Az elektromos jármű töltőállomáson (EVSE) belüli belső relé mindig normál nyitva (NO). Ez nem kötelező. Ez egy alapvető biztonsági szabály, amelyet minden töltőnek be kell tartania.
A "Normally Open" azt jelenti, hogy a kapcsoló alapértelmezés szerint kikapcsolt állapotban marad. Az erő nem áramolhat az autóba, hacsak előbb nem sikerül átmenni a szigorú biztonsági ellenőrzéseken. Ezután a töltő számítógépe közli a relét, hogy zárjon.
Ez a kialakítás biztonságban tartja magát. Gondoskodik arról, hogy véletlenül soha ne folyjon több ezer watt. Ez a cikk az alapelv mögött meghúzódó intelligens tervezést ismerteti. Kitérünk a hibamentes-tervezésre és a digitális kézfogásra, amely minden töltés előtt történik.
Az alapvető biztonsági elv
Az elektromos járművek töltése „hiba-biztos” kialakítást alkalmaz. Ez azt jelenti, hogy ha valami elromlik, a rendszer automatikusan a legbiztonságosabb állapotba kerül.
A normál nyitott (NO) relé ezt valósággá teszi. Gondoljon rá, mint egy felvonóhídra, amely fent marad. Állandó energiára van szüksége a híd leengedéséhez és a forgalom (villany) átengedéséhez.
Áramkimaradás esetén az elektromágnes azonnal elveszti feszültségét. Egy rugó azonnal széthúzza az érintkezőket. Ez megszakítja a nagy-teljesítményű kapcsolatot. A "híd" felmegy, és az út biztonságossá válik.
Ugyanez történik, ha az alkatrészek belül meghibásodnak. Ha a vezérlő áramkör megszakad, nem tudja tovább küldeni a „zárás” jelet. A rendszer csak az alapértelmezett biztonságos állapotában - marad nyitva és ki van kapcsolva.
Ez megakadályozza, hogy egy élő, nagy teljesítményű{0}}csatlakozó akkor legyen aktív, amikor nem kellene. Ez minden töltőállomás legfontosabb biztonsági feladata. Ez a szükséges szabvány a töltési halom teljesítmény-kapcsolásához.
A digitális kézfogás
A fő kontaktor lezárása nem véletlen. Ez a SAE J1772 szabvány által meghatározott összetett beszélgetés utolsó lépése. A Control Pilot (CP) jel kezeli az autó és a töltő közötti párbeszédet.
Ez a folyamat pontos lépéseket követ:
A állapot: Készenléti állapot.Az EVSE bekapcsol és vár. Folyamatos +12V DC jelet küld a Control Pilot érintkezőjén keresztül. A fő kontaktor nyitva marad. A csatlakozót nem éri el a magas-feszültségű áram.
B állapot: Jármű észlelve.A csatlakozót bedugod az autódba. Az autó áramkörei specifikus ellenállást hoznak létre. Ez a CP jel feszültségét +12V-ról körülbelül +9V-ra csökkenti. Az EVSE most már tudja, hogy egy autó csatlakoztatva van. De még nem áll készen a töltésre. A kontaktor nyitva marad.
C állapot: Töltésre kész.Autója befejezi a belső ellenőrzéseket, és készen áll az energiaellátásra. Ismét megváltoztatja az ellenállását. Ez a CP feszültség további kb. +6V-ra történő lehúzásával jelzi a készenlétet. Ez az autójának hivatalos "hatalomkérése".
EVSE végső ellenőrzések.Amikor az EVSE C állapotot észlel, elvégzi az utolsó biztonsági ellenőrzéseket. Megerősíti a szilárd földelést, ellenőrzi a belső hibákat, és megbizonyosodik arról, hogy minden beállítás biztonságos.
Kontaktor aktiválása.Az EVSE vezérlőkártyája csak az összes lépés sikeressége után küld alacsony{0}}feszültségű áramot a relé tekercsére. Az elektromágnes bekapcsol. Erős mágneses teret hoz létre, amely összehúzza a nagy-terhelésű érintkezőket, és lezárja az áramkört.
