மீள்திறன் கொண்ட மின்சார வாகன உள்கட்டமைப்பை வடிவமைத்தல்: வெப்ப மேலாண்மை மற்றும் ISO 15118 தகவல் தொடர்பு நிலைத்தன்மை

மீள்திறன் கொண்ட மின்சார வாகன மின்னேற்ற உள்கட்டமைப்பை வடிவமைத்தல்: உயர் சக்தி மின்சார வாகன வழங்கல் உபகரணங்களுக்கான வெப்ப மேலாண்மை, ஆற்றல் மின்னணுவியல் இழப்பு இயற்பியல், ISO 15118 தகவல் தொடர்பு நிலைத்தன்மை மற்றும் செயலூக்கமான கிளவுட் அடிப்படையிலான கண்டறியும் உத்திகள் ஆகியவற்றின் ஒரு விரிவான தொழில்நுட்பப் பகுப்பாய்வு.

1. அறிமுகம்: EVSE நம்பகத்தன்மையின் பரிணாம வளர்ச்சி மற்றும் இயக்க நேரக் கட்டாயம்

மின்சார வாகனப் பயன்பாட்டை நோக்கிய உலகளாவிய மாற்றம் என்பது இனி ஒரு புறப்போக்காக இல்லாமல், தொழில்துறை கொள்கை மற்றும் சுற்றுச்சூழல் உத்தியின் ஒரு மையத் தூணாக விளங்குகிறது. மின்சார வாகனங்களின் (EV) பயன்பாடு வேகமெடுக்கும்போது, ​​அதன் அடிப்படையான மின்சார வாகன விநியோக உபகரண (EVSE) உள்கட்டமைப்பு முன்னெப்போதும் இல்லாத தேவைகளை எதிர்கொள்கிறது. நுகர்வோர் மின்னணு சாதனங்கள் அல்லது தொழில்துறை மோட்டார் டிரைவ்களைப் போலல்லாமல், மின்சார வாகன சார்ஜர்கள்—குறிப்பாக DC ஃபாஸ்ட் சார்ஜர்கள் (DCFC) மற்றும் அல்ட்ரா-ஃபாஸ்ட் சார்ஜர்கள் (UFC)—அதிக ஆற்றல் அடர்த்தி, மாறக்கூடிய சுற்றுச்சூழல் நிலைமைகள் மற்றும் சிக்கலான டிஜிட்டல் ஹேண்ட்ஷேக் நெறிமுறைகள் ஆகியவற்றின் சந்திப்பில் இயங்குகின்றன.

இயக்குபவர்கள் மற்றும் இறுதிப் பயனர்கள் இருவருக்கும் மீண்டும் மீண்டும் ஏற்படும் ஒரு சிக்கல், "நிறுத்தம்" அல்லது "அதிக வெப்பமடைதல்" நிகழ்வு ஆகும். ஒரு சார்ஜர் வெப்ப வரம்புகள் காரணமாக ஒரு அமர்வை முன்கூட்டியே முடிக்கும்போது அல்லது மின்னோட்டத்தைக் குறைக்கும்போது, ​​அது அமைப்பு ஒருங்கிணைப்பின் தோல்வியைக் குறிக்கிறது. இந்தக் கட்டுரை, குறைக்கடத்தி ஆற்றல் இழப்பின் அடிப்படை இயற்பியலில் இருந்து ISO 15118 தகவல் தொடர்பு காலாவதிகள் மற்றும் RCD துண்டிப்பு இயக்கவியலின் நுணுக்கங்கள் வரை, இந்தத் தடங்கல்களின் மூலக் காரணங்கள் குறித்த ஒரு ஆழமான தொழில்நுட்பப் பகுப்பாய்வை வழங்குகிறது. ஆற்றல் மின்னணுவியல் மற்றும் வெப்பப் பொறியியலின் கண்ணோட்டத்தில் இந்தத் தோல்வி முறைகளைப் புரிந்துகொள்வதன் மூலம், நாம் மேலும் மீள்திறன் கொண்ட, அறிவார்ந்த மற்றும் உயர் செயல்திறன் கொண்ட சார்ஜிங் நெட்வொர்க்குகளை வடிவமைக்க முடியும்.

2. உயர் அதிர்வெண் மின் மாற்றத்தில் ஏற்படும் மின் இழப்பின் இயற்பியல்

ஒவ்வொரு மின்சார வாகன சார்ஜரின் மையத்திலும் ஆற்றல் மாற்றும் தொகுதி உள்ளது. இது மின் கட்டத்தின் ஏசி (AC) மின்னோட்டத்தை, வாகனத்தின் பேட்டரிக்குத் தேவையான கட்டுப்படுத்தப்பட்ட டிசி (DC) மின்னோட்டமாக மாற்றுகிறது. "அதிக வெப்பமடைதல்" பிரச்சனை என்பது, அடிப்படையில் இந்த மாற்றும் செயல்முறையின் போது ஏற்படும் ஆற்றல் இழப்புகளால் உருவாகும் வெப்பத்தைக் கட்டுப்படுத்த இயலாமையே ஆகும். இதைத் தீர்க்க, இந்த ஆற்றல் எங்கு செல்கிறது என்பதை நாம் முதலில் அளவிட வேண்டும்.

2.1. கடத்தல் இழப்புகள்

குறைக்கடத்தி சாதனங்கள் (IGBTகள் அல்லது MOSFETகள்) மற்றும் செயலற்ற கூறுகள் "ஆன்" நிலையில் இருக்கும்போது, ​​அவற்றின் பூஜ்ஜியமற்ற மின்தடையின் காரணமாக கடத்தல் இழப்புகள் ஏற்படுகின்றன. பாரம்பரிய சிலிக்கான் IGBTகளுக்குப் பதிலாகப் பெருகிவரும் சிலிக்கான் கார்பைடு (SiC) MOSFETகளில், கடத்தல் இழப்பானது டிரெய்ன்-சோர்ஸ் ஆன்-மின்தடை ($R_{DS(on)}$) மூலம் வகைப்படுத்தப்படுகிறது. $$P_{cond} = I_{RMS}^2 \times R_{DS(on)}(T_j)$$ முக்கியமாக, $R_{DS(on)}$ என்பது வெப்பநிலையைச் சார்ந்தது. சந்தி வெப்பநிலை ($T_j$) அதிகரிக்கும்போது, ​​மின்தடையும் அதிகரிக்கிறது. இது ஒரு நேர்மறை பின்னூட்ட வளையத்தை உருவாக்குகிறது, இது கடுமையாகக் கையாளப்படாவிட்டால் வெப்பத் தப்பித்தலுக்கு வழிவகுக்கும்.

2.2. நிலைமாற்ற இழப்புகள்

ஆன் (ON) மற்றும் ஆஃப் (OFF) நிலைகளுக்கு இடையிலான நிலைமாற்றத்தின் போது நிலைமாற்ற இழப்புகள் ஏற்படுகின்றன. இந்த நானோநொடி இடைவெளிகளில், சாதனத்தின் குறுக்கே மின்னோட்டம் மற்றும் மின்னழுத்தம் ஆகிய இரண்டும் பூஜ்ஜியமற்றதாக இருக்கும், இது ஆற்றல் சிதறலுக்கு ($E_{on}$ மற்றும் $E_{off}$) வழிவகுக்கிறது. $$P_{sw} = f_{sw} \times (E_{on} + E_{off})$$ நவீன DCFC-களில், காந்தக் கூறுகளின் (மின்தூண்டிகள் மற்றும் மின்மாற்றிகள்) அளவைக் குறைப்பதற்காக, வடிவமைப்பாளர்கள் அதிக நிலைமாற்ற அதிர்வெண்களை ($f_{sw}$) வலியுறுத்துகின்றனர். இருப்பினும், அதிக அதிர்வெண்கள் வெப்பச் சுமையை நேரடியாக அதிகரிக்கின்றன, இதனால் மின்னழுத்தம் மற்றும் மின்னோட்டத்தின் மேற்பொருந்தலைக் குறைக்க மேம்பட்ட கேட் டிரைவர் உகப்பாக்கம் அவசியமாகிறது.

2.3. காந்த மற்றும் ஒட்டுண்ணி இழப்புகள்

குறைக்கடத்திகளைத் தவிர, உயர் அதிர்வெண் மின்மாற்றி மற்றும் மின்தூண்டிகளும் வெப்பச் செலவுக்கு கணிசமாகப் பங்களிக்கின்றன. சுருள்களில் உள்ள மைய இழப்புகள் (ஹிஸ்டெரிசிஸ் மற்றும் சுழல் மின்னோட்டங்கள்) மற்றும் தாமிர இழப்புகள் (ஸ்கின் எஃபெக்ட் மற்றும் ப்ராக்ஸிமிட்டி எஃபெக்ட்) ஆகியவை மொத்த மாட்யூல் இழப்பில் 20% வரை இருக்கலாம். சார்ஜர்களின் திறன் 350kW மற்றும் அதற்கும் அதிகமாக அதிகரிக்கும்போது, ​​இந்த "செயலற்ற" இழப்புகளை நிர்வகிப்பது, குறைக்கடத்திகளைப் போலவே முக்கியமானதாகிறது.

3. வெப்பத் தடை மற்றும் வெப்பப் பாய்வு: மிகைவெப்பமாதலின் கணிதம்

"அதிக வெப்பமாதல்" என்பது, மிகவும் உணர்திறன் மிக்க பாகத்தின் — பொதுவாக ஆற்றல் குறைக்கடத்தி சந்தி அல்லது DC வெளியீட்டு கேபிள் இணைப்பி — அதிகபட்ச பாதுகாப்பான இயக்க வெப்பநிலையால் வரையறுக்கப்படும் ஒரு சார்புச் சொல்லாகும்.

3.1. வெப்பச் சுற்று மாதிரி

வெப்பநிலை வேறுபாடு மின்னழுத்தம், வெப்ப ஓட்டம் மின்னோட்டம், மற்றும் வெப்பத் தடை என்பது மின்தடை எனும் மின் ஒப்புமையைப் பயன்படுத்தி நாம் வெப்ப ஓட்டத்தைப் பகுப்பாய்வு செய்யலாம். சந்திப்பிலிருந்து சுற்றுப்புறம் வரையிலான மொத்த வெப்பத் தடை ($\theta_{JA}$) பின்வருமாறு: $$\theta_{JA} = \theta_{JC} + \theta_{CH} + \theta_{HA}$$ இதில்:

• $\theta_{JC}$ என்பது சந்திப்புக்கும் உறைக்கும் இடையிலான மின்தடை (சாதனத்திற்கு உள்ளேயானது).
• $\theta_{CH}$ என்பது கேஸ்-டு-ஹீட்ஸிங்க் மின்தடை (வெப்ப இடைமுகப் பொருட்கள் – TIM ஆல் நிர்வகிக்கப்படுகிறது).
• $\theta_{HA}$ என்பது வெப்பத் தணிப்பானுக்கும் சுற்றுப்புற வெப்பநிலைக்குமான மின்தடை (இது குளிரூட்டும் முறையைப் பொறுத்தது).

