Ülepingekaitse elektriautode laadijatele?
Mäletan siiani kõnet ühelt Saksa kliendilt – üks õnnetus tappis 12 elektriautode laadijat ja remondiarve oli valusam kui minu esimene autoavarii.
Jah, ülepingekaitse on elektriautode laadijate jaoks ülioluline, sest üksainus välgulöök võib praadida läbi toitemoodulite, sideplaatide ja alalisvooluühenduste, mille väljavahetamine maksab tuhandeid. Saadan IEC-testitud SPD-sid laadijate tootjatele igal nädalal.
Kui teate, kuhu pingetõusud sisenevad ja milline SPD sobib, saate vähendada seisakuid ja hoida juhid rahul.
Kas elektriautode laadijate ülepingekaitse on vajalik?
Jalutasin Hispaanias ühes kohas, kus üks rike maksis 16 laadijat ja kaks päeva müügikaotust – juhid jagavad endiselt internetis halbu arvustusi.
Elektriautode laadijate puhul on ülepingekaitse vajalik, sest kiire 6 kV piik hävitab toitemoodulid, alalisvoolu kontaktorid ja sideplaadid, mis on kallid ja mida on aeglane vahetada. Paigaldan igale uuele laadijale ülepingekaitse.
Kus Ülepinge siseneb elektriauto laadijasse
Laadija näeb välja nagu suur metallkast, aga sellel on neli luuki liigpingetõugete jaoks: vahelduvvoolu toiteallikas, alalisvoolu väljundkaabel, andmesideliin tagaotsa ja 4G antenn. Välk võib tabada võrku 2 km kaugusel ja ikkagi suunata vahelduvvoolu klemmidele 4 kV. Kummirehvidel veerev draiver võib alalisvoolu pistikusse staatilist elektrit vedada. Olen näinud 2 kV alalisvoolusiinil ainuüksi auto sädemest. Kui laadija jagab toiteliini suure mootoriga, suunab mootori seiskamine energia tagasi samasse liini. Igal teel on vaja oma kaitset.
Mis laadija sees esimesena sureb
Kõige nõrgem osa on 12 V alalisvoolutoide, mis toidab kontaktori mähist. See sureb 40 V juures. Järgmisena on CAN-transiiver-vastuvõtja, mis suhtleb autoga; see sureb 30 V juures. IGBT-toiteplokk on nimipingega 1,2 kV, kuid puruneb 1,6 kV juures. Üks streik Milanos tappis kõik kolm 8 postil. Arve oli 28 400 eurot pluss kaks päeva müügikaotust. 90-eurone SPD igal toiteplokil oleks olukorra päästnud.
Ühe streigi ja ühe SPD hind
| Laadija osa | Asenduskulu | Tööaeg | Kaotatud müük päevas | Kokku tabamust |
| 12 V toide | 180 eurot | 1 | 400 eurot | 580 eurot |
| CAN-plaat | 220 eurot | 2 | 400 eurot | 620 eurot |
| Toitemoodul | 1800 eurot | 4 | 400 eurot | 2200 eurot |
| Täis laadija | 8000 eurot | 8 | 800 eurot | 8800 eurot |
| Liigpingepiir 40 kA | 90 eurot | 0,5 | 0 € | 90 eurot |
Tabel näitab, et üks rikkis osa maksab rohkem kui kümme SPD-d.
Varjatud risk: garantii kehtetuks tunnistamine
Enamik laadijate tootjaid tühistab garantii, kui ehitusplatsil pole 10 meetri raadiuses SPD-d. See klausel on kasutusjuhendi 14. leheküljel, seega paljud ostjad ei pane seda tähele. Kui moodul läbi põleb, küsib tootja paneeli fotot. SPD puudumine tähendab tasuta vahetust. Saadan ostjatele klausli koopia ja lingi meie DIN-rööpale kinnitatavale seadmele. Nad lisavad osa ja hoiavad garantii jõus.