Ilyenkor hallod azt a határozott, hangos "csörgést". Amikor bedugja az autót, egy kis kattanást hallhat, amikor a csatlakozó reteszelődik. De a hangos, kielégítő "CLUNK", amit ezután hallasz, ez a nehéz -terhelésű Normally Open kontaktorzárás. Ez egyértelmű jele annak, hogy a biztonsági kézfogás működött, és az autó most töltődik.
Power Flow.A nagy{0}}teljesítményű váltakozó áram most az EVSE-ből, a zárt kontaktoron keresztül, a kábelen keresztül áramlik az autó fedélzeti töltőjéhez. A töltés teljes ideje alatt az EVSE folyamatosan figyeli a CP jelet és egyéb biztonsági intézkedéseket.
A töltés befejeződött vagy megszakadt.Amikor az autó akkumulátora megtelik, a CP jel megváltoztatásával jelzi az EVSE-t. Ha manuálisan leállítja a töltést, húzza ki az autót, vagy ha valamilyen hiba, például túlmelegedés történik, az EVSE azonnal lekapcsolja a kontaktor tekercsének áramellátását. A rugós mechanizmus azonnal szétpattintja az érintkezőket. Ez ezredmásodpercek alatt leállítja az elektromos áram áramlását, és visszaállítja a rendszert biztonságos, nyitott állapotba.
A nem biztonságos alternatíva
Annak megértéséhez, hogy miért számít az alaphelyzetben nyitott kialakításnak, fontolja meg az ellenkezőjét: egy normál zárt (NC) relét. Ez a típusú kapcsoló alapértelmezés szerint "bekapcsolva" marad. Energia kell ahhoz, hogy "kikapcsoljon".
Az NC relé használata egy elektromos töltőben rendkívül veszélyes lenne. Nézzük a „mi{1}}ha” forgatókönyveket.
1. forgatókönyv: Áramszünet.NC relé esetén az alapértelmezett állapot "zárt" vagy "bekapcsolva". Áramkimaradás esetén a relé vezérlőtekercse áramtalanná válik, de az érintkezők zárva maradnak. Amikor visszatér az áram, a töltő azonnal feszültség alá kerül. Nagy-amperáramot küldene az autónak minden szükséges biztonsági kézfogás vagy ellenőrzés nélkül. Ez azonnali tűz- és áramütésveszélyt jelent.
2. forgatókönyv: Vezérlőáramkör meghibásodása.Ha az EVSE vezérlőkártyája meghibásodik, elveszíti azon képességét, hogy jelezze az NC relé nyitását. Az áramkör folyamatosan éles maradna. A csatlakozóban még a töltés befejezése után is nagy a feszültség, vagy ha valaki megpróbálja kihúzni. Ez komoly veszélyt jelent a veszélyes elektromos ívek kialakulására.
Ez a „meghibásodás-halálos” viselkedés miatt az alaphelyzetben zárt relék teljesen helytelenek a nagy-teljesítményű felhasználáshoz, például az elektromos járművek töltéséhez.
|
Funkció |
Normál nyitva (NO) - Hiba-Biztonságos |
Normálisan zárt (NC) - Hiba-Halálos |
|
Alapértelmezett állapot (nincs áramellátás) |
Nyitva (ki) |
Zárt (Be) |
|
Viselkedés teljesítményvesztéskor |
Nyitott érintkezők, vágóerő. A rendszer biztonságos. |
A kapcsolatok zárva maradnak. A rendszer a tápfeszültség visszatérésekor éles lesz. |
|
Viselkedés vezérlési kudarc esetén |
Nem sikerül bezárni. A rendszer kikapcsolt és biztonságos marad. |
Nem sikerül megnyitni. A rendszer bekapcsolva marad és veszélyes. |
|
Biztonsági vonatkozás |
Eredetileg biztonságos. Az áramot csak akkor adják át, ha aktív parancsot kapnak, és minden ellenőrzés sikeres. |
Eredetileg veszélyes. A tápellátás mindig be van kapcsolva, hacsak nem kap aktív kikapcsolási parancsot. |
A kontaktor kontextusban
A Normally Open kontaktor az EVSE biztonsági rendszerének „izma”, de önmagában nem működik. Szenzorokból és számítógépekből álló intelligens „idegrendszer” vezérli, amelyek több biztonsági réteget hoznak létre. A nemzetközi biztonsági szabványok, például az IEC 61851 és az észak-amerikai szabványok, például az UL 2594 megkövetelik ezeket a rendszereket.