3.2. குறிப்பிட்ட இடங்களிலுள்ள வெப்பப் புள்ளிகளுக்கும் மொத்த வெப்பநிலைக்கும் உள்ள வேறுபாடு

அமைப்பின் சுற்றுப்புற உணரிகளால் கண்டறிய முடியாத, குறிப்பிட்ட இடங்களில் ஏற்படும் அதிக வெப்பப் புள்ளிகளால் பல சார்ஜர்கள் நின்றுவிடுகின்றன. உதாரணமாக, ஒரு DC பஸ்பாரில் உள்ள சற்றே தளர்வான போல்ட், மில்லிஓம் அளவில் ஒரு தொடர்பு மின்தடையை உருவாக்கக்கூடும். 500A மின்னோட்டத்தில், 1m$\Omega$ மின்தடையானது ஒரு சிறிய கனஅளவில் 250W வெப்பத்தை உருவாக்குகிறது. இது, வெளியேறும் காற்றின் வெப்பநிலை உயர்வை குளிரூட்டும் அமைப்பு உணர்வதற்கு நீண்ட காலத்திற்கு முன்பே, மின்காப்பு விரைவாகச் சிதைவடைந்து, வெப்பத்தினால் ஏற்படும் நிறுத்தத்தைத் தூண்டிவிடுகிறது.

3.3. வெப்பக் கட்டுப்பாட்டு தர்க்கம்

நவீன EVSE கட்டுப்படுத்திகள் "மென்மையான" வரம்புகளைச் செயல்படுத்துகின்றன. திடீரென முழுமையாக அணைப்பதற்குப் பதிலாக, வெப்பநிலை ஒரு வரம்பை நெருங்கும்போது, ​​இந்த அமைப்பு அனுமதிக்கப்பட்ட அதிகபட்ச மின்னோட்டத்தை ($I_{max}$) குறைக்கிறது. வெப்பநிலை உயர்வின் வீதம் ($dT/dt$) ஒரு குறிப்பிட்ட சரிவைத் தாண்டினால், இந்த அமைப்பு ஒரு செயலிழப்பை முன்கூட்டியே கணித்து, வன்பொருள் சேதத்தைத் தடுப்பதற்காக அந்த அமர்வை முடித்துவிடுகிறது. ஒரு வெப்பமான நாளில், ஒரு சார்ஜர் ஏன் தோராயமாக "நின்றுவிடுகிறது" என்பதைக் கண்டறிவதற்கு, இந்தத் தர்க்கத்தைப் புரிந்துகொள்வது மிக முக்கியம்.

4. மேம்பட்ட குளிரூட்டும் கட்டமைப்புகள்: திரவக் குளிரூட்டல் மற்றும் தனித்த காற்றுக் குழாய்கள்

ஆற்றல் அளவுகள் 50kW-இலிருந்து 400kW-க்கும் அதிகமாக உயரும்போது, ​​பாரம்பரியமான விசைக்காற்று குளிர்விப்பு அதன் இயற்பியல் வரம்புகளை அடைகிறது. 15-20kW கழிவு வெப்பத்தை (95% செயல்திறனில்) வெளியேற்றுவதற்குத் தேவைப்படும் காற்றின் கனஅளவுப் பாய்வு விகிதத்திற்கு, பிரம்மாண்டமான, இரைச்சல் மிகுந்த விசிறிகளும் மிகப்பெரிய கேபினட் இடமும் தேவைப்படும்.

4.1. தனித்தனி காற்றுக் குழாய்களுடன் கூடிய விசையூட்டப்பட்ட காற்று

காற்றால் குளிர்விக்கப்படும் மாடுலர் சார்ஜர்களில் உள்ள ஒரு குறிப்பிடத்தக்க புதுமை, “தனித்த காற்று வழித்தட” வடிவமைப்பு ஆகும். பாரம்பரிய வடிவமைப்புகளில், முழு எலக்ட்ரானிக்ஸ் கேபினட் வழியாகவும் காற்று இழுக்கப்படுவதால், உணர்திறன் மிக்க PCB-கள் தூசி, ஈரப்பதம் மற்றும் உப்புத் தெளிப்புக்கு உள்ளாகின்றன. ஒரு தனித்த வழித்தடக் கட்டமைப்பில், வெப்பத்தை உருவாக்கும் பாகங்கள் (வெப்பத் தணிப்பான்கள், மின்தூண்டிகள்) ஒரு மூடப்பட்ட வழித்தடத்தில் தனிமைப்படுத்தப்படுகின்றன. இது சுற்றுச்சூழல் மாசுகள் கட்டுப்பாட்டு அமைப்பை அடைவதைத் தடுப்பதோடு, அதிவேகக் காற்றோட்டம் ஆற்றல் நிலையிலிருந்து வெப்பத்தை அகற்றவும் அனுமதிக்கிறது. இருப்பினும், இது ஒரு முக்கியத் தடையாக விளங்கும் சார்ஜிங் கேபிளைக் குளிர்விக்காமல் விட்டுவிடுகிறது.

4.2. திரவ-குளிரூட்டப்பட்ட மின்னேற்ற அமைப்புகள்

அதிவேக மின்னேற்றத்திற்கு (UFC), திரவக் குளிரூட்டல் என்பது இனி ஒரு விருப்பத் தேர்வு அல்ல. இது பொதுவாக இரண்டு மின்சுற்றுகளை உள்ளடக்கியுள்ளது:

1. தொகுதி குளிர்விப்புஆற்றல் தொகுதிகளுக்கு நேர் கீழே ஒரு குளிரூட்டியை (பெரும்பாலும் நீர் மற்றும் எத்திலீன் கிளைக்கால் கலவை) சுழற்சி செய்யும் ஒரு குளிர் தகடு அமைப்பு. திரவத்தின் வெப்பக் கடத்துத்திறன் காற்றை விட கணிசமாக அதிகமாக இருப்பதால், இது மிகவும் குறைந்த $\theta_{HA}$ மதிப்பைப் பெற அனுமதிக்கிறது.
2. கேபிள் குளிரூட்டல்அதிக சக்தி வாய்ந்த கேபிள்கள் (>300A), தாமிரத்தின் குறுக்குவெட்டை மட்டும் சார்ந்திருந்தால், கையாளுவதற்கு மிகவும் கனமாகவும் தடிமனாகவும் ஆகிவிடும். திரவத்தால் குளிர்விக்கப்படும் கேபிள்கள், குளிர்விப்பான் உறையால் சூழப்பட்ட மெல்லிய தாமிரக் கடத்திகளைப் பயன்படுத்துகின்றன. இது ஒரு 400A கேபிளை, ஒரு சாதாரண 150A கேபிளைப் போல நெகிழ்வுத்தன்மை கொண்டதாக இருக்க அனுமதிக்கிறது.

4.3. வெப்பப் பரிமாற்றி இயக்கவியல் மற்றும் பராமரிப்பு

திரவக் குளிரூட்டல் புதிய செயலிழப்பு முறைகளை அறிமுகப்படுத்துகிறது. பம்ப் செயலிழப்புகள், குளிரூட்டிக் கசிவுகள் மற்றும் குழாயில் உள்ள காற்றுக் குமிழ்கள் ஆகியவை திடீர் "அதிக வெப்பமடைதல்" பிழைகளுக்கு வழிவகுக்கும். மேலும், வெளிப்புற வெப்பப் பரிமாற்றி (ரேடியேட்டர்) சுத்தமாகப் பராமரிக்கப்பட வேண்டும். ரேடியேட்டரின் துடுப்புகள் குப்பைகளால் அடைபட்டிருந்தால், வளிமண்டலத்திற்கு வெப்பத்தை வெளியேற்றும் அமைப்பின் திறன் பாதிக்கப்பட்டு, கோடைக்கால உச்சபட்சப் பயன்பாட்டின் போது அமர்வு நிறுத்தப்படுவதற்கு வழிவகுக்கும்.

5. மின்கட்டமைப்பு இயக்கவியல் மற்றும் மின்சாரக் கோளாறு கண்டறிதல்

மின்சார வாகன சார்ஜர்கள் தனித்த சுமைகள் அல்ல; அவை மின்சாரக் கட்டமைப்புக்கு குறிப்பிடத்தக்க இடையூறுகளை ஏற்படுத்துகின்றன. இதற்கு மாறாக, மின் கட்டமைப்பின் நிலையற்ற தன்மையே சார்ஜர்கள் "நின்றுவிடுவதற்கும்" அல்லது "உள்ளீட்டு மின்னழுத்தம் இயல்புக்கு மாறானது" என்ற பிழைகளைக் காட்டுவதற்கும் ஒரு முக்கிய காரணமாகும்.

5.1. மின்னழுத்த ஏற்ற இறக்கங்கள் மற்றும் நிலைமாற்றங்கள்

ஏசி மின்கட்டமைப்பு மின்னழுத்தம் அரிதாகவே ஒரு கச்சிதமான 400V அல்லது 480V சைன் அலையாக இருக்கும். தொழிற்சாலைச் சூழல்களில், பெரிய மோட்டார்கள் இயங்கத் தொடங்குவதால் ஏற்படும் மின்னழுத்தச் சரிவுகள் அல்லது மின்னல் அல்லது மின்கட்டமைப்பு மாறுதல் போன்றவற்றால் ஏற்படும் மின்னழுத்த ஏற்றங்கள் அடிக்கடி ஏற்படுகின்றன. EVSE-களில் குறை-மின்னழுத்தத் தடை (UVLO) மற்றும் மிகை-மின்னழுத்தப் பாதுகாப்பு (OVP) சுற்றுகள் அடங்கும். மின்கட்டமைப்பு மின்னழுத்தம் சில சுழற்சிகளுக்கு மேல் 15% குறைந்தால், PFC (பவர் ஃபேக்டர் கரெக்ஷன்) நிலையானது DC இணைப்பு மின்னழுத்தத்தைப் பராமரிக்கச் சிரமப்படலாம். இது, கீழ்நிலையில் உள்ள DC-DC மாற்றியைப் பாதுகாக்க ஒரு அவசரகால நிறுத்தத்தைச் செய்யக் கட்டாயப்படுத்துகிறது.

