အမေရိကန်စံနှုန်း အားသွင်းတိုင် အသိအမှတ်ပြုလက်မှတ် (III) – AC တိုင်များ၏ ဒီဇိုင်းအသေးစိတ်အချက်အလက်များ (အဝင်လိုင်းနှင့် အထွက်သေနတ်ခေါင်း၏ ရှေ့ပိုင်း)

ထုတ်ကုန်မူများအရ အမေရိကန်စံနှုန်း AC အားသွင်းစခန်းများသည် အမျိုးသားနှင့် ဥရောပစံနှုန်းများနှင့် မကွာခြားပါ - ၎င်းတို့နှစ်ခုစလုံးသည် လျှပ်စစ်ခလုတ်ကြီးများအဖြစ် ဆောင်ရွက်ပေးပြီး ဇယားကွက်မှ ယာဉ်ရှိ onboard charger (OBC) သို့ AC ပါဝါကို ပို့ဆောင်ပေးပြီးနောက် AC ပါဝါကို DC ပါဝါအဖြစ် ပြောင်းလဲကာ ပါဝါဘက်ထရီကို အားသွင်းပေးပါသည်။

၎င်းတို့သည် ယေဘုယျအားဖြင့် အတူတူပင်ဖြစ်သော်လည်း၊ နိုင်ငံအဆင့်နှင့် ဥရောပစံနှုန်းများနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက အသေးစိတ်အချက်အလက်များစွာတွင် သိသာထင်ရှားသော ကွာခြားချက်များ ရှိနေသေးသည်။ မဟုတ်ပါက အမေရိကန်ပြည်ထောင်စုတွင် မည်သည့်ပြုပြင်မွမ်းမံမှုမျှမပါဘဲ တိုက်ရိုက်ရောင်းချရန် အလွန်အဆင်ပြေလွန်းပါသည်။

(၁)

မြောက်အမေရိက AC အားသွင်းစခန်းများ၏ input လိုင်းများအကြောင်း မဆွေးနွေးမီ အမေရိကန်ပြည်ထောင်စုရှိ AC power grid ၏ ဗို့အားစနစ်ကို ဦးစွာမိတ်ဆက်ပေးပါရစေ။

ကမ္ဘာပေါ်ရှိ နိုင်ငံအများစု၏ ဓာတ်အားလိုင်းစနစ်များသည် ဥရောပ (ကိုလိုနီစနစ်နှင့် စစ်ပွဲ) ၏ စနစ်များနှင့် ကိုက်ညီပြီး ဆိုလိုသည်မှာ ပုံမှန်အိမ်သုံးဗို့အားမှာ 220V ~ 230Vac 50Hz ဖြစ်ပြီး စက်မှုလုပ်ငန်းသုံးအဆင့်ဗို့အားမှာ 380 ~ 400Vac 50Hz ဖြစ်သည်။ စက်မှုလုပ်ငန်းသုံးလျှပ်စစ်ဓာတ်အား၏ ဗို့အားသည် အိမ်သုံးဗို့အား၏ မူလဗို့အား၏ သုံးဆဖြစ်သည် - လိုင်းဗို့အားနှင့် အဆင့်ဗို့အားကွာခြားချက်ဖြစ်သည်။

အမေရိကန်ပြည်ထောင်စုရှိ ဗို့အားစနစ်သည် ထူးခြားပြီး အိမ်သုံးဗို့အားမှာ 120V/240V 60Hz ဖြစ်ပြီး စက်မှုလုပ်ငန်းသုံး ဗို့အားမှာ 480V/277Vac 60Hz ဖြစ်သည်။ စီးပွားဖြစ် သို့မဟုတ် လူနေသိပ်သည်းဆများသော ရည်ရွယ်ချက်များအတွက် အသုံးပြုသော ဗို့အားမှာ 120V/208Vac 60Hz ဖြစ်ပြီး အချို့သော ကြီးမားသော လေးလံသော စက်မှုလုပ်ငန်းများအတွက် 347/600Vac 60Hz ဖြစ်သည်။

အမေရိကန်ပြည်ထောင်စုက ဗို့အားစနစ်က ဘာကြောင့် ဒီလောက်ရှုပ်ထွေးနေရတယ်ဆိုတာလည်း အံ့သြမိလား။

