči, tip 2 na podploščah polnilnika za inducirane prenapetosti in tip 3 na komunikacijskih vodih za nizkonapetostne plošče. Komplete pošiljam z oznakami, da jih ekipa ne more zamenjati.

Napajalnik AC: Tip 1+2 40 kA

Glavna stikalna plošča je izpostavljena neposrednim udarom. V istem ohišju uporabljamo 40 kA 8/20 µs MOV blok z 25 kA 10/350 µs impulzno cevjo. Enota se vpne pri 1,2 kV in se prilega 36 mm DIN letvi. Dodam vizualno zastavico in oddaljeni kontakt. Kontaktne žice so priključene na lokacijski SCADA, tako da lastnik ve, kdaj je del utrujen.

Podplošča polnilnika: Tip 2 20 kA

Vsaka vrsta polnilcev ima svoje stikalo. Takoj za stikalom dodamo 20 kA tipa 2. Vodnik do polnilnika mora ostati krajši od 10 m. Če je razdalja daljša, dodamo še eno stikalo tipa 3 na podnožju polnilnika. Del je vtičen, zato ga tehnik zamenja v živo. Na eni lokaciji v Franciji so med odmorom za kosilo zamenjali 6 enot v 15 minutah.

Enosmerni izhod: Tip 2 600 V enosmernega toka

Enosmerni kabel poteka zunaj in deluje kot antena. Uporabljamo 600 V enosmerni kabel tipa 2, ki se namesti v polikarbonatno ohišje na stebru. Del se vpne pri 1,2 kV in lahko prenese 20 kA. Povezuje se med kontaktorjem in avtomobilsko vtičnico. Zelena LED lučka prikazuje v redu; rdeča pomeni zamenjavo. V Hamburgu imam na zalogi 500 kosov za dostavo naslednji dan.

Tabela izbirnega seznama po lokacijah

Lokacija	Grožnja	Tip SPD-ja	Specifikacija	Nosilec
Glavna plošča	Strela	Tip 1+2	40 kA 8/20	DIN-letev
Vrsta za polnjenje	Inducirano	Tip 2	20 kA 8/20	DIN-letev
Enosmerni izhod	Statično	Tip 2 enosmerni tok	20 kA 8/20	Poštni nabiralnik
Komunikacijska linija	Nizek V	Tip 3	5 kA 8/20	Vhod RJ45

 Polnilniki, povezani s sončno energijo

Nekatera mesta dodajo sončno energijo na streho. Isti udarec lahko zadene sončno linijo in preskoči na enosmerni tok polnilnika. Na solarnem kombinatorju uporabljamo 1000 V dc SPD in 600 V dc SPD na polnilniku. Oba dela si delita isto ozemljitveno palico, zato napetost ostane enaka. Prodajam dvojni paket z eno samo kataloško številko, da kupec ne more pozabiti ene strani.

Vzdrževanje in upravljanje prenapetostne zaščite za polnilnike električnih vozil?

Vsakemu spletnemu mestu dam kontrolni seznam s petimi vrsticami: poglej, klikni, zamenjaj, zabeleži, ponastavi – končano v manj kot dveh minutah.

Vzdrževanje je enostavno: vsak mesec preverite LED diode, zamenjajte prazne kartuše in zabeležite datum. Pošljem rezervne kartuše in dnevnik, da me ekipa na gradbišču nikoli ne pokliče zaradi preproste zamenjave.

Vizualni pregled vsak mesec

Tehnik na gradbišču hodi po vrsti in šteje zelene LED diode. Rdeče okno pomeni, da je MOV pečen. V dnevnik zapiše serijsko številko in zamenja kartušo ob naslednjem odmoru. En operater v Združenem kraljestvu ima 200 postaj; sprehod traja 30 minut in vsak mesec zazna 2–3 nedelujoče enote. Polnilnik ostane na spletu in voznik nikoli ne opazi napake.

Daljinski signal za velika mesta

Na velikih avtocestah priključimo suhi kontakt SPD na obstoječi SCADA. Rdeča pika na HMI kaže "SPD mrtev". Nadzorna soba nam pošlje e-pošto, pošljemo rezervno stikalo in tehnik ga zamenja v naslednji izmeni. Čas izpada se skrajša z nekaj ur na minute. Za mikro stikalo zaračunam dodatnih 1,50 $ in kupcu prihranim 500 $ izgubljene prodaje.

Tabela MTTR po zasnovi

Oblikovanje	Čas zamenjave	Orodja	Izmenjava v živo?	Čas nedelovanja
Vtičnik	30 s	Nobena	Da	Ničla
Trda žica	10 minut	Izvijač	Ne	10 minut
S signalom	30 s	Nobena	Da	Ničla
Brez rezerve	2 dni	Naročilo + pošiljanje	Ne	48 ur

Zaloga rezervnih kartuš

V servisni sobi ponujam plastično škatlo, ki sprejme 10 kartuš in nosilcev. Škatla ima QR kodo; tehnik jo skenira in polnila pošljemo še isti dan. Neka lokacija je v nevihtnem letu porabila 6 kartuš in ni nikoli čakala na tovornjak. Škatla stane 8 dolarjev in prihrani en servisni klic v vrednosti 200 dolarjev.

Število življenj in konec življenjske dobe

Vsaka kartuša zdrži 20 močnih zadetkov. Na stran dodamo številko, da lahko tehnik beleži zadetke s števcem gradbišča. Ko število doseže 18, odpremimo novo. Načrtovalec vidi trend in doda del k naslednji naročilnici. Brez naglice, brez nadur, brez jeznih voznikov.

Zaključek

Namestite SPD-je tipa 1+2+3, mesečno preverjajte LED-diode in hitro menjajte kartuše – vaši polnilniki ostanejo na spletu in vaši vozniki zadovoljni.