5.2. மொத்த ஹார்மோனிக் சிதைவு (THD)

ஒரு உயர்-சக்தி சார்ஜர் நேரியல் அல்லாத நிலைமாற்றத்தைப் பயன்படுத்துகிறது, இது ஹார்மோனிக்ஸை மீண்டும் மின்கட்டமைப்பிற்குள் செலுத்தக்கூடும். அந்த இடத்தில் மின்கட்டமைப்பின் விறைப்புத்தன்மை குறைவாக (அதிக மின்மறுப்பு) இருந்தால், இந்த ஹார்மோனிக்ஸ் உள்ளூர் மின்னழுத்த அலைவடிவத்தைச் சிதைக்கக்கூடும். இந்தச் சிதைவு, சார்ஜரின் சொந்தக் கட்டுப்பாட்டுத் தர்க்கத்தில் உள்ள பூஜ்ஜிய-குறுக்கீட்டைக் கண்டறிவதில் குறுக்கிடலாம். இது ஒத்திசைவுப் பிழைகளுக்கும், உண்மையில் மின்சாரக் காரணங்களால் ஏற்படும் "தகவல் தொடர்பு இடையூறுகளுக்கும்" வழிவகுக்கும்.

5.3. கட்டச் சமநிலையின்மை

மூன்று-கட்ட அமைப்புகளில், கட்டங்களுக்கு இடையேயான மின்னழுத்தச் சமநிலையின்மையானது, நடுநிலைக் கடத்தியில் (இருந்தால்) அதிகப்படியான மின்னோட்டத்தை ஏற்படுத்துகிறது மற்றும் உள்ளீட்டு நேராக்கிகளின் மீதான வெப்ப அழுத்தத்தை அதிகரிக்கிறது. மேம்பட்ட மின்னேற்றிகள், கட்டங்களுக்கு இடையேயான தொடர்பைக் கண்காணித்து, சமநிலையின்மை 3-5%-ஐத் தாண்டும்போது மின்னோட்டத்தைக் குறைக்கும் அல்லது நிறுத்திவிடும், இதன் மூலம் உள்ளகக் கூறுகள் சேதமடைவதைத் தடுக்கின்றன.

6. எஞ்சிய மின்னோட்டச் சாதனத்தின் (RCD) இயக்கவியல் மற்றும் தேவையற்ற மின்னிறக்கம்

EVSE வடிவமைப்பில் பாதுகாப்பு முதன்மையானது, மேலும் மின் அதிர்ச்சியிலிருந்து பாதுகாக்கும் முதன்மைப் பாதுகாவலர் RCD ஆகும். இருப்பினும், இது "தவறான எச்சரிக்கைகள்" அல்லது தேவையற்ற மின்னிறக்கங்களுக்கும் அடிக்கடி ஒரு காரணமாக அமைகிறது.

6.1. வகை B RCD-களின் தேவை

வீடுகளில் பொதுவாகக் காணப்படும் வழக்கமான வகை A RCD-கள், AC மற்றும் துடிக்கும் DC கசிவுகளைக் கண்டறியும். இருப்பினும், மின்சார வாகனங்களில் (EVs) பெரிய பேட்டரி பேக்குகள் மற்றும் தூய DC கசிவு மின்னோட்டங்களை உருவாக்கக்கூடிய DC-DC மாற்றிகள் உள்ளன. ஒரு DC கசிவு ஏற்பட்டால், வகை A RCD ஆனது "செயலிழந்து" அல்லது நிறைவுற்று, உண்மையான AC கோளாறின் போது ட்ரிப் ஆகத் தவறக்கூடும். இந்தக் காரணத்திற்காக, DCFC-கள் மற்றும் உயர் ரக AC சார்ஜர்களுக்கு வகை B RCD-கள் தேவைப்படுகின்றன, இவை 1kHz மற்றும் அதற்கும் மேலான அனைத்து வகையான கசிவுகளையும் கண்டறியும் திறன் கொண்டவை.

6.2. பொது-முறை மின்னோட்டங்கள் மற்றும் உயர் அதிர்வெண் கசிவு

நவீன பவர் மாட்யூல்கள் 20kHz முதல் 100kHz வரையிலான அதிர்வெண்ணில் இயங்குகின்றன. இந்த உயர் $dv/dt$ மதிப்பு, பவர் பாகங்களுக்கும் தரைப்படுத்தப்பட்ட ஹீட்சிங்கிற்கும் இடையேயான தேவையற்ற மின்தேக்கத்தின் மீது செயல்பட்டு, உயர் அதிர்வெண் கொண்ட "பொது-முறை" மின்னோட்டங்களை உருவாக்குகிறது. இவை வழக்கமான அர்த்தத்தில் ஆபத்தான "கசிவுகள்" அல்ல என்றாலும், அவை உணர்திறன் மிக்க RCD-களைத் தூண்டக்கூடும். உயர்-சக்தி அதிகரிப்புக் கட்டத்தைத் தொடங்கும்போதே துல்லியமாக "நின்றுவிடும்" ஒரு சார்ஜர், RCD-யின் வரம்பை மீறும் இந்த உயர் அதிர்வெண் கசிவுக்குப் பெரும்பாலும் பலியாகிறது.

6.3. மின்காப்பு கண்காணிப்பு (IMD)

சார்ஜிங் அமர்வு தொடங்குவதற்கு முன், EVSE ஆனது DC பஸ்ஸில் ஒரு மின்காப்பு மின்தடை சோதனையைச் செய்கிறது. DC+ அல்லது DC- லைன்களுக்கும் புவிக்கும் (PE) இடையேயான மின்காப்பு ஒரு குறிப்பிட்ட வரம்பிற்குக் (எ.கா., 500 $\Omega$/V) குறைவாக இருந்தால், சார்ஜர் இயங்க மறுக்கும். சார்ஜிங் இணைப்பானில் உள்ள ஈரப்பதம் அல்லது தரம் குறைந்த கேபிள் உறை ஆகியவை இந்த "மின்காப்புக் கோளாறு" காரணமாக ஏற்படும் நிறுத்தங்களுக்கு ஒரு பொதுவான காரணமாகும், குறிப்பாக மழை அல்லது ஈரப்பதமான காலநிலைகளில் இது நிகழ்கிறது.

7. ISO 15118 மற்றும் நவீன தகவல் தொடர்பு நெறிமுறைகளின் சிக்கலான தன்மை

அமர்வு குறுக்கீடுகளில் கணிசமான சதவீதம் மின்சாரம் அல்லது வெப்பம் சார்ந்தவை அல்ல, மாறாக டிஜிட்டல் சார்ந்தவை. மின்சார வாகனத் தொடர்பு கட்டுப்பாட்டாளருக்கும் (EVCC) வழங்கல் உபகரணத் தொடர்பு கட்டுப்பாட்டாளருக்கும் (SECC) இடையேயான இணைப்புப் பரிமாற்றம் என்பது, அதிக முக்கியத்துவம் வாய்ந்த ஒரு நெறிமுறைப் பேச்சுவார்த்தையாகும்.

7.1. பிஎல்சி (பவர் லைன் கம்யூனிகேஷன்) மற்றும் சிக்னல் இன்டெக்ரிட்டி

ISO 15118-2 மற்றும் -20 ஆகியவை HomePlug Green PHY பவர் லைன் கம்யூனிகேஷனைப் பயன்படுத்துகின்றன. இந்தத் தரவு, கண்ட்ரோல் பைலட் (CP) சிக்னலில் மாடுலேட் செய்யப்படுகிறது. சார்ஜிங் கேபிளில் CP கம்பி அதிக மின்னோட்டம் கொண்ட பவர் லைன்களுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளதால், மின்காந்த குறுக்கீடு (EMI) ஒரு பெரிய அச்சுறுத்தலாக உள்ளது. சிக்னல்-டு-நாய்ஸ் ரேஷியோ (SNR) ஒரு குறிப்பிட்ட நிலைக்குக் கீழே குறைந்தால், தகவல் தொடர்பு "டைம் அவுட்" ஆகிவிடும், மேலும் பாதுகாப்பிற்காக சார்ஜர் அந்த செஷனை நிறுத்த வேண்டும். இதனால்தான் சார்ஜிங் கேபிளில் உயர்தரமான ஷீல்டிங் இருப்பது மிகவும் அவசியமாகிறது.

7.2. SLAC (சமிக்ஞை நிலை தணிப்புப் பண்புக்கூறு)

உயர்நிலை இணைப்பு செயல்முறை தொடங்குவதற்கு முன், EV மற்றும் EVSE ஆகியவை SLAC எனப்படும் ஒரு செயல்முறையின் மூலம் தங்களுக்குள் பௌதீக ரீதியாக இணைக்கப்பட்டுள்ளதை உறுதிப்படுத்த வேண்டும். இது, ஒரு கார் தற்செயலாக அருகிலுள்ள சார்ஜருடன் தொடர்பு கொள்ளக்கூடிய "குறுக்கு உரையாடலை" தடுக்கிறது. இணைப்பானில் அல்லது கிரவுண்ட் லூப்களில் உள்ள மோசமான தொடர்பு காரணமாக SLAC செயல்முறை தோல்வியுற்றால், சார்ஜர் வெறுமனே "காத்திருப்பு நிலையில்" இருக்கும் அல்லது "செயல்படத் தவறிவிடும்".

7.3. செருகி மின்னேற்றம் (PnC) மற்றும் சான்றிதழ் பரிமாற்றங்கள்

ISO 15118-2, தானியங்கு அங்கீகாரத்திற்காக X.509 சான்றிதழ்களைப் பயன்படுத்தும் 'பிளக் அண்ட் சார்ஜ்' (Plug and Charge) முறையை அறிமுகப்படுத்துகிறது. இதில் OEM, சார்ஜிங் ஸ்டேஷன் ஆபரேட்டர் (CSO) மற்றும் மொபிலிட்டி சேவை வழங்குநர் (MSP) ஆகியோரை உள்ளடக்கிய ஒரு சிக்கலான நம்பகச் சங்கிலி உள்ளது. இந்தச் சான்றிதழ் சங்கிலியில் உள்ள ஏதேனும் ஒரு இணைப்பு காலாவதியானாலோ, ரத்து செய்யப்பட்டாலோ, அல்லது பேக்-எண்ட் வழியாக அணுக முடியாததாக இருந்தாலோ, சார்ஜிங் அமர்வு "அங்கீகாரம் தோல்வியடைந்தது" (Authorization Failed) என்ற பிழையுடன் நின்றுவிடும். இது பயனருக்கு சார்ஜரின் வன்பொருள் செயலிழப்பு போலத் தோன்றும்.

8. உட்பொதிக்கப்பட்ட நோயறிதல் நெறிமுறைகள் மற்றும் எட்ஜ் கம்ப்யூட்டிங்

பிழை ஏற்பட்டால் நின்றுவிடும் எளிய செயல்பாட்டு முறையைத் தாண்டி, நவீன EVSE-கள் சிக்கல்களை நிகழ்நேரத்தில் கண்டறிய மேம்பட்ட உட்பொதிக்கப்பட்ட வழிமுறைகளைப் பயன்படுத்துகின்றன.