၁၁၀ ဗို့အားအသုံးပြုမှုသည် အက်ဒီဆင်မှ စတင်ခဲ့သည်။ မီးသီးကို တီထွင်ခဲ့သူအဖြစ် လူသိများသူမှာ အက်ဒီဆင်ဖြစ်သည်။ စမ်းသပ်မှုများနှင့် နှိုင်းယှဉ်မှုများ ပြုလုပ်ပြီးနောက် ဗို့အား ၁၁၀ ဗို့တွင် မီးသီးသည် အမြင့်ဆုံး တောက်ပမှုစွမ်းဆောင်ရည်နှင့် အရှည်ကြာဆုံး ဝန်ဆောင်မှုသက်တမ်းရှိကြောင်း သူတွေ့ရှိခဲ့သည်။ ထို့ကြောင့် ၁၈၈၂ ခုနှစ်တွင် အက်ဒီဆင်သည် အမေရိကန်ပြည်ထောင်စု၏ ပထမဆုံး စီးပွားဖြစ် DC ဓာတ်အားပေးစက်ရုံဖြစ်သော Pearl Street ဓာတ်အားပေးစက်ရုံတွင် ၁၁၀ ဗို့ DC လျှပ်စစ်ဓာတ်အားကို ဈေးကွက်သို့ တရားဝင်မိတ်ဆက်ခဲ့သည်။

ဒါပေမယ့် တိုက်ရိုက်လျှပ်စီးကြောင်းမှာ အဓိကအားနည်းချက်တစ်ခုရှိတယ်ဆိုတာ ကျွန်တော်တို့အားလုံးသိကြပါတယ်။ အဲဒါကတော့ အဝေးကနေထုတ်လွှင့်တဲ့အခါ အပူဒဏ်ပြင်းထန်စွာဆုံးရှုံးပြီး လျှပ်စစ်စွမ်းအင်အများကြီးဖြုန်းတီးတာပါပဲ။ အဝေးကနေထုတ်လွှင့်တဲ့အခါ စွမ်းအင်အလွန်အကျွံဆုံးရှုံးမှုကိုရှောင်ရှားဖို့အတွက် Nikola Tesla ဟာ သူ့ရဲ့ alternating current (AC) စနစ်ကို မိတ်ဆက်ခဲ့ပါတယ်။ alternating current က နောက်ဆုံးမှာ direct current ကိုအနိုင်ယူခဲ့ပေမယ့် 110V အတွက် ရည်စူးထားတဲ့ ပစ္စည်းကိရိယာထောင်ပေါင်းများစွာကို အဲဒီအချိန်တုန်းက အမေရိကန်အိမ်ထောင်စုတွေနဲ့ စက်ရုံတွေမှာ တပ်ဆင်ပြီးဖြစ်ပါတယ်။

အပြန်အလှန်လျှပ်စီးကြောင်းခေတ်သို့ ချောမွေ့စွာကူးပြောင်းနိုင်ရန်အတွက် Tesla သည် ညှိနှိုင်းမှုတစ်ခုပြုလုပ်ခဲ့သည်- သူသည် အိမ်သုံးအပြန်အလှန်လျှပ်စီးကြောင်း၏ ဗို့အားကို 110V တွင် သတ်မှတ်ခဲ့သည်။ ၎င်းသည် လက်ရှိအသုံးပြုသူများ၏ စက်ပစ္စည်းရင်းနှီးမြှုပ်နှံမှုကို ကာကွယ်ပေးရုံသာမက (ထိုအချိန်က လူ့ကျန်းမာရေးကို ပိုမိုထိခိုက်စေသည်ဟု ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့်ယုံကြည်ခဲ့ကြသည်) မြင့်မားသောဗို့အားရှိသော အပြန်အလှန်လျှပ်စီးကြောင်းအပေါ် လူထု၏ကြောက်ရွံ့မှုကိုလည်း ဖယ်ရှားပေးခဲ့သည်။

