لوحة توزيع شواحن السيارات الكهربائية: الحماية وإدارة الأحمال
لوحة شواحن السيارات الكهربائية: لوحة شواحن السيارات الكهربائية يجب أن تعالج ثلاثة أمور في وقت واحد: حمل مستمر لساعات، تيار متخلف يحتوي على مكوّن مستمر، وإدارة أحمال تتوسع مع عدد نقاط الشحن.
المحتويات
في منشآت شحن السيارات الكهربائية لا يقتصر عمل اللوحة على تأمين مخرج واحد. فنقطة الشحن تسحب تيارها المقنن لساعات دون انقطاع، وواجهة السيارة قادرة على توليد تيار متخلف يحتوي على مكوّن مستمر، وتصبح القدرة المتعاقد عليها هي القيد الأساسي بمجرد أن يزداد عدد النقاط. وإذا لم تُعالج هذه المسائل الثلاث معاً فالنتيجة إما استثمار زائد في خط التغذية أو أجهزة حماية تفصل باستمرار في التشغيل. التصميم السليم يجمع الحماية والقياس والاتصال في معمارية لوحة واحدة.
لماذا يتصرف حمل الشحن بشكل مختلف؟
في دوائر الإنارة والمآخذ يكون معامل التزامن منخفضاً، ولا يُتوقع أن تعمل الدائرة عند تيارها المقنن لساعات. أما نقطة الشحن فهي العكس تماماً: من لحظة توصيل السيارة وحتى امتلاء البطارية تسحب التيار المسموح به. لذلك يُؤخذ معامل الطلب قريباً من الواحد، ويُختار المقطع على أساس التيار المستمر، ويُنفَّذ حساب الحمل الحراري داخل اللوحة على الحمل الحقيقي. كما يزيد التشغيل المستمر من تأثير حرارة المحيط على القواطع الحرارية المغناطيسية ويجعل عزم ربط وصلات القضبان أكثر أهمية.
حماية الدائرة: التيار المتخلف والتيار الزائد والجهد العابر
تُغذّى كل نقطة شحن عبر حماية تيار متخلف خاصة بها حتى لا يؤدي عطل في نقطة واحدة إلى إظلام الموقف بالكامل. ولأن واجهة السيارة قد تولّد تياراً متخلفاً بمكوّن مستمر فإن جهاز النوع A وحده لا يكفي: فإما أن تحتوي وحدة الشحن على كشف 6 مللي أمبير للتيار المستمر ويوضع أمامها جهاز من النوع A، أو يُختار للدائرة جهاز من النوع B. وعلى جانب التيار الزائد يُحدَّد المقنن وفق التشغيل المستمر. وفي الخارج وعلى المسارات الطويلة يحمي جهاز الحماية من الجهد العابر (SPD) من النوع 2 إلكترونيات القدرة ولوحة الاتصال في الشاحن.
إدارة الأحمال والمشاركة الديناميكية للقدرة
تغذية عشرات النقاط بكامل القدرة في وقت واحد أمر غير ضروري في معظم المنشآت. تقيس محولات التيار ومحلل الشبكة على نقطة الدخول استهلاك المبنى اللحظي، ويوزع مدير الأحمال القدرة المتبقية على نقاط الشحن ديناميكياً. وبهذا يمكن زيادة عدد النقاط دون تجاوز مقنن القاطع الرئيسي. المشاركة الثابتة تفرض سقفاً محدداً، أما المشاركة الديناميكية فتتابع حمل المبنى وتستفيد من الطاقة الفائضة. ويجب أن توفر اللوحة حجيرة اتصال وتغذية 24 فولت مستقلة وفصلاً واضحاً بين كابلات الإشارة وكابلات القدرة.