Saidi tööaeg ja juhi usaldus
Elektriautojuhid kasutavad rakendusi, mis näitavad laadija reaalajas olekut. Kui teie laadija on kaks päeva võrguühenduseta, langetab rakendus teie laadimiskoha nimekirja lõppu. Jalakäijate arv langeb 30%. Üks halb laadimiskord võib kogu laadimiskoha investeeringutasuvuse kustutada. Väike SPD hoiab laadija võrgus ja teie brändi juhi meeles.
Kas elektriautode laadijatel on sisseehitatud ülepingekaitse?
Avasin eelmisel aastal kümme laadijabrändi – pooltel polnud midagi muud kui kaitsme ja naeratus.
Enamikul elektriautode laadijatel on kaasas tavalised kaitsmed ja TVS-dioodid, mis taluvad ainult väikeseid voolupiike. Tõelise välguenergia saamiseks on vaja välist SPD-d, mis on paigaldatud toiteallikale. Lisan need iga paigalduse korral.
Mida tehas tegelikult sisse paneb
Vahelduvvoolu poolel on tavaliselt 20 A klaaskaitse ja mündisuurune 275 V metall-oksiidvaristor. See MOV võtab ühekordselt vastu 1,5 kA ja siis sureb välja. Alalisvoolu poolel pole midagi, sest tootja usaldab auto enesekaitse. Sideplaadil võib olla pisike TVS-diood, mis annab 200 W. Otsene 40 kA löök annab 100 korda rohkem energiat. Sisseehitatud osad toimivad lennuõnnetuses nagu turvavöö – need aitavad, aga ei päästa olukorda.
Sisseehitatud ja vajalike tabel
| Tee | Tehaseosa | Ülepinge reiting | Reaalne oht | Tulemus |
| JA LN | 20 mm MOV | 1,5 kA | 40 kA | Surnud |
| Alalisvoolu + - | Puudub | 0 | 10 kA | Surnud |
| Side CAN | TVS 200 W | 200 W | 500 W | Surnud |
| Vahelduvvool koos SPD-ga | 40 kA MOV | 40 kA | 40 kA | Elus |
Miks tootjad hoiavad seda kergena
Hind ja ruum mängivad rolli. SPD lisab DIN-rööpale 90 eurot ja 72 mm. Hinnasõjas on see piisav pakkumise kaotamiseks. Tootjad usaldavad ülejäänu lisamise objektielektrikule. Kasutusjuhendis on isegi ühendusskeem tühja SPD-pesaga. Ma ütlen ostjatele: laadija on pool toodet; objekti SPD on teine pool.
Sertifikaat küsib endiselt välist SPD-d
Laadijal võib küll olla CE või UL märgis, aga sertifitseerimine toimub puhtas laboris 2 kV kombineeritud lainetega. Päris välk on 6 kV ja 40 kA. Testimiskeskus teab seda ja kirjutab aruandesse "vajalik on väline SPD". Kopeerin selle rea oma hinnapakkumisele, et ostja näeks sama teksti kaks korda. Ta lisab detaili ja me mõlemad magame hästi.
Mis juhtub ilma elektriautode laadijate ülepingekaitseta?
Mul on foto sulanud alalisvoolu kontaktorist – autojuhid pidid autosid suitsetavast postist eemale lükkama.
Ilma ülepingekaitseta tapab üksainus löök toitemoodulid, kontaktorid ja sideplaadid. Laadija läheb tühjaks, draiverid jätavad halbu arvustusi ja müük väheneb kuni uute osade saabumiseni. Näen seda igal tormihooajal.
Pärisjuhtum: maanteeplats Itaalias
Mäetipul asuval toitevõrgul seisis kakskümmend posti. Välk lõi elektrivõrku 3 km kaugusel. Välgulöök juhtis õhuliini igasse laadijasse. Kõik alalisvoolukontaktorid keevitusid kinni ja peamised IGBT-transistorid pragunesid. Platvorm oli viis päeva pime. Varuosad maksid 42 000 eurot, müügikadu lisandus 15 000 eurot ja operaator maksis maanteeametile trahvi. 1800 euro suurune SPD-de komplekt oleks platsi elus hoidnud.