ထို့ကြောင့် အမေရိကန်ပြည်ထောင်စုတွင် 110V AC ပါဝါကို အသုံးပြုခြင်းသည် 110V DC ပါဝါကို လိုက်လျောညီထွေဖြစ်စေခြင်း၏ ရလဒ်တစ်ခုဖြစ်သည်။

လျှပ်စစ်ခေတ် ထွန်းကားလာသည်နှင့်အမျှ အင်ဂျင်နီယာများသည် ဥရောပတွင် 220V/240V ဗို့အားကို နောက်ပိုင်းတွင် အသုံးပြုလာခြင်းနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက အမေရိကန်ပြည်ထောင်စုရှိ 110V စနစ်သည် မြင့်မားသောပါဝါလျှပ်စစ်ဓာတ်အား ပို့လွှတ်သည့်အခါ ဆုံးရှုံးမှုများ ပိုမိုများပြားပြီး အပူဒဏ်ကို ရှောင်ရှားရန် ပိုထူသော ကြေးနီဝါယာကြိုးများ လိုအပ်ကြောင်း တဖြည်းဖြည်း သဘောပေါက်လာကြသည်။ သို့သော် ကျွန်ုပ်တို့သည် 220Vac သို့ ပြည့်စုံစွာ အဆင့်မြှင့်တင်ပါက ကုန်ကျစရိတ် အလွန်မြင့်မားပါသည်။ အမေရိကန်ပြည်ထောင်စုတစ်ဝှမ်းရှိ အိမ်ထောင်စုသန်းပေါင်းများစွာရှိ အသုံးအဆောင်ပစ္စည်းများ၊ ပလပ်ပေါက်များ၊ ဖျူ့စ်များနှင့် မြို့တစ်မြို့လုံး၏ ဖြန့်ဖြူးရေးကွန်ရက်ကိုပင် 110V နှင့်အညီ ဒီဇိုင်းထုတ်ထားသည်။

ဤအကြောင်းကြောင့် အမေရိကန်ပြည်ထောင်စုရှိ လျှပ်စစ်အင်ဂျင်နီယာများသည် အလွန်ဉာဏ်ရည်ထက်မြက်သော “မြေဆီလွှာနည်းလမ်း” – Split phase နည်းပညာကို တီထွင်ခဲ့ကြသည်။

live wire နှင့် အလယ်ရှိ neutral wire အကြားတွင် 110V/120V ဗို့အားတစ်ခု ဖြစ်ပေါ်ပြီး မိုဘိုင်းဖုန်းများ၊ ရုပ်မြင်သံကြားများနှင့် မီးသီးများ (ဘေးကင်းပြီး ထိကိုင်ရန် မပူပါ) ကဲ့သို့သော အိမ်သုံးပစ္စည်းငယ်များအတွက် အထူးဒီဇိုင်းထုတ်ထားသည်။

ဝါယာကြိုးနှစ်ချောင်းကို စီလိုက်သောအခါ ၎င်းတို့သည် ချက်ချင်း 220V/240V အဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲသွားပြီး အဲယားကွန်း၊ လျှပ်စစ်ရေပူပေးစက်နှင့် အခြောက်ခံစက်များကဲ့သို့သော “လျှပ်စစ်ကျားများ” အတွက် (မြင့်မားသောစွမ်းဆောင်ရည်နှင့် ဝါယာကြိုးသုံးစွဲမှုနည်းပါးသော) အထူးဒီဇိုင်းထုတ်ထားသည်။

120Vac နှင့် 240Vac တို့၏ မူလအစကို နားလည်ပြီးဖြစ်သောကြောင့် 208Vac ၏ မူလအစကိုလည်း နားလည်ရလွယ်ကူပါသည်။ 208V သည် 120V ၏ လိုင်းဗို့အားဖြစ်သည် (root ၏ သုံးဆ)။

(၂)

အမေရိကန်ပြည်ထောင်စုရဲ့ ဗို့အားစနစ်ကို နားလည်ပြီးနောက်၊ အမေရိကန် AC pile ရဲ့ input voltage ကို ကြည့်ကြရအောင်။

