อธิบายหลักการทำงานพื้นฐานของแท่นชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า

โครงสร้างพื้นฐานของแท่นชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าประกอบด้วย หน่วยจ่ายไฟ หน่วยควบคุม หน่วยวัด หน่วยเชื่อมต่อการชาร์จ หน่วยเชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟ และหน่วยเชื่อมต่อระหว่างมนุษย์กับเครื่องจักร เป็นต้น โดยที่หน่วยจ่ายไฟหมายถึงโมดูลการชาร์จแบบ DC และหน่วยควบคุมหมายถึงตัวควบคุมแท่นชาร์จแท่นชาร์จ DCตัวมันเองเป็นผลิตภัณฑ์บูรณาการระบบ นอกเหนือจาก “โมดูลชาร์จ DC” และ “ตัวควบคุมแท่นชาร์จ” ซึ่งเป็นส่วนประกอบหลักของเทคโนโลยีแล้ว การออกแบบโครงสร้างยังเป็นกุญแจสำคัญอย่างหนึ่งในการออกแบบความน่าเชื่อถือโดยรวม “ตัวควบคุมแท่นชาร์จ” อยู่ในขอบเขตของเทคโนโลยีฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์แบบฝังตัว และ “โมดูลชาร์จ DC” แสดงถึงความสำเร็จขั้นสูงของเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์กำลังในด้าน AC/DC ดังนั้น เรามาทำความเข้าใจหลักการทำงานพื้นฐานของแท่นชาร์จรถยนต์ไฟฟ้ากันเถอะ!

กระบวนการพื้นฐานของการชาร์จคือการจ่ายแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง (DC) ไปยังปลายทั้งสองข้างของแบตเตอรี่และชาร์จแบตเตอรี่ด้วยกระแสสูงระดับหนึ่ง แรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่จะค่อยๆ เพิ่มขึ้น และเมื่อถึงระดับหนึ่ง แรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่จะถึงค่าปกติ SoC จะมากกว่า 95% (แตกต่างกันไปในแต่ละแบตเตอรี่) และจะชาร์จต่อไปด้วยแรงดันไฟฟ้าคงที่ต่ำๆ เพื่อให้กระบวนการชาร์จเกิดขึ้นได้ ชุดชาร์จจำเป็นต้องมี “โมดูลชาร์จ DC” เพื่อจ่ายไฟ DC จำเป็นต้องมี “ตัวควบคุมชุดชาร์จ” เพื่อควบคุม “การเปิด ปิด แรงดันไฟฟ้าขาออก กระแสไฟฟ้าขาออก” ของโมดูลชาร์จ และจำเป็นต้องมี “หน้าจอสัมผัส” เป็นส่วนติดต่อผู้ใช้ โดยผ่านตัวควบคุมไปยังโมดูลชาร์จเพื่อส่งคำสั่ง “เปิด ปิด แรงดันไฟฟ้าขาออก กระแสไฟฟ้าขาออก” และคำสั่งอื่นๆ ชุดชาร์จแบบง่ายที่เรียนรู้จากด้านไฟฟ้าต้องการเพียงโมดูลชาร์จ แผงควบคุม และหน้าจอสัมผัส ต้องการเพียงแป้นพิมพ์ไม่กี่ตัวเพื่อป้อนคำสั่งเปิด ปิด แรงดันไฟฟ้าขาออก กระแสไฟฟ้าขาออก ฯลฯ บนโมดูลชาร์จ และโมดูลชาร์จหนึ่งตัวก็สามารถชาร์จแบตเตอรี่ได้