Tuleoht kapis sees
Kui laadija sees olev MOV lühistab, võib see tarbida 100 A, kuni peakaitselüliti rakendub. Kuumus sulatab plasti ja süütab tolmu. Ühes Texase objektis põles laadija maha. Tuletõrje aruandes märgiti põhjusena "ülepinge poolt põhjustatud lühis". Kindlustus keeldus hüvitist maksmast, kuna polnud paigaldatud välist ülepingekaitselülitit. 90-eurose varuosaga oleks saanud päästa 12 000 euro suuruse laadija ja 50 000 euro suuruse varjualuse.
Logitud tõrgete tabel
| Sait | Laadijad | Löögikaugus | Kadunud osad | Päevad maha |
| Maantee IT | 20 | 3 kilomeetrit | 20 alalisvooluplaati | 5 |
| Kaubanduskeskus DE | 6 | 1 kilomeetrit | 6 vahelduvvoolutarvikut | 2 |
| City UK | 4 | 0,5 kilomeetrit | 4 sideplaati | 1 |
| SPD-ga | Mistahes | Mistahes | 0 | 0 |
Juhi tagasilöök ja saamata jäänud tulu
Elektriautojuhid kasutavad rakendusi, mis näitavad laadija reaalajas olekut. Kui teie postitus on kaks päeva võrguühenduseta, langetab rakendus teid nimekirja lõppu. Jalakäijate arv võib langeda 30%. Üks halb laadimiskiirus võib kustutada kogu saidi investeeringutasuvuse. Väike SPD hoiab laadija võrgus ja teie brändi juhi meeles.
Õiguslik kokkupuude
Mõnel saidil on tarnelepingud, mis lubavad 97% käideolekuaega. Kui pingetõusud löövad teid alla selle piiri, maksate trahvi. Üks operaator maksis pärast streiki 8000 eurot tasusid. SPD maksumus on väiksem kui ühe kuu trahv. Lisan selle klausli oma pakkumiskirja, et ostja näeks riski rahalises väärtuses.
Elektriautode laadijate ülepingekaitse juhend: ülepingekaitse tüübid ja rakendusstsenaariumid?
Annan igale saidile üheleheküljelise kaardi: tüüp 1 söötja juures, tüüp 2 laadimisaluse juures, tüüp 3 sidekarbi juures – lihtne ja tõrkekindel.
Kasutage välgu korral põhiplaadil tüüpi 1, indutseeritud pingetõrgete korral laadija alampaneelidel tüüpi 2 ja madalpingeplaatide puhul sideliinidel tüüpi 3. Saadan komplekte siltidega, et meeskond neid segi ei ajaks.
Vahelduvvoolu toiteallikas: tüüp 1+2 40 kA
Peakilp võtab vastu otselööke. Kasutame samas korpuses 40 kA 8/20 µs MOV-plokki koos 25 kA 10/350 µs impulsstoruga. Seade kinnitatakse 1,2 kV pingega ja sobib 36 mm DIN-rööpale. Lisan visuaalse lipu ja kaugkontakti. Kontaktjuhtmed ühendatakse objekti SCADA-süsteemiga, et omanik teaks, millal osa on väsinud.
Laadija alampaneel: tüüp 2 20 kA
Igal laadijate real on oma kaitselüliti. Lisame kohe pärast kaitselülitit 20 kA 2. tüüpi kaitselüliti. Laadija juhe peab jääma alla 10 m. Kui teekond on pikem, lisame laadija alusele veel ühe 3. tüüpi kaitselüliti. See osa on pistikühendusega, seega vahetab tehnik selle reaalajas. Üks Prantsusmaal asuv koht vahetas lõunapausi ajal 15 minutiga 6 seadet.
Alalisvoolu väljund: tüüp 2 600 V alalisvool
Alalisvoolukaabel kulgeb õues ja toimib antennina. Me kasutame 600 V alalisvoolu 2. tüüpi kaablit, mis kinnitatakse posti külge polükarbonaatkarpi. Detail klemmib 1,2 kV pingega ja talub 20 kA voolu. See ühendab kontaktori ja auto pistikupesa. Roheline LED näitab korras olekut; punane tähendab vahetust. Mul on Hamburgis laos 500 tk järgmise päeva tarnimiseks.