8.1. சென்சார் இணைப்பிற்கான கல்மான் வடிப்பான்கள்

ஒரு சார்ஜரில் வெப்பநிலை, மின்னோட்டம், மின்னழுத்தம் மற்றும் ஈரப்பதம் போன்ற டஜன் கணக்கான சென்சார்கள் உள்ளன. இருப்பினும், சென்சார்களின் செயல்பாடு மாறக்கூடும் அல்லது அவை செயலிழக்கக்கூடும். தற்போது, ​​உட்பொதிக்கப்பட்ட அமைப்புகள் தரவுகளைத் தொடர்புபடுத்துவதற்காக கல்மான் வடிகட்டுதலைப் (Kalman filtering) பயன்படுத்துகின்றன. உதாரணமாக, குளிரூட்டி வெப்பநிலை சென்சாரில் வெப்பநிலை வேகமாக உயர்ந்தாலும், பவர் மாட்யூல் சந்திப்பின் வெப்பநிலை நிலையாக இருந்தால், அந்த அல்காரிதம் ஒரு வெப்ப அவசரநிலையாகக் கருதாமல், ஒரு சென்சார் கோளாறை அடையாளம் காணும். இது, முழுமையான நிறுத்தம் செய்வதற்குப் பதிலாக, மெதுவாக இயல்பு நிலைக்குத் திரும்பும் (limp-home) பயன்முறையை அனுமதிக்கிறது.

8.2. இயந்திர கற்றல் அடிப்படையிலான வில் கண்டறிதல்

DC ஆர்க்கிங் என்பது ஒரு பேரழிவு தரும் செயலிழப்பு முறையாகும். வழக்கமான ஃபியூஸ்களால் தொடர் ஆர்க்கை எப்போதும் கண்டறிய முடியாது. நவீன கட்டுப்பாட்டாளர்கள், DC பஸ்ஸில் உள்ள உயர் அதிர்வெண் "இரைச்சலை" பகுப்பாய்வு செய்ய டிஜிட்டல் சிக்னல் பிராசஸிங்கை (DSP) பயன்படுத்துகின்றனர். ஆயிரக்கணக்கான ஆர்க்கிங் தடயங்களில் பயிற்சி பெற்ற இயந்திர கற்றல் மாதிரிகள், ஒரு தீ தொடங்குவதற்கு முன்பே, மில்லி விநாடிகளில் ஆர்க் தொடங்குவதைக் கண்டறிந்து காண்டாக்டர்களைத் திறக்க முடியும்.

8.3. முன்கணிப்பு வாழ்க்கைச் சுழற்சி பகுப்பாய்வு

நிலைமாற்ற சுழற்சிகளின் எண்ணிக்கை மற்றும் வெப்ப அழுத்த நிலைகளை ($T_j$ ஏற்ற இறக்கங்கள்) கண்காணிப்பதன் மூலம், உட்பொதிக்கப்பட்ட கட்டுப்படுத்தியானது மின் மின்தேக்கிகள் மற்றும் குறைக்கடத்திகளின் மீதமுள்ள பயனுள்ள ஆயுளை (RUL) மதிப்பிட முடியும். இந்தத் தரவு இயக்குபவருக்குத் திருப்பி அளிக்கப்படுகிறது, இது "முன்கூட்டிய மாற்றீடு" செய்ய அனுமதிக்கிறது—அதாவது, ஒரு தொகுதி அமர்வின் நடுவில் செயலிழப்பை ஏற்படுத்துவதற்கு முன்பே அதை மாற்றுவதற்கு.

9. கிளவுட் அடிப்படையிலான செயலூக்கமான செயல்பாடுகள் மற்றும் டிஜிட்டல் ட்வின் பராமரிப்பு

நம்பகத்தன்மையின் இறுதி அடுக்கு என்பது, பொதுவாக OCPP (Open Charge Point Protocol) வழியாக, பௌதீக வன்பொருளுக்கும் கிளவுட் மேலாண்மை அமைப்புக்கும் இடையேயான ஒருங்கிணைப்பாகும்.

9.1. தொலைநிலை நிலைபொருள் உகப்பாக்கம்

பெரும்பாலும், சந்தையில் வெளியிடப்படும் ஒரு புதிய மின்சார வாகன மாடல், ISO 15118 தரநிலையின் செயலாக்கத்தில் சற்று மாற்றத்தைக் கொண்டிருப்பதால், இணக்கத்தன்மை தடைபடுகிறது. கிளவுட்-இணைக்கப்பட்ட சார்ஜர்கள், பொறியாளர்கள் களத்திலிருந்து "பேக்கெட் பதிவுகளை"ப் பிடிக்கவும், இந்த இணைப்புப் பிழைகளைச் சரிசெய்ய சில மணிநேரங்களுக்குள் உலகளவில் ஃபார்ம்வேர் திருத்தங்களை வழங்கவும் அனுமதிக்கின்றன.

9.2. வெப்ப முன்னறிவிப்பிற்கான டிஜிட்டல் இரட்டைகள்

கிளவுடில் ஒவ்வொரு சார்ஜிங் நிலையத்திற்கும் ஒரு “டிஜிட்டல் இரட்டையை” பராமரிப்பதன் மூலம், இயக்குபவர்கள் உருவகப்படுத்துதல்களை இயக்க முடியும். உள்ளூர் வானிலை முன்னறிவிப்பு ஒரு வெப்ப அலையைக் கணித்தால், கிளவுட் கட்டுப்படுத்தி குறிப்பிட்ட நிலையங்களுக்கான மின் வரம்பை முன்கூட்டியே குறைத்து, அவை பாதுகாப்பான வெப்ப வரம்புகளுக்குள் இருப்பதை உறுதிசெய்யும். இது பயனர் நம்பிக்கையைப் பாதிக்கும் திடீர் நிறுத்தங்களைத் தடுக்கிறது.

9.3. மின்கட்டமைப்பு சார்ந்த சுமை சமநிலைப்படுத்தல்

கிளவுட் தளங்கள், 'தேவைக்கேற்ப பதிலளிப்பை' (Demand Response) நிர்வகிப்பதற்காகப் பயன்பாட்டு சமிக்ஞைகளுடன் ஒருங்கிணைக்க முடியும். மின் கட்டமைப்பு அழுத்தத்தில் இருக்கும்போது, ​​ஒரு குழு சார்ஜர்களுக்கு, ஒவ்வொன்றும் தங்களின் மின் நுகர்வை 10% குறைக்குமாறு கிளவுட் சமிக்ஞை அனுப்பும். இந்த பரவலாக்கப்பட்ட குறைப்பு, ஒரு தளம் முழுவதும் ஒரே நேரத்தில் உச்சபட்ச மின்சாரத்தை இழுக்க முயற்சித்தால் ஏற்படக்கூடிய உள்ளூர் மின் கட்டமைப்பு நிலையற்ற தன்மை மற்றும் RCD முறிவுகளைத் தடுக்கிறது.

10. குறைக்கடத்திப் புத்தாக்கம்: SiC/GaN மற்றும் வெப்பத் திறனின் எதிர்காலம்

சிலிக்கானிலிருந்து (Si) சிலிக்கான் கார்பைடு (SiC) மற்றும் காலியம் நைட்ரைடு (GaN) போன்ற அகன்ற பட்டை இடைவெளி (WBG) குறைக்கடத்திகளுக்கு மாறுவது, அதிக வெப்பமாதலைக் குறைப்பதற்கான மிக முக்கியமான வன்பொருள் நெம்புகோலாகும்.

10.1. SiC மற்றும் Si IGBT: ஒரு வெப்ப ஒப்பீடு

பாரம்பரிய சிலிக்கான் IGBT-களுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​சிலிக்கான் கார்பைடு MOSFET-கள் குறிப்பிடத்தக்க அளவு குறைவான நிலைமாற்ற இழப்புகளை வழங்குகின்றன. ஒரு 30kW மின்னேற்றத் தொகுதியில், சிலிக்கானிலிருந்து சிலிக்கான் கார்பைடுக்கு மாறுவது மொத்த மின் இழப்பை 30% வரை குறைக்கக்கூடும். இது குளிரூட்டும் அமைப்பின் தேவைகளில் 30% குறைப்பிற்கு நேரடியாக வழிவகுக்கிறது. மேலும், சிலிக்கான் கார்பைடு அதிக சந்தி வெப்பநிலைகளில் (ஆய்வக அமைப்புகளில் 175°C அல்லது 200°C வரை) செயல்பட முடியும். இதனால், அமைப்பு மின்னோட்டத்தைக் கட்டுப்படுத்துவதற்கு முன்பு ஒரு பெரிய "வெப்பப் பாதுகாப்பு வரம்பை" இது வழங்குகிறது.

10.2. ஆன்-போர்டு மற்றும் ஏசி சார்ஜர்களுக்கான GaN

உயர் மின்னழுத்த DC சந்தையில் SiC ஆதிக்கம் செலுத்தினாலும், GaN ஆனது AC மின்னேற்றம் மற்றும் சிறிய ஆற்றல் தொகுதிகளில் ஒரு புரட்சியை ஏற்படுத்தி வருகிறது. GaN-இன் மிக அதிக எலக்ட்ரான் நகர்வுத்திறன், இன்னும் அதிக நிலைமாற்ற அதிர்வெண்களை (MHz வரம்பில்) அனுமதிக்கிறது, இது முழு மின்னேற்றியையும் சிறியதாக்க உதவுகிறது. இருப்பினும், GaN-இன் அதிக ஆற்றல் அடர்த்தி, குறிப்பிட்ட இடங்களில் வெப்பப் பாய்வு சவால்களை உருவாக்குகிறது, இவற்றைச் சமாளிக்க மேம்பட்ட பீங்கான் அடி மூலக்கூறுகளும் வெள்ளி-சின்டரிங் தொழில்நுட்பமும் தேவைப்படுகின்றன.

10.3. நம்பகத்தன்மை சமரசம்

உயர் செயல்திறன் பெரும்பாலும் புதிய செயலிழப்பு முறைகளுடன் வருகிறது. SiC MOSFET-கள் "கேட் ஆக்சைடு அழுத்தம்" மற்றும் "குறுகிய-சுற்று உறுதித்தன்மை" ஆகியவற்றிற்கு உணர்திறன் கொண்டவை. SiC-ஐப் பயன்படுத்தும் ஒரு சார்ஜர், ஒரு தற்காலிக மின்கட்டமைப்பு கோளாறின் போது ஏற்படும் பேரழிவு செயலிழப்பைத் தடுக்க, மிகவும் வேகமான பாதுகாப்புச் சுற்றுகளைக் (2 மைக்ரோ வினாடிகளுக்குள் செயல்படுபவை) கொண்டிருக்க வேண்டும். இந்த பாதுகாப்புச் சுற்றுகள் அதிக உணர்திறன் கொண்டவையாக இருந்தால், அவை தடுப்பதற்காக வடிவமைக்கப்பட்ட அதே "நிறுத்தும்" சிக்கல்களுக்கு வழிவகுக்கும்—இது ஒரு உன்னதமான பொறியியல் உகப்பாக்கச் சவாலாகும்.