ส่วนประกอบทางไฟฟ้าของแท่นชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าประกอบด้วยวงจรหลักและวงจรย่อย วงจรหลักรับไฟกระแสสลับสามเฟส ซึ่งจะถูกแปลงเป็นไฟกระแสตรงที่แบตเตอรี่รับผ่านตัวตัดวงจรขาเข้ามิเตอร์วัดพลังงานอัจฉริยะ ACและโมดูลชาร์จ (โมดูลเรียงกระแส) และเชื่อมต่อฟิวส์และปืนชาร์จเพื่อชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า วงจรทุติยภูมิประกอบด้วยตัวควบคุมกองชาร์จ เครื่องอ่านการ์ด จอแสดงผล มิเตอร์วัดกระแสตรง และอื่นๆ วงจรทุติยภูมิยังให้การควบคุม "เริ่ม-หยุด" และการทำงาน "หยุดฉุกเฉิน" เครื่องส่งสัญญาณให้สถานะ "สแตนด์บาย" "กำลังชาร์จ" และ "ชาร์จเต็มแล้ว" และจอแสดงผลทำหน้าที่เป็นอุปกรณ์โต้ตอบเพื่อแสดงป้าย การตั้งค่าโหมดการชาร์จ และการควบคุมการเริ่ม/หยุด

หลักการทางไฟฟ้าของแท่นชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าสรุปได้ดังนี้:
1. ปัจจุบันโมดูลชาร์จเดี่ยวมีกำลังไฟเพียง 15 กิโลวัตต์ ซึ่งไม่เพียงพอต่อความต้องการกำลังไฟ จำเป็นต้องใช้โมดูลชาร์จหลายตัวทำงานแบบขนาน และจำเป็นต้องมีบัสเพื่อปรับสมดุลกำลังไฟของโมดูลหลายตัว
2. โมดูลชาร์จไฟรับไฟจากโครงข่ายไฟฟ้า สำหรับกำลังไฟฟ้าสูง ซึ่งเกี่ยวข้องกับโครงข่ายไฟฟ้าและความปลอดภัยส่วนบุคคล โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเกี่ยวข้องกับความปลอดภัยส่วนบุคคล ควรติดตั้งสวิตช์ตัดไฟรั่วที่ด้านรับไฟ และสวิตช์ป้องกันฟ้าผ่าเป็นสวิตช์ตัดไฟรั่ว
เอาต์พุตมีแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าสูง และแบตเตอรี่เป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าเคมีและอาจเกิดการระเบิดได้ เพื่อป้องกันปัญหาด้านความปลอดภัยที่เกิดจากการใช้งานผิดวิธี ควรติดตั้งฟิวส์ที่ขั้วต่อเอาต์พุต
4. ความปลอดภัยเป็นประเด็นสำคัญที่สุด นอกเหนือจากมาตรการด้านขาเข้าแล้ว ยังมีการล็อกเชิงกลและอิเล็กทรอนิกส์ การตรวจสอบฉนวน และความต้านทานการคายประจุ;
5. การที่แบตเตอรี่จะชาร์จได้หรือไม่นั้นขึ้นอยู่กับระบบควบคุมภายในของแบตเตอรี่ (BMS) ไม่ใช่เสาชาร์จ BMS จะส่งคำสั่งไปยังตัวควบคุมว่า "จะอนุญาตให้ชาร์จหรือไม่ จะหยุดการชาร์จชั่วคราวหรือไม่ แรงดันและกระแสไฟที่สามารถชาร์จได้สูงสุดเท่าใด" และตัวควบคุมจะส่งคำสั่งเหล่านั้นไปยังโมดูลชาร์จ
6. การตรวจสอบและการจัดการ ส่วนหลังของตัวควบคุมควรเชื่อมต่อกับโมดูลการสื่อสารเครือข่าย WiFi หรือ 3G/4G
7. ค่าไฟฟ้าไม่ได้ฟรี ต้องติดตั้งมิเตอร์ และต้องใช้เครื่องอ่านบัตรเพื่อใช้งานฟังก์ชันการเรียกเก็บเงิน
8. ตัวเครื่องควรมีตัวบ่งชี้ที่ชัดเจน โดยทั่วไปจะมีสามตัวบ่งชี้ ได้แก่ ตัวบ่งชี้การชาร์จ ตัวบ่งชี้ความผิดพลาด และตัวบ่งชี้การจ่ายไฟ
9. การออกแบบท่ออากาศของแท่นชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าเป็นสิ่งสำคัญ นอกจากความรู้ด้านโครงสร้างของการออกแบบท่ออากาศแล้ว ยังต้องติดตั้งพัดลมในแท่นชาร์จด้วย โดยจะมีพัดลมอยู่ในแต่ละโมดูลการชาร์จ