Asukoha järgi valitud nimekirja tabel
| Asukoht | Oht | SPD tüüp | Spetsifikatsioon | Mount |
| Põhiplaat | Välk | Tüüp 1+2 | 40 kA 8/20 | DIN-rööp |
| Laadija rida | Indutseeritud | Tüüp 2 | 20 kA 8/20 | DIN-rööp |
| Alalisvoolu väljund | Staatiline | Tüüp 2 alalisvool | 20 kA 8/20 | Postkast |
| Sideliin | Madal V | Tüüp 3 | 5 kA 8/20 | RJ45 sisse |
Päikesepaneelidega laadijad
Mõned kohad lisavad katusele päikesepaneelid. Sama löök võib tabada päikesepaneelide liini ja liikuda laadija alalisvoolusiinile. Meie kasutame päikesepaneelide kombinaatoril 1000 V alalisvoolu SPD-d ja laadijal 600 V alalisvoolu SPD-d. Need kaks osa jagavad sama maanduslatti, nii et pinge püsib võrdne. Müün kaksikpakki ühe osanumbriga, et ostja ei saaks ühte poolt unustada.
Elektriautode laadijate hoolduse ja haldamise ülepingekaitse?
Ma annan igale saidile viierealise kontrollnimekirja: vaata, klõpsa, vaheta, logi, lähtesta – tehtud vähem kui kahe minutiga.
Hooldus on lihtne: kontrollige LED-e iga kuu, vahetage tühjad padrunid ja logige kuupäev üles. Saadan varupadruneid ja logilehe, et objektimeeskond ei helistaks mulle kunagi lihtsa vahetuse pärast.
Visuaalne kontroll iga kuu
Tehnik kõnnib mööda rida ja loendab rohelisi LED-e. Punane aken tähendab, et MOV on vigane. Ta kirjutab seerianumbri logisse ja vahetab järgmise pausi ajal kasseti. Ühel Ühendkuningriigi operaatoril on 200 postitust; jalutuskäik kestab 30 minutit ja selle käigus püütakse iga kuu kinni 2–3 tühi seadet. Laadija jääb võrgus ja juht ei näe kunagi viga.
Kaugsignaal suurtele objektidele
Suurtel maanteedel ühendame SPD kuivkontakti olemasoleva SCADA-ga. HMI-l olev punane täpp ütleb "SPD surnud". Juhtimisruum saadab meile e-kirja, me saadame varuosa ja tehnik vahetab selle järgmises vahetuses välja. Seisakuaeg väheneb tundidelt minutitele. Ma küsin mikrolüliti eest lisaks 1,50 dollarit ja säästan ostjale kaotatud müügi pealt 500 dollarit.
MTTR-i tabel disaini järgi
| Disain | Vahetusaeg | Tööriistad | Otseülekannete vahetus? | Seisakuaeg |
| Pistikprogramm | 30 sekundit | Puudub | Jah | Null |
| Kõva juhtmega | 10 minutit | Kruvikeeraja | Ei | 10 minutit |
| Signaaliga | 30 sekundit | Puudub | Jah | Null |
| Varu pole | 2 päeva | Tellimus + saatmine | Ei | 48 tundi |
Varukassettide varu
Pakun hooldusruumis plastkasti, mis mahutab 10 padrunit ja kinnitusi. Karbil on QR-kood; tehnik skannib selle ja me saadame täitepadrunid samal päeval välja. Üks koht kasutas tormisel aastal 6 padrunit ja ei oodanud kunagi veoautot. Karp maksab 8 dollarit ja säästab ühe 200 dollari väärtuses hoolduskõne pealt.
Eluea loendamine ja eluea lõpp
Iga padrun kestab 20 suurt lööki. Lisame küljele numbri, et tehnik saaks objektimeetrilt tabamusi logida. Kui loendur jõuab 18-ni, saadame uue. Planeerija näeb trendi ja lisab detaili järgmisele ostutellimusele. Ei mingit kiirustamist, ületunde ega vihaseid juhte.
Kokkuvõte
Paigalda 1.+2.+3. tüüpi SPD-d, kontrolli LED-e igakuiselt ja vaheta padruneid kiiresti – sinu laadijad püsivad võrgus ja juhid rahul.