11. இணைப்பிகள் மற்றும் கேபிள் தொகுப்புகளின் பொருள் அறிவியல்: இறுதி இணைப்பு

வெப்பச் சங்கிலியில் உள்ள மிகவும் பலவீனமான புள்ளி என்பது பெரும்பாலும் சார்ஜருக்கும் காருக்கும் இடையிலான பௌதீக இணைப்புதான்.

11.1. தொடர்பு மின்தடை மற்றும் வெள்ளி முலாம் பூசுதல்

ஒரு CCS அல்லது MCS (மெகாவாட் சார்ஜிங் சிஸ்டம்) இணைப்பானில் உள்ள முனைகள் நூற்றுக்கணக்கான இணைப்புச் சுழற்சிகளுக்கு உட்படுகின்றன. காலப்போக்கில், முனைகளின் மீதான வெள்ளிப் பூச்சு தேய்ந்து, தொடர்பு மின்தடையை ($R_c$) அதிகரிக்கக்கூடும். மின்தடையில் ஏற்படும் ஒரு மிகச்சிறிய அதிகரிப்பு—0.1m$\Omega$-விலிருந்து 0.5m$\Omega$-வாக—400A-வில் ஒரு மிகப்பெரிய வெப்பநிலை உயர்வை ($P = I^2 R$) ஏற்படுத்தக்கூடும். நவீன இணைப்பான்களின் கைப்பிடியில் உட்பொதிக்கப்பட்ட தெர்மிஸ்டர்கள் உள்ளன; இவை, இணைப்பானின் வெப்பநிலை 90°C-ஐத் தாண்டும்போது மின் அளவைக் குறைப்பதைத் தூண்டுகின்றன.

11.2. சுற்றுச்சூழல் வெளிப்பாட்டின் தாக்கம்

இணைப்பான்கள் மழை, பனி, உப்பு மற்றும் தூசி ஆகியவற்றால் பாதிக்கப்படுகின்றன. முனைகளில் ஏற்படும் ஆக்சிஜனேற்றம் அல்லது ஈரப்பதத்தின் இருப்பு, ஒரு "கசிவுப் பாதையை" உருவாக்கலாம் அல்லது மின்தடையை அதிகரிக்கலாம். பல பொது மின்னேற்றும் நிலையங்களில் காணப்படும் "இணைப்பான் அதிக வெப்பமடைதல்" பிழையைத் தடுப்பதற்கு, பிரத்யேகமான காண்டாக்ட் கிளீனர்களைக் கொண்டு சுத்தம் செய்தல் மற்றும் முனைகளின் சீரற்ற நிலையைச் சரிபார்த்தல் உள்ளிட்ட வழக்கமான பராமரிப்பு அவசியமாகும்.

11.3. கேபிள் நெகிழ்வுத்தன்மை மற்றும் உள் சோர்வு

சார்ஜிங் கேபிள்கள் கனமானவை, மேலும் அவை அடிக்கடி கீழே விழுகின்றன அல்லது வாகனங்களால் நசுக்கப்படுகின்றன. செப்பு இழைகளின் உள் சோர்வு, காலப்போக்கில் கேபிளின் மின்தடையை அதிகரிக்கக்கூடும். திரவத்தால் குளிர்விக்கப்படும் கேபிள்கள் அதிக செயல்திறன் கொண்டவையாக இருந்தாலும், குளிரூட்டியின் ஓட்டத்தைத் தடுக்கும் உள் மடிப்புகளுக்கு ஆளாகின்றன. மேம்பட்ட கண்காணிப்பு அமைப்புகள் இப்போது, ​​வெப்பத்தினால் ஏற்படும் செயலிழப்பை உண்டாக்குவதற்கு முன்பே இந்த மடிப்புகளைக் கண்டறிய, குளிரூட்டும் சுற்றின் குறுக்கே உள்ள "அழுத்த வீழ்ச்சியை" அளவிடுகின்றன.

12. V2G (வாகனத்திலிருந்து மின்கட்டமைப்புக்கு) மற்றும் புதிய வெப்ப சவால்கள்

வாகனத்திலிருந்து மின்கட்டமைப்புக்கு (V2G) தொழில்நுட்பம், மின்சார வாகனத்தை (EV) மின்கட்டமைப்பிற்கான ஒரு நகரும் மின்கலமாக மாற்றுகிறது. இருப்பினும், இருவழி மின்சாரப் பாய்வு புதிய வெப்ப அழுத்தங்களை ஏற்படுத்துகிறது.

12.1. இரு திசை ஆற்றல் தொகுதி அழுத்தம்

ஒரு சாதாரண சார்ஜரில், மின்சாரப் பாய்வு ஒரு திசையில் மட்டுமே இருக்கும். V2G முறையில், பவர் மாட்யூல்கள் இன்வெர்ட்டர் மற்றும் ரெக்டிஃபையர் ஆகிய இரண்டாகவும் செயல்பட வேண்டும். இது குறைக்கடத்திகள் மற்றும் மின்தேக்கிகளின் மொத்த இயக்க நேரத்தை அதிகரித்து, வெப்பத்தால் ஏற்படும் தேய்மானத்தை விரைவுபடுத்துகிறது. வெப்ப மேலாண்மை அமைப்பானது, அவ்வப்போது சார்ஜ் செய்யும் சுழற்சிகளுக்கு மட்டும் அல்லாமல், 24/7 செயல்பாட்டிற்காக வடிவமைக்கப்பட வேண்டும்.

12.2. V2G செயல்பாட்டின் போது கட்டம் ஒத்திசைவு

மின்கட்டமைப்பிற்கு மின்சாரத்தை வெளியேற்றும் போது, ​​சார்ஜர் அதன் மின்னழுத்தம் மற்றும் அதிர்வெண்ணை மின் நிறுவனத்துடன் கச்சிதமாக ஒத்திசைக்க வேண்டும். முன்பு வெறும் "இரைச்சலாக" இருந்த மின்கட்டமைப்பு ஏற்ற இறக்கங்கள், இப்போது முக்கியமான நிலைத்தன்மைக் காரணிகளாக மாறுகின்றன. மின்கட்டமைப்பின் அதிர்வெண்ணில் ஏற்படும் திடீர் மாற்றம், V2G இன்வெர்ட்டரை "ஒத்திசைவின்றி" செயலிழக்கச் செய்து, மின்கட்டமைப்பிற்கு சேதம் ஏற்படுவதைத் தடுப்பதற்காக மின்சார வெளியேற்றச் செயல்முறையை நிறுத்திவிடும்.

13. ஆழ்ந்த ஆய்வு வழக்கு ஆய்வு: ஒரு கடலோர உயர் மின் நிலையத்தில் ஏற்படும் இடைப்பட்ட நிறுத்தங்களைக் கண்டறிதல்

இந்தக் கருத்துகளை விளக்குவதற்காக, கடலோரச் சூழலில் அமைந்துள்ள 10 அலகுகள் கொண்ட அதிவேக மின்னேற்ற மையத்தின் ஒரு நிஜ உலக நிகழ்வை ஆய்வு செய்வோம்.

13.1. அறிகுறி

குறிப்பாக மாலை மற்றும் அதிகாலை நேரங்களில், அந்த ஹப்பில் அடிக்கடி “தொடர்புத் தடை” மற்றும் “காப்புப் பழுது” போன்ற பிழைகள் ஏற்பட்டன. பகல் நேரங்களில், அதிக சுமையின்போதும் சார்ஜர்கள் சாதாரணமாக இயங்கின.

13.2. விசாரணை

தொழில்நுட்ப வல்லுநர்கள் முதலில் ISO 15118 மென்பொருள் அடுக்கின் மீது சந்தேகம் கொண்டனர். இருப்பினும், பேக்கெட் பதிவுகள் சீரான மென்பொருள் பிழைகள் எதையும் காட்டவில்லை. வெப்ப கேமராக்கள் மின் தொகுதிகளில் வெப்பப் புள்ளிகள் எதையும் வெளிப்படுத்தவில்லை.

13.3. மூல காரணம்: உப்பு மூடுபனி மற்றும் ஈரப்பதம்

விசாரணை சுற்றுச்சூழல் காரணிகள் பக்கம் திரும்பியது. கடலோரக் காற்றில் உப்பின் அளவு அதிகமாக இருந்தது. இரவில் வெப்பநிலை குறைந்ததால், கேபினட்டின் மூடப்படாத பகுதிகளுக்குள் நீராவி ஒடுக்கம் ஏற்பட்டது. உப்பு கலந்த அந்த ஈரப்பதம், கண்ட்ரோல் பைலட் (CP) சர்க்யூட்டில் ஒரு கடத்தும் பாதையை உருவாக்கி, PLC சிக்னலை சிதைத்து, தகவல் தொடர்பு காலாவதிக்குக் காரணமானது. மேலும், அந்த ஈரப்பதம் DC பஸ்ஸின் மின்காப்பு மின்தடையைக் குறைத்து, IMD-ஐ (மின்காப்பு கண்காணிப்பு சாதனம்) தூண்டியது.

13.4. தீர்வு

இந்தத் தீர்வு இரண்டு படிகளைக் கொண்டிருந்தது:

1. கேபினெட்டை, ஈரப்பத நீக்கி அமைப்புடன் கூடிய IP55 தரமதிப்பீடு பெற்ற தனிப்பட்ட காற்றுக் குழாய் வடிவமைப்பிற்கு மேம்படுத்துதல்.
2. CP பின்கள் மற்றும் உள் தொடர்புப் பலகைகளுக்கு ஒரு சிறப்பு நீர் விலக்கும் பூச்சு பூசுதல்.

இந்த மாற்றங்களுக்குப் பிறகு, “இடைப்பட்ட நிறுத்தங்கள்” 98 சதவீதம் குறைந்தன.

14. இணையப் பாதுகாப்பு மற்றும் கணினி நம்பகத்தன்மை மீதான அதன் தாக்கம்

நவீன காலத்தில், 'நிறுத்தப்பட்ட' ஒரு சார்ஜர் என்பது இயற்பியலின் தோல்வியாக இல்லாமல், பாதுகாப்பின் வெற்றியாகக் கருதப்படலாம்.

14.1. மின்னேற்ற முனையத்தில் சேவை மறுப்பு (DoS)

சார்ஜிங் போர்ட்டில் செருகப்பட்ட ஒரு தீங்கிழைக்கும் சாதனம், முறையற்ற ISO 15118 பாக்கெட்டுகளால் SECC-ஐ நிரப்ப முயற்சி செய்யலாம். மின் கட்டமைப்பையும் வாகனத்தையும் பாதுகாக்க, சார்ஜரின் ஃபயர்வால் இணைப்பைத் துண்டித்துவிடும். ஒரு “மோசமான கேபிளுக்கும்” ஒரு “சைபர் தாக்குதலுக்கும்” இடையே வேறுபடுத்துவது நவீன நோயறிதல் ஆராய்ச்சியின் ஒரு முக்கிய மையமாக உள்ளது.