အမေရိကန်ပြည်ထောင်စုတွင် အသုံးပြုသော သာမန် AC အားသွင်းစခန်းများအတွက် ဗို့အားအမျိုးအစား သုံးမျိုးရှိပြီး ၎င်းတို့မှာ 120V၊ 208V နှင့် 240Vac တို့ဖြစ်သည်။ အခြေခံအားဖြင့် pile ကုမ္ပဏီများ၏ မြှင့်တင်မှုသည် ၎င်းတို့ ပံ့ပိုးပေးသော ဗို့အားလှိုင်းများဖြစ်သည့် 110~120Vac သို့မဟုတ် 200V~240Vac ပေါ်တွင် အခြေခံမည်ဖြစ်သည်။

208V input ပါတဲ့ charging station ကလည်း single-phase input ဖြစ်ပြီး 16kw ဒါမှမဟုတ် 22kw မဟုတ်ဘဲ ဥရောပ three-phase five wire input နဲ့ ဆင်တူတယ်လို့ ကျွန်တော်တို့ နားလည်ထားတာကြောင့်ပါ။ ဒါပေမယ့် အမေရိကန်ပြည်ထောင်စုမှာ ဈေးကွက်ထဲမှာ ရှာဖွေခဲ့ပေမယ့် မတွေ့သေးတဲ့ three-phase input charging station အနည်းငယ်သာ ရှိပါတယ်။

၎င်းတို့ထဲတွင် 110~120Vac သည် အများဆုံး လျှပ်စီးကြောင်း အဝင် 16A ကို ပံ့ပိုးပေးနိုင်သော ပုံမှန် ပလပ်ချိတ်ဆက်မှုတစ်ခုဖြစ်သည်။

200V~240Vac (208Vac သို့မဟုတ် 240Vac) အဝင်ရှိသော AC အားသွင်းစခန်းများအတွက် အဝင်လိုင်း၏ ရှေ့ဘက်အဆုံးသည် ပလပ် သို့မဟုတ် ကြိုးတာမီနယ်ပုံစံ ဖြစ်နိုင်သည်။ အမေရိကန်ပြည်ထောင်စုရှိ 240Vac အဝင်ပါသော “မြင့်မားသောဗို့အား” ပလပ်ပေါက် (ဝါယာကြိုးလေးချောင်းပါဝင်သည်- လျှပ်စစ်ဝါယာကြိုးနှစ်ချောင်း၊ ကြားနေဝါယာကြိုးတစ်ချောင်းနှင့် မြေပြင်ဝါယာကြိုးတစ်ချောင်း) ကို ပရော်ဖက်ရှင်နယ်လျှပ်စစ်ပညာရှင်တစ်ဦးမှ ပြီးမြောက်အောင်လုပ်ဆောင်ရန် လိုအပ်သည်။

စကားမစပ်၊ 240Vac AC အားသွင်းစခန်း၏ အဝင်ပလပ်ကို ချိတ်ဆက်ရန် ပလပ်ပေါက်သည် NEMA14-50 ၏ လိုအပ်ချက်များနှင့် ကိုက်ညီရမည်။ ၎င်း၏ အများဆုံးသယ်ဆောင်နိုင်သော လျှပ်စီးကြောင်းမှာ 50A ဖြစ်သည်။ အမေရိကန်လျှပ်စစ်တပ်ဆင်မှုစံနှုန်း NFPA 70 ၏ လိုအပ်ချက်များအရ၊ လျှပ်စစ်ပစ္စည်းများ အသုံးပြုသော အများဆုံးလျှပ်စီးကြောင်းသည် သတ်မှတ်ထားသော ပလပ်ပေါက်၏ 80% ထက် မပိုသင့်ပါ။ ထို့ကြောင့် ပလပ်ပါသော 240V အဝင် AC အားသွင်းစခန်း၏ အများဆုံးလျှပ်စီးကြောင်းသည် 9.6kW ပါဝါဖြင့် 40A သာရောက်ရှိနိုင်သည်။

(၃)

အမေရိကန်စံနှုန်း AC အားသွင်းစခန်းရဲ့ input ဘက်ခြမ်းအတွက် လိုအပ်ချက်တွေကို ဆွေးနွေးပြီးတဲ့နောက် shell ကိုကျော်ပြီး output ဘက်ခြမ်းကို တိုက်ရိုက်ကြည့်ကြရအောင်။