Az elektromos járművek töltőreléjének további biztonsági rétegei a következők:
Földzárlati áramkör megszakító (GFCI):Ez a rendkívül érzékeny védelmi rendszer folyamatosan figyeli az áramot. Ha még apró kiegyensúlyozatlanságokat is észlel, - mindössze néhány milliamper szivárog a földre, ami megtörténhet, ha áram halad át egy emberen -, akkor a másodperc törtrésze alatt leold. Ez a kioldó jel azonnal jelzi a fő mágneskapcsolónak, hogy nyissa ki. Már jóval azelőtt megszakítja az energiát, hogy az embernek kárt szenvedne.
Hegesztett kontaktor érzékelése:Ez a kritikus önellenőrző{0}}funkció minden töltési munkamenet előtt lefut. Az EVSE vezérlője teszteli a kontaktort, hogy megbizonyosodjon arról, hogy az valóban nyitva van. Ha az érintkezők korábbi meghibásodások vagy elhasználódás miatt összehegesztettek, a vezérlő érzékeli ezt a "beragadt" állapotot. Nem hajlandó új töltést indítani, és hibakódot jelenít meg. Ez megakadályozza azokat a veszélyes helyzeteket, amikor a csatlakozódugó csatlakoztatáskor feszültség alá kerül.
Hőmérséklet figyelés:A nagy{0}}teljesítményű töltés hőt termel. A modern EVSE-k hőérzékelőket tartalmaznak az egység belsejében, és gyakran magában a töltőcsatlakozó fogantyújában. Ha a hőmérséklet túl magas, az EVSE vezérlője intézkedik. Előfordulhat, hogy először csökkenti a töltőáramot alacsonyabb hőmérsékletre. Ha a hő folyamatosan növekszik, utasítja a kontaktort, hogy teljesen kinyíljon, leállítva a töltést, hogy elkerülje a sérülést vagy a tüzet.
Folyamatos földi felügyelet:A biztonságos és megbízható földelés elengedhetetlen. Az EVSE folyamatosan ellenőrzi a földelést az elektromos panelhez. Ha ez a kapcsolat megszakad vagy megsérül, az elektromos jármű töltésvezérlő rendszere azonnal kinyitja a mágneskapcsolót és leállítja a töltést.
Gyakorlati elvitel
Ez a technikai tudás segít megérteni a töltő viselkedését elektromos járművek tulajdonosaként. Segít értelmezni a hangokat, elhárítani a problémákat, és okos vásárlási döntéseket hozni.
A töltő hangjainak értelmezése
A töltő hangjai közvetlen visszajelzést adnak a biztonsági rendszereiről. A hangos "csörgés" a csatlakoztatás után a NO kontaktor zárásának hangja. Ez megerősíti a sikeres digitális kézfogást. Ez egy jó hang.
A töltés közbeni állandó, halk zümmögés vagy zümmögés a töltő fő egységéből a kontaktortekercs meghibásodását vagy a csatlakozás meglazulását jelentheti. Ez ellenőrzést igényel.
Ha bedugja autóját, és egyáltalán nem hall semmit - nincs "csengés" -, az azt jelenti, hogy a biztonsági kézfogás sikertelen volt. A kontaktornak soha nem mondták, hogy zárja be.