14.2. பாதுகாப்பான துவக்கம் மற்றும் நிலைபொருள் ஒருமைப்பாடு

சார்ஜரின் மென்பொருள் வடிவம் (firmware) சிதைக்கப்பட்டுள்ளதை (Secure Boot சரிபார்ப்பு தோல்வியடைவதன் மூலம்) அது கண்டறிந்தால், அது "முடக்கம்" (Lockdown) என்ற நிலைக்குச் செல்லும். இது, உள்ளூர் மின் கட்டமைப்பைத் தாக்குவதற்கான ஒரு நுழைவாயிலாக சார்ஜர் பயன்படுத்தப்படுவதைத் தடுக்கிறது, ஆனால் பயனருக்கு அது செயலிழந்த நிலையமாகிவிடும்.

15. முடிவுரை: மின்சார வாகன உள்கட்டமைப்பில் 99.99% இயக்க நேரத்தை நோக்கிய பயணம்

“EV சார்ஜர் தொடர்ந்து நின்றுவிடுகிறது அல்லது அதிக வெப்பமடைகிறது” என்ற சிக்கலைத் தீர்ப்பதற்கு, ஆற்றல் மின்னணுவியல், வெப்ப அறிவியல் மற்றும் டிஜிட்டல் தகவல்தொடர்பு ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான இடைவெளியை இணைக்கும் ஒரு முழுமையான பொறியியல் அணுகுமுறை தேவைப்படுகிறது.

கனரக டிரக்குகளுக்கான மெகாவாட் மின்னேற்ற அமைப்புகளையும் (MCS) பயணிகள் கார்களுக்கான உலகளாவிய வலையமைப்புகளையும் நோக்கி நாம் நகரும்போது, ​​தோல்விக்கான சகிப்புத்தன்மை பூஜ்ஜியமாக இருக்க வேண்டும். நாம் பின்வருவனவற்றை ஏற்றுக்கொள்ள வேண்டும்:

• அறிவார்ந்த வெப்ப மேலாண்மைஎதிர்வினை குளிரூட்டலில் இருந்து, முன்கணிப்பு சார்ந்த, டிஜிட்டல்-ட்வின்-இயக்கப்படும் மேலாண்மைக்கு மாறுதல்.
• வலுவான தொடர்பு: மின்காந்த குறுக்கீடு (EMI) மற்றும் இணையவழி அச்சுறுத்தல்கள் ஆகிய இரண்டிற்கும் எதிராக PLC மற்றும் ISO 15118 அடுக்குகளை வலுப்படுத்துதல்.
• மேம்பட்ட பொருட்கள்SiC மற்றும் திரவ-குளிரூட்டப்பட்ட இணைப்பான்களைப் பயன்படுத்தி ஆற்றல் அடர்த்தியின் எல்லைகளை விரிவுபடுத்துதல்.

போக்குவரத்தின் எதிர்காலம், இணைப்பியின் நம்பகத்தன்மையைச் சார்ந்துள்ளது. இன்று ஏற்படும் செயலிழப்புகளின் பொதுவான காரணங்களைக் கையாள்வதன் மூலம், நாளைய மீள்திறன் கொண்ட எரிசக்தி வலையமைப்பை நாம் கட்டமைக்கிறோம்.

16. வெப்பச் சிதறல் மற்றும் பாய்ம இயக்கவியலின் விரிவான கணித மாதிரியாக்கம்

அதிக வெப்பமாதல் சிக்கலை முழுமையாகத் தீர்க்க, பொறியாளர்கள் எளிய வெப்பத் தடை வலைப்பின்னல்களுக்கு அப்பாற்பட்ட, துல்லியமான கணித மாதிரிகளைச் சார்ந்திருக்க வேண்டும்.

16.1. அலமாரி வடிவமைப்பில் கணக்கீட்டு திரவ இயக்கவியல் (CFD)

அதிக சக்தி வாய்ந்த மின்னேற்ற நிலையத்தில், காற்றோட்டம் அரிதாகவே சீராக இருக்கும். கொந்தளிப்பு, வடிகட்டிகளில் ஏற்படும் அழுத்தக் குறைவுகள் மற்றும் தேங்கி நிற்கும் காற்றுப் பைகள் ஆகியவை, குறைந்த தெளிவுத்திறன் கொண்ட வெப்ப மாதிரிகளுக்குப் புலப்படாத "வெப்பப் புள்ளிகளை" உருவாக்கக்கூடும். CFD மாதிரியாக்கம், வடிவமைப்பாளர்களுக்கு திசைவேக திசையன் புலம் $\vec{v}(x,y,z)$ மற்றும் வெப்பநிலை சாய்வு $\nabla T$ ஆகியவற்றைக் காட்சிப்படுத்த உதவுகிறது. நேவியர்-ஸ்டோக்ஸ் சமன்பாடுகளைத் தீர்ப்பதன் மூலம்: $$\rho (\frac{\partial \vec{v}}{\partial t} + \vec{v} \cdot \nabla \vec{v}) = -\nabla p + \mu \nabla^2 \vec{v} + \vec{f}$$ ஒவ்வொரு சக்தித் தொகுதியும் குளிரூட்டும் திறனில் சமமான பங்கைப் பெறுவதை உறுதிசெய்ய, பொறியாளர்கள் தடுப்பான்கள் மற்றும் விசிறிகளின் இடவமைப்பை உகந்ததாக்க முடியும்.

16.2. திரவத்தால் குளிர்விக்கப்பட்ட குளிர் தகடுகளில் வெப்பப் பரிமாற்றக் குணகங்கள்

திரவக் குளிரூட்டலில், அதன் செயல்திறன் நுசெல் எண்ணால் ($Nu$) நிர்வகிக்கப்படுகிறது, இது வெப்பச்சலன மற்றும் வெப்பக்கடத்தல் வெப்பப் பரிமாற்றத்தைத் தொடர்புபடுத்துகிறது. ஒரு SiC குளிர் தகட்டின் நுண்-கால்வாய்களில், தேவைப்படும் உந்திச் சக்தியைக் குறைக்கும் அதே வேளையில், வெப்பப் பரிமாற்றக் குணகத்தை ($h$) அதிகப்படுத்துவதே இலக்காகும். $$h = \frac{Nu \cdot k}{D_h}$$ இதில் $k$ என்பது திரவத்தின் வெப்பக் கடத்துத்திறன் மற்றும் $D_h$ என்பது ஹைட்ராலிக் விட்டம் ஆகும். நவீன “பின்-ஃபின்” அல்லது “மைக்ரோ-குரூவ்” குளிர் தகடுகள் மேற்பரப்புப் பரப்பை கணிசமாக அதிகரிக்கின்றன, ஆனால் குளிரூட்டி சரியாக வடிகட்டப்படாவிட்டால், அவை அடைப்புக்கு ஆளாகின்றன, இது முன்னர் விவரிக்கப்பட்ட “தடைகளுக்கு” ​​வழிவகுக்கிறது.

16.3. விரைவான மின்னேற்ற சரிவுப்பாதைகளுக்கான நிலைமாறும் வெப்பப் பகுப்பாய்வு

மின்னேற்றம் என்பது ஒரு சீரான நிகழ்வு அல்ல. ஒரு போர்ஷே டேகான் அல்லது டெஸ்லா மாடல் எஸ் பிளெய்ட் மின்னேற்றத்தைத் தொடங்கும் போது, ​​அதன் ஆற்றல் நொடிகளில் 0 முதல் 250kW வரை திடீரென அதிகரிக்கக்கூடும். இது குறைக்கடத்திகளுக்கு ஒரு "வெப்ப அதிர்ச்சியை" உருவாக்குகிறது. வெப்பத் தணிப்பானின் வெப்ப நிறை ஒரு குறைந்த அலைவரிசை வடிகட்டியாகச் செயல்படுகிறது, ஆனால் சந்தி வெப்பநிலை ($T_j$) கிட்டத்தட்ட உடனடியாகவே திடீரென உயரக்கூடும். இந்த நிலைமாறும் தன்மையை விவரிக்கும் வகைக்கெழுச் சமன்பாடுகளை, "மின்னோட்ட வரம்பை" மாறும் தன்மையுடன் நிர்வகிப்பதற்காக, கட்டுப்படுத்தி நிகழ்நேரத்தில் தீர்க்க வேண்டும்.

17. ISO 15118-20 குறித்த ஆழமான ஆய்வு: தகவல் தொடர்பின் எதிர்காலம்

பழைய ISO 15118-2 தரநிலையிலிருந்து புதிய ISO 15118-20 ("டாஷ் 20") தரநிலைக்கு மாறுவது, புதிய அம்சங்களை அறிமுகப்படுத்துவதோடு, அமர்வுத் தோல்விகளுக்கு வழிவகுக்கக்கூடிய புதிய சிக்கல்களையும் ஏற்படுத்துகிறது.

17.1. மெகாவாட் சார்ஜிங் மற்றும் V2X-க்கான ஆதரவு

ISO 15118-20 ஆனது மெகாவாட் சார்ஜிங் சிஸ்டத்தின் (MCS) மிகப்பெரிய மின்னோட்டங்களைக் கையாளும் வகையில் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது. இது மேம்படுத்தப்பட்ட பாதுகாப்பு அம்சங்களையும் (TLS 1.3) மற்றும் இருவழி மின் ஓட்டத்திற்கான உள்ளார்ந்த ஆதரவையும் உள்ளடக்கியுள்ளது. இருப்பினும், அதிகரித்த பாதுகாப்புச் சுமையின் காரணமாக, இணைப்புத் தொடக்கம் (handshake) அதிக நேரம் எடுக்கிறது. காரின் 12V அமைப்பு பலவீனமாக இருந்தாலோ அல்லது செல்லுலார் பின்தளத்தில் அதிக தாமதம் இருந்தாலோ, "அமர்வு அமைப்பு" (Session Setup) காலாவதியாகி, "தொடங்கத் தவறியது" (failed to start) என்ற நிலைக்கு வழிவகுக்கும்.

17.2. டைனமிக் கட்டுப்பாட்டு முறை மற்றும் திட்டமிடப்பட்ட கட்டுப்பாடு ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான ஒப்பீடு

பழைய பதிப்புகளில், சார்ஜிங் முறையை பொதுவாக காரே தீர்மானித்தது. -20 பதிப்பில், "டைனமிக் கண்ட்ரோல்" முறையில் சார்ஜர் ஒரு செயல்திறன் மிக்க பங்கை வகிக்க முடியும். இது மிகவும் நுணுக்கமான சுமை மேலாண்மைக்கு வழிவகுக்கிறது, ஆனால் இதற்கு ஒரு கச்சிதமான நிகழ்நேர தரவு இணைப்பு தேவைப்படுகிறது. -20 பதிப்பில் ஒரு "கைவிடப்பட்ட பேக்கெட்" பழைய பதிப்புகளை விட அதிக இடையூறுகளை ஏற்படுத்தக்கூடும், எனவே SECC-இல் மிகவும் வலுவான பிழை கையாளும் குறியீடு தேவைப்படுகிறது.