الفرق بين لوحة الشحن AC والشحن السريع DC
| الموضوع | الشحن AC (الوضع 3) | الشحن السريع DC |
|---|---|---|
| القدرة النموذجية | 3.7 – 22 كيلوواط | 50 كيلوواط وأكثر |
| تنظيم اللوحة | مخرج مستقل لكل نقطة | تغذية مخصصة أو محول أو قضبان توزيع عالية السعة |
| حماية التيار المتخلف | النوع A مع كشف 6 مللي أمبير مستمر | النوع B أو مراقبة مدمجة في الوحدة |
| العامل المحدد لاختيار المقطع | التيار المستمر وهبوط الجهد | تحمل دائرة القصر والخسائر |
| الحمل الحراري | متوسط، قد تكفي التهوية الطبيعية | مرتفع، تلزم تهوية قسرية |
على جانب التيار المتردد تشبه اللوحة لوحة توزيع تقليدية: مخرج لكل نقطة وحماية تيار متخلف وقياس. وفي الشحن السريع بالتيار المستمر تكون خزانة المحوّل نفسها حملاً كبيراً ومصدر حرارة معتبراً؛ وتُخطَّط التغذية عادة عبر محول مخصص أو قضبان توزيع جهد منخفض عالية السعة، ويتصدّر الاهتمام تحمل دائرة القصر والخسائر. وإذا اجتمعت المعماريتان في موقع واحد فيجب دراسة الانتقائية من البداية.
الظروف الخارجية والتركيب والتشغيل التجريبي
تعمل لوحات المواقف في الخارج غالباً وبجوار حركة السيارات. يُختار الهيكل بدرجة حماية IP54 كحد أدنى وبدرجة IK عالية في المواضع المعرضة للصدم؛ وتُنفَّذ مداخل الكابلات من الأسفل مع حشوات، وإذا أنتج فرق الحرارة تكاثفاً فيُخطط للتهوية أو لسخان. وعند التشغيل التجريبي يُقاس ويُسجَّل زمن فصل أجهزة التيار المتخلف واستمرارية موصل الحماية وارتباط الاتصال بين الشاحن ومدير الأحمال وهبوط الجهد عند الحمل الحقيقي.
النقاط الرئيسية: لوحة شواحن السيارات الكهربائية
- الحمل المستمر — تعمل دائرة الشحن لساعات عند تيارها المقنن؛ ويُؤخذ معامل الطلب قريباً من الواحد.
- التيار المتخلف — قد تولّد واجهة السيارة مكوّناً مستمراً، لذلك لا يُعد جهاز النوع A وحده كافياً.
- إدارة الأحمال — المشاركة الديناميكية هي الطريقة الأوفر لزيادة النقاط دون تكبير القاطع الرئيسي.
- الظروف الخارجية — درجة حماية الهيكل وتصميم مدخل الكابل واختيار الحشوات تحدد عمر لوحة الموقف مباشرة.
- مصدر المعيار — كتالوج منشورات IEC: iec.ch.
أسئلة شائعة
أي نوع من حماية التيار المتخلف يُستخدم في لوحة الشحن؟
إذا كانت وحدة الشحن تحتوي على كشف 6 مللي أمبير للتيار المستمر فيُقبل جهاز من النوع A أمامها. وإذا لم توفر الوحدة هذه الوظيفة فيُختار جهاز من النوع B للدائرة. ويتبع الاختيار الشرط الذي يذكره صانع الوحدة، وتُغذّى كل نقطة عبر جهازها الخاص.
هل يجب تكبير القاطع الرئيسي مع كل نقطة شحن جديدة؟
في معظم المنشآت لا. فإدارة الأحمال الديناميكية تقيس تيار الدخول وتوزع القدرة المتاحة بين النقاط، فيزداد عدد نقاط الشحن دون تغيير القدرة المتعاقد عليها ولا مقنن القاطع الرئيسي.
هل يمكن إضافة لوحة شحن إلى مبنى قائم؟
نعم. تُحدَّد أولاً القدرة الفائضة بالقياس على اللوحة الرئيسية، ثم تُشغَّل لوحة توزيع شحن مستقلة ومدير أحمال. والخطوة الحرجة هي إعادة التحقق من الانتقائية واستمرارية موصل الحماية.
مقالات ذات صلة
- أنواع قواطع التيار المتخلّف (RCD): الفرق بين AC وA وF وB
- اختيار مقطع الكابل وحساب هبوط الجهد
- حساب الأحمال والتيار المقنن للوحة: معاملات الطلب والتنوع
- تصميم لوحة تغذية محطة شحن السيارات الكهربائية
- كل المقالات التقنية
تصمم Devpan لوحات توزيع شواحن السيارات الكهربائية في مشاريع المواقف وأساطيل المركبات مع إدارة الأحمال والقياس وحماية التيار المتخلف. شاركنا عدد نقاط الشحن ومقنن القاطع الرئيسي القائم لنخطط سلسلة التغذية معاً. حل Devpan ذو صلة: لوحة التوزيع الفرعية DevBox.