A „Töltés sikertelen” hibaelhárítása
Ha az autó csatlakoztatva van, de nem töltődik, használja a kontaktor viselkedését kulcsfontosságú diagnosztikai nyomként.
Kérdezd meg magadtól: Hallottam a "csörgést"?
Ha IGEN:Hallotta, hogy a kontaktor becsukódik. Ez azt jelenti, hogy a kezdeti kézfogás működött, és az áram elkezdett folyni. Ha a töltés ezután leállt (talán rögtön az első után egy második csörömpölést is hallott), egy másik biztonsági rendszer hibát talált az indítás után. Ellenőrizze, hogy a töltő kijelzőjén vagy az alkalmazásban vannak-e olyan hibák, mint a „Földhiba” vagy „Túlhőmérséklet”. A probléma nem a kézfogás; ez valós idejű-hiba.
Ha NEM:Nem hallottad a kontaktor becsukódását. Ez azt jelenti, hogy a kezdeti biztonsági kézfogás sikertelen volt. A töltő soha nem kapott parancsot az áramellátásra. A probléma a kontaktor előtt történik. Ellenőrizze a gyakori problémákat: A csatlakozó teljesen és biztonságosan illeszkedik az autó portjába? Sérült a töltőkábel? Az autóban vagy a töltőben van olyan hiba, amely megakadályozza a kézfogást?
Egyszer láttunk egy töltőt, amely "csörög", majd azonnal újra "csörög", és a töltési folyamat meghiúsult. Az alkalmazás "Ground Fault" hibát mutatott. Ez azt mondta nekünk, hogy a NO relé tökéletesen működött - megpróbálta elindítani a töltést, a GFCI hibát észlelt, és azonnal szólt a relének, hogy nyissa ki újra, védve az autót és a felhasználót.
Mit kell keresni vásárláskor
Elektromos töltő vásárlásakor mindig a biztonságot és a megfelelőséget helyezze előtérbe. A legfontosabb dolog, amit keresni kell, egy nemzetileg elismert vizsgálólaboratórium (NRTL) tanúsítványa.
Keresse az UL, ETL vagy TÜV logóit a terméken és a csomagoláson. Ez a tanúsítvány garantálja, hogy a töltőt alaposan tesztelték, és megfelel az összes vonatkozó biztonsági előírásnak. Gondoskodik arról, hogy az egység a megfelelő hibabiztos, normál állapotban nyitott mágneskapcsolót használja, és tartalmazza a szükséges biztonsági rendszerek teljes készletét, például a GFCI-t, a hegesztett kontaktorérzékelést és a megfelelő hőfigyelést.
Következtetés: A biztonság az alapértelmezett
A töltőállomás belső reléje alaphelyzetben nyitva vagy zárva van? Az EV-töltő belső reléje mindig normál állapotban van. Ez nem jellemző, hanem a biztonságos tervezés alapelve.
Ez a „hibabiztos” kialakítás fizikailag garantálja, hogy soha ne legyen magas feszültség, hacsak az autó és a töltő közötti összetett digitális párbeszéd sikeresen befejeződik. Együttműködik az elektromos jármű töltésvezérlő jelével és sok más érzékelővel, így erős, többrétegű biztonsági rendszert hoz létre.
Az EVSE kontaktor funkció hallható "csörgése" több, mint egy hang. Ez a bizonyíték arra, hogy minden ellenőrzés átment, és az áram biztonságosan áramlik. Az elektromos járművek töltésénél a biztonság nem utólag - ez az alapértelmezett, áramtalanított és szándékosan megtervezett kiindulási pont.
12 V-os relé és aljzat tökéletes párosítási útmutató a maximális megbízhatóság érdekében
Autóipari relé foglalatok útmutatója: Típusok, kiválasztás és telepítés 2025
Reléaljzat vezetékkel: egyszerűsítse le 2025-ös autóipari huzalozását
Miért égnek ki az olcsó 12 V-os relék? Rejtett áramköri fenyegetések