17.3. கம்பியில்லா மின்னேற்ற ஒருங்கிணைப்பு

ISO 15118-20 கம்பியில்லா (தூண்டல்) மின்னேற்றத்தையும் உள்ளடக்கியுள்ளது. இதில், "தகவல் தொடர்பு இடையூறு" என்பது பௌதீக ரீதியாக இருக்கலாம்—கார் மின்னேற்றத் தளத்துடன் கச்சிதமாக சீரமைக்கப்படவில்லை என்றால், இரண்டாம் நிலை தகவல் தொடர்பு இணைப்பின் (பெரும்பாலும் தனியுரிம அல்லது NFC அடிப்படையிலான) சமிக்ஞை வலிமை குறையக்கூடும், இதனால் பாதுகாப்பு கருதி மின் பரிமாற்றம் நிறுத்தப்படும்.

18. தானியங்கு நோயறிதல் மற்றும் சுய-குணப்படுத்துதலில் செயற்கை நுண்ணறிவின் பங்கு

அடுத்த தலைமுறை மின்சார வாகன சார்ஜர்கள் பிழைகளை வெறும் ‘அறிவிக்க’ மட்டும் செய்யாது; அவை அவற்றை ‘சரிசெய்யும்’.

18.1. தொடர் நரம்பியல் வலையமைப்புகள் (RNNs) வழியாக முரண்பாட்டைக் கண்டறிதல்

மின்னழுத்தம், மின்னோட்டம் மற்றும் வெப்பநிலை ஆகியவற்றின் நேரத் தொடர் தரவுகளைப் பகுப்பாய்வு செய்வதன் மூலம், ஒரு RNN-ஆல் செயலிழப்புக்கு முந்தைய அறிகுறிகளைக் கண்டறிய முடியும். உதாரணமாக, சற்றே இரைச்சலான மின்னழுத்த சமிக்ஞையானது, ஒரு மின்தேக்கி செயலிழப்பின் ஆரம்ப நிலைகளைக் குறிக்கக்கூடும். பராமரிப்பைத் திட்டமிடுமாறு அந்தச் செயற்கை நுண்ணறிவு இயக்குபவருக்கு சமிக்ஞை அனுப்பும்.முன்புஅந்த சாதனம் பழுதடைந்தாலும், அது பிழையின்றி தொடர்ந்து இயங்கி வருகிறது.

18.2. வெப்பக் கட்டுப்பாட்டிற்கான வலுவூட்டல் கற்றல்

பாரம்பரிய PID (விகிதாசார-ஒருங்கிணைந்த-வகையீட்டு) கட்டுப்படுத்திகள் நிலையானவை. ஒரு RL-அடிப்படையிலான வெப்பக் கட்டுப்படுத்தியானது, நிலையத்தின் சூழலின் குறிப்பிட்ட வெப்பப் பண்புகளைக் "கற்றுக்கொள்ள" முடியும். ஒரு செவ்வாய்க்கிழமை மதியம் 2 மணிக்கு, சூரியன் கேபினட்டின் மீது ஒரு குறிப்பிட்ட கோணத்தில் படும்போது, ​​சென்சார்கள் வெப்பநிலை உயர்வைப் பதிவு செய்வதற்கு முன்பே விசிறியின் வேகத்தை 10% அதிகரிக்க வேண்டும் என்பதை அது கற்றுக்கொள்ளக்கூடும். இந்த "முன்கூட்டிய குளிர்விப்பு", மின்னேற்ற அமர்வுகளை நிறுத்தும் வெப்பத் தடையடைதலைத் தடுக்கிறது.

18.3. தானியங்கு மூல காரணப் பகுப்பாய்வு (RCA)

ஒரு சார்ஜர் நின்றுவிடும்போது, ​​கிளவுட் AI உடனடியாக மூலக் குறியீட்டுச் சோதனையை (RCA) மேற்கொள்ளும். அது பிழைக் குறியீட்டை வாகனத்தின் VIN, உள்ளூர் மின் கட்டமைப்பு நிலைகள் மற்றும் நிலையத்தின் சேவை வரலாறு ஆகியவற்றுடன் ஒப்பிட்டுச் சரிபார்க்கும். ஒரு பொதுவான “தகவல் தொடர்புப் பிழை” என்பதற்குப் பதிலாக, தொழில்நுட்ப வல்லுநர் ஒரு குறிப்பிட்ட அறிவுறுத்தலைப் பெறுவார்: “CP ஷீல்டிங் கேபிளை மாற்றவும், உப்புத் தூறலால் சிதைவு ஏற்பட 85% வாய்ப்புள்ளது.”

19. வெப்பத் தாங்குதிறனுக்கான உள்கட்டமைப்புத் திட்டமிடல் மற்றும் இடத் தேர்வு

ஒரு சார்ஜரின் நம்பகத்தன்மை, அது நிறுவப்படுவதற்கு முன்பே பெரும்பாலும் தீர்மானிக்கப்பட்டுவிடுகிறது.

19.1. நகர்ப்புறப் பயன்பாடுகளில் “வெப்பத் தீவு” விளைவு

அடர்த்தியான நகரங்களில் உள்ள தார் வாகன நிறுத்துமிடங்களில் நிறுவப்படும் சார்ஜர்கள், வெப்பத் தீவு விளைவின் காரணமாக அதிக சுற்றுப்புற வெப்பநிலையை எதிர்கொள்கின்றன. வடிவமைப்பாளர்கள் இந்த இடங்களுக்காக உபகரணங்களின் திறனைக் குறைக்க வேண்டும் அல்லது மேம்பட்ட குளிரூட்டும் முறைகளில் (திரவக் குளிரூட்டல் போன்றவை) முதலீடு செய்ய வேண்டும். காற்றோட்டமான புறநகர் வாகன நிறுத்துமிடத்தில் கச்சிதமாகச் செயல்படும் ஒரு சார்ஜர், வெயில் சுட்டெரிக்கும் நகர்ப்புற கான்கிரீட் வாகன நிறுத்துமிடத்தில் தினசரி செயலிழக்கக்கூடும்.

19.2. மின்கட்டமைப்பின் விறைப்புத்தன்மை மற்றும் மின்மாற்றியின் அருகாமை

கிராமப்புற மின் கட்டமைப்பின் "இறுதி முனையில்" அதிக சக்தி கொண்ட சார்ஜரை நிறுவுவது, மின் நிலைத்தன்மையின்மைக்கு வழிவகுக்கும். நீண்ட கேபிள் இணைப்புகளின் உயர் மின்மறுப்பு, சார்ஜரின் மின் உற்பத்தி அதிகரிக்கும்போது பெரும் மின்னழுத்தச் சரிவுகளுக்கு வழிவகுக்கிறது. தளத் திட்டமிடுபவர்கள், மின் கட்டமைப்பை "வலுப்படுத்தவும்" மற்றும் மின்னழுத்தம் தொடர்பான தடைகளைத் தடுக்கவும், துணை மின் நிலையத்திற்கு அருகாமையில் இருப்பதற்கு முன்னுரிமை அளிக்க வேண்டும் அல்லது உள்ளூர் ஆற்றல் சேமிப்பில் (பேட்டரி இடையகங்கள்) முதலீடு செய்ய வேண்டும்.

19.3. பௌதீக நோக்குநிலை மற்றும் நிழலிடுதல்

ஒரு எளிய மேற்கூரை, நேரடி சூரியக் கதிர்வீச்சைத் தடுப்பதன் மூலம் சார்ஜர் பெட்டியின் மீதான வெப்பச் சுமையை 20% வரை குறைக்க முடியும். மேலும், காற்று உள்ளிழுக்கும் துளைகளை, வீசும் புழுதிக் காற்று அல்லது உப்புத் தெளிப்பிலிருந்து விலக்கி அமைப்பது, உள்ளக வடிகட்டிகளின் ஆயுளைக் கணிசமாக நீட்டிப்பதோடு, அடைபட்ட காற்றுப்பாதைகளால் ஏற்படும் "அதிக வெப்பமாதலையும்" தடுக்கும்.

20. விரிவான பழுதுநீக்கும் வழிகாட்டி மற்றும் சுருக்க அட்டவணை

இந்த ஆழமான ஆய்வின் நிறைவாக, மிகவும் பொதுவான செயலிழப்பு முறைகள் மற்றும் அவற்றின் தொழில்நுட்பத் தீர்வுகள் குறித்த ஒரு சுருக்கத்தை நாங்கள் வழங்குகிறோம்.

வடிவமைப்பு, நிறுவுதல் மற்றும் செயல்பாட்டு நிலைகளில் இந்தப் பிரச்சினைகளைக் கையாள்வதன் மூலம், "நிறுத்தப்பட்ட" சார்ஜரால் மின்சார வாகனப் பயன்பாட்டின் வாக்குறுதி ஒருபோதும் சிதைக்கப்படாது என்பதைத் தொழில்துறையால் உறுதிசெய்ய முடியும்.

21. EVSE நம்பகத்தன்மைக்கான உலகளாவிய தரநிலைகள் மற்றும் ஒழுங்குமுறைச் சூழல்

தொழில்துறை முதிர்ச்சியடையும்போது, ​​அரசாங்கங்களும் சர்வதேச அமைப்புகளும் செயல்பாட்டு நேரம் மற்றும் நம்பகத்தன்மை தரநிலைகளைக் கட்டாயமாக்க முன்வருகின்றன, இது வெப்ப மேலாண்மை மற்றும் கண்டறிதலுக்கான தொழில்நுட்பத் தேவைகளை இயக்குகிறது.

21.1. NEVI சூத்திரம் மற்றும் இயக்க நேரக் கட்டளைகள்

அமெரிக்காவில், தேசிய மின்சார வாகன உள்கட்டமைப்பு (NEVI) திட்டமானது, மத்திய அரசால் நிதியளிக்கப்படும் சார்ஜர்களுக்கு 97% செயல்பாட்டு நேரத்தைக் கட்டாயமாக்குகிறது. "செயல்பாட்டு நேரம்" என்பது கடுமையாக வரையறுக்கப்பட்டுள்ளது—ஒரு சார்ஜர் பௌதீக ரீதியாக இருந்தபோதிலும், அதிக வெப்பம் காரணமாக அதன் திறன் 10kW ஆகக் குறைக்கப்பட்டால், இந்த விதிமுறைகளின் நோக்கங்களுக்காக அது "செயலிழந்ததாக" கருதப்படுகிறது. இது, இயக்குநர்களை மலிவான, காற்றால் குளிர்விக்கப்படும் அலகுகளிலிருந்து விலகி, மிகவும் உறுதியான, திரவத்தால் குளிர்விக்கப்படும் மற்றும் கிளவுட் மூலம் கண்காணிக்கப்படும் அமைப்புகளை நோக்கி நகரக் கட்டாயப்படுத்துகிறது.