ဆက်သွယ်ရေး အားသွင်းစခန်းရဲ့ အထွက်ဘက်ခြမ်းက အရမ်းရိုးရှင်းပါတယ်၊ သေနတ်ကိုင်ဆောင်သူနဲ့ သေနတ်ကိုင်ဆောင်သူနဲ့ ကိုက်ညီတဲ့ သေနတ်ကြိုးပဲ ရှိပါတယ်။

အမေရိကန်ပြည်ထောင်စုရှိ ဆက်သွယ်ရေးစခန်း ဝက်ဘ်ဆိုက်ကို သင်ကြည့်ရှုပါက မည်သည့်အားသွင်းစခန်းတွင်မဆို သေနတ်ပလပ်ပေါက် အမျိုးအစားနှစ်မျိုး ပါရှိမည်ကို သင်တွေ့ရှိလိမ့်မည်။ ၎င်းတို့မှာ SAE J1772 နှင့် ကိုက်ညီသော TYPE1 interface နှင့် Tesla SAE J3400 နှင့် ကိုက်ညီသော NACS interface တို့ဖြစ်သည်။

အင်တာဖေ့စ်နှစ်ခုပါသည့် သေနတ်ခေါင်းနှင့် သေနတ်ကိုင်ဆောင်သူ၏ သီးခြားဖွဲ့စည်းပုံနှင့် အရွယ်အစားအသေးစိတ်အချက်အလက်များကို သက်ဆိုင်ရာစံနှုန်းများတွင် တွေ့ရှိနိုင်ပါသည်။

Tesla ရဲ့ NACS interface နဲ့ SAE J 1772 ရဲ့ TYPE1 interface ကြားမှာ အတွင်းပိုင်းမှာ ကွာခြားချက်မရှိပါဘူး၊ နှစ်ခုစလုံးမှာ L/N/PE/CP/PP ဝါယာကြိုးငါးခုပါဝင်ပါတယ်။ ဟုတ်ပါတယ်၊ Tesla ရဲ့ ဒီဇိုင်းက DC နဲ့ AC interface နှစ်ခုစလုံးက အတူတူပဲဖြစ်လို့ အရမ်းလိမ္မာပါးနပ်ပါတယ်။

မြောက်အမေရိက ဆက်သွယ်ရေးပုံးဈေးကွက်အရ၊ output charging interface သည် ရှေးရိုးစွဲ TYPE1 interface မှ NACS interface သို့ ကူးပြောင်းနေပြီး အနာဂတ်တွင် ကားများစွာသည် Tesla interface များကို ပံ့ပိုးရန် ရွေးချယ်လာမည်ဖြစ်သည်။ TYPE1 interface များတပ်ဆင်ထားသော အစောပိုင်း AC အားသွင်းစခန်းများသည် NACS အသစ်ကို အားသွင်းနိုင်ခြင်းမရှိပါ။

ဟုတ်ပါတယ်၊ သိပ်စိတ်ပူစရာမလိုပါဘူး၊ ဈေးကွက်ထဲမှာ သင့်ကိုကူညီနိုင်တဲ့ adapter တွေ အများကြီးရှိပါတယ်။

သေနတ်ခေါင်း အဒက်တာများကို ဥရောပစံနှုန်း IEC 61851-1:2017 တွင် တင်းကြပ်စွာ တားမြစ်ထားသော်လည်း အမေရိကန်ပြည်ထောင်စုရှိ UL 2594 တွင် ထိုကဲ့သို့သော အချက်များကို မတွေ့ရပါ။ ၎င်းကို ဥပဒေအရ တားမြစ်ထားခြင်း မဟုတ်ဘဲ တိုက်ရိုက်အသုံးပြုရုံသာ ဖြစ်သည်။

အမေရိကန်စံနှုန်း AC အားသွင်းစခန်းရဲ့ အဝင်နဲ့ အထွက်ဘက်ခြမ်းတွေအတွက်ကတော့ ဒါပါပဲ။ နောက်ဆောင်းပါးမှာ “အိမ်ရာ” ရဲ့ ဒီဇိုင်းအသေးစိတ်အချက်အလက်တွေကို မျှဝေပေးပါမယ်။