21.2. ஐரோப்பிய ஒன்றியத்தில் AFIR

ஐரோப்பிய ஒன்றியத்தில் உள்ள மாற்று எரிபொருள் உள்கட்டமைப்பு ஒழுங்குமுறை (AFIR), வெளிப்படைத்தன்மை மற்றும் பணம் செலுத்துதலில் உள்ள இயங்குதன்மைக்கு முக்கியத்துவம் அளிக்கிறது. நம்பகத்தன்மை என்பது "பயனர் அனுபவத்தின்" ஒரு முக்கிய அங்கமாகும். AFIR-இன் கீழ், சார்ஜர்கள் தேசிய அணுகல் புள்ளிகளுக்கு (NAPs) நிகழ்நேர நிலைத் தரவை வழங்க வேண்டும். RCD செயலிழப்பு அல்லது தகவல் தொடர்புப் பிழைகள் காரணமாக அடிக்கடி நின்றுவிடும் ஒரு சார்ஜர், இந்த அமைப்புகளால் கொடியிடப்படும். இது இயக்குபவரின் நற்பெயரைப் பாதிப்பதுடன், அபராதங்களுக்கும் வழிவகுக்கக்கூடும்.

21.3. வெப்பப் பரிசோதனையைத் தரப்படுத்துதல்

“அதிகபட்ச மின்னேற்ற வேகம்” விளம்பரப்படுத்தப்படும் முறையை ஒருங்கிணைப்பதற்காக, புதிய தரநிலைகள் (உதாரணமாக, IEC மற்றும் SAE மூலம்) உருவாக்கப்பட்டு வருகின்றன. தற்போது, ​​ஒரு சார்ஜர் 350kW திறன் இருப்பதாகக் கூறினாலும், அது அதிக வெப்பமடைவதற்கு முன்பு 5 நிமிடங்களுக்கு மட்டுமே அந்தத் திறனைத் தக்கவைத்துக் கொள்ள முடியும். இந்தத் துறை, “தொடர்ச்சியான திறன் மதிப்பீடு” (Continuous Power Rating) என்ற தரநிலையை நோக்கி நகர்கிறது. இத்தரநிலையின்படி, சார்ஜர்கள் நிறுத்தப்படாமலோ அல்லது வேகம் குறைக்கப்படாமலோ, உச்சபட்ச சுற்றுப்புற வெப்பநிலையில் (40°C அல்லது 45°C வரை) 2 மணி நேரக் கடுமையான அழுத்தச் சோதனைகளுக்கு உட்படுத்தப்பட வேண்டும்.

22. சொற்களஞ்சியம்: மீள்திறன் கொண்ட மின்சார வாகன உள்கட்டமைப்பிற்கான முக்கிய சொற்கள்

• தொடர்ச்சியான மின் திறன் மதிப்பீடு:குறிப்பிட்ட சுற்றுப்புற வெப்பநிலையில் ஒரு சார்ஜர் காலவரையின்றித் தக்கவைத்துக் கொள்ளக்கூடிய ஆற்றல் நிலை — இது, சந்தைப்படுத்தலில் மிகைப்படுத்தப்பட்ட “உச்ச” எண்களுக்குப் பதிலாகப் பயன்படுத்தப்படும் அளவீடு ஆகும்.
• தரமிறக்கம்:அதிகப்படியான வெப்பத்திலிருந்து பாகங்களைப் பாதுகாக்க வெளியீட்டுத் திறனைத் தானாகவே குறைத்தல்; 35°C வெப்பநிலையில் திறனைக் குறைக்கும் ஒரு சார்ஜர், கோடைக்காலத்தில் அதன் முதன்மைத் திறனை வழங்குவதில்லை.
• வெப்பக் கட்டுப்பாடு:ஒரு சார்ஜர் தன்னைத்தானே பாதுகாத்துக் கொள்ள மின்சாரத்தைத் துண்டிக்கும் நிலை — இது NEVI-யாலும், பெருகிவரும் AFIR தொடர்பான அறிக்கைகளாலும் “செயலிழப்பு நேரம்” எனக் கருதப்படுகிறது.
• RCD (எஞ்சிய மின்னோட்ட சாதனம்):கசிவு மின்னோட்டத்தால் துண்டிக்கப்படும் ஒரு பாதுகாப்பு சாதனம்; ஈரப்பதமான சூழல்களில் சார்ஜர் செயலிழப்புகளுக்கு இந்தத் தேவையற்ற துண்டிப்பு ஒரு முக்கிய காரணமாகும்.
• NAP (தேசிய அணுகல் புள்ளி):AFIR ஆனது சார்ஜர்களை நிகழ்நேர நிலையை வெளியிடக் கோரும் ஐரோப்பிய ஒன்றிய தரவுத் தளம்.
• OCPP:ஓப்பன் சார்ஜ் பாயிண்ட் புரோட்டோகால் — சார்ஜரிலிருந்து கிளவுடுக்கான தகவல் தொடர்புத் தரநிலை (1.6J மற்றும் 2.0.1).
• ISO 15118:பிளக் & சார்ஜ் அங்கீகாரத்தைச் செயல்படுத்தும், வாகனம் மற்றும் சார்ஜருக்கு இடையேயான தொடர்புத் தரநிலை.
• செருகி சார்ஜ் செய்யவும்:ISO 15118-ஐ அடிப்படையாகக் கொண்ட தானியங்கி அங்கீகாரம் மற்றும் கட்டணச் சேவையானது, ஓட்டுநரின் பயன்பாட்டு அனுபவத்திலிருந்து அட்டைகள், செயலிகள் மற்றும் RFID ஆகியவற்றை நீக்குகிறது.
• SPD (மின்னழுத்தப் பாதுகாப்பு சாதனம்):மின்னல் மற்றும் நிலைமாற்ற நிகழ்வுகளிலிருந்து ஏற்படும் மின்னழுத்த மாறுபாடுகள், சார்ஜர் மின்னணுவியலை அடைவதற்கு முன்பே அவற்றைக் கட்டுப்படுத்தும் ஒரு கூறு.
• செயல்பாட்டு நேரம்:ஒரு சார்ஜர் முழுத் திறனுடன் இயங்கி, முழு ஆற்றலை வழங்கும் நேரத்தின் சதவீதம் — இதுவே தற்போது ஒழுங்குமுறை ஆணையங்கள் தணிக்கை செய்யும் முக்கிய செயல்திறன் குறிகாட்டியாகும்.

23. முடிவுரை: மிக மோசமான சூழ்நிலைக்கான பொறியியல்

இந்த வழிகாட்டி ஒரு எளிய கேள்வியுடன் தொடங்கியது: மின் கட்டமைப்பு, வானிலை மற்றும் வன்பொருள் ஆகிய அனைத்தும் அதற்கு எதிராகச் செயல்படும்போது, ​​மின்னேற்றும் உள்கட்டமைப்பை நாம் எவ்வாறு உயிர்ப்புடன் வைத்திருப்பது? அத்தியாயங்கள் காட்டியுள்ளபடி, இதற்கான பதில் ஒவ்வொரு மட்டத்திலும் ஒழுங்குபடுத்தப்பட்ட பொறியியல்தான். வெப்ப மேலாண்மை என்பது ஒழுங்குமுறை இணக்கத்தின் மறைக்கப்பட்ட உந்துசக்தியாகும்: வெப்பத்தை வெளியேற்ற முடியாத ஒரு மின்னேற்றியால் அதன் மதிப்பிடப்பட்ட திறனைத் தக்கவைக்க முடியாது, மேலும் அதன் மதிப்பிடப்பட்ட திறனைத் தக்கவைக்க முடியாத ஒரு மின்னேற்றி, பிரிவு 21-இல் உள்ள புதிய வரையறைகளின்படி, செயலிழந்துவிடும். தகவல் தொடர்பு நிலைத்தன்மை இரண்டாவது தூணாகும் — ISO 15118 மற்றும் OCPP ஆகியவை வசதிகள் அல்ல, மாறாக அவை ஒழுங்குபடுத்துபவர்கள் மற்றும் ஓட்டுநர்கள் இருவருக்கும் மின்னேற்றம் கிடைப்பதை நிரூபிக்கும் வழிமுறைகளாகும்.

• யதார்த்தமான சுற்றுப்புற வெப்பநிலைகளில் தொடர்ச்சியான ஆற்றலைக் குறிப்பிடவும்.மேலும், உச்சபட்ச மதிப்பீடுகளை மட்டும் நிராகரிக்கவும்.
• வன்பொருளை மட்டுமல்ல, அமர்வையும் பாதுகாக்கவும்.RCD-கள், மின்னழுத்தப் பாதுகாப்பு மற்றும் தகவல் தொடர்பு உபரி ஏற்பாடுகள் ஆகியவை வருவாய் ஓட்டத்தைத் தொடரச் செய்கின்றன.
• ஒழுங்குமுறை அமைப்புகள் அளவிடும் விதத்தில் செயல்பாட்டு நேரத்தை அளவிடுங்கள்.முழு ஆற்றல் கிடைக்கும் தன்மையுடன், அந்த எண்ணிக்கையை மையமாகக் கொண்டு உங்கள் கொள்முதலை வடிவமைத்துக் கொள்ளுங்கள்.
• மிக மோசமான சூழ்நிலையைக் கருத்தில் கொண்டு சோதிக்கும் ஒரு கூட்டாளரைத் தேர்ந்தெடுங்கள்.40°C வெப்பம் உள்ள நாட்கள், ஈரப்பதமான கடலோரக் காற்று, மற்றும் மின்சார இரைச்சல் ஆகியவற்றை நீங்கள் செய்வதற்கு முன் தெரிந்துகொள்ளுங்கள்.

ஒழுங்குமுறை வழிகாட்டுதல் தெளிவானது: NEVI மற்றும் AFIR ஆகிய இரண்டும், கிடைக்கும் தன்மை அறிக்கையிடலில் இருந்து முழு-திறன் கிடைக்கும் தன்மை அறிக்கையிடலை நோக்கி நகர்கின்றன, மேலும் வெப்ப செயல்திறன் என்பது பெரும்பாலான இயக்குநர்களால் போலியாகக் காட்ட முடியாத ஒரு மாறியாகும். எனவே, திரவக் குளிரூட்டல், நேர்மையான திறன் குறைப்பு வரம்புகள் மற்றும் தகவல் தொடர்பு உபரி அமைப்பு ஆகியவற்றில் முதலீடு செய்வது ஒரு கூடுதல் செலவல்ல — மாறாக, நிதி பெறுவதற்கான தகுதியையோ அல்லது சந்தை அணுகலையோ இழக்கச் செய்யக்கூடிய இணக்கத் தோல்விக்கு எதிரான மலிவான காப்பீடே இதுவாகும்.

செயல்பாட்டிற்கான அழைப்பு: MIDA Power-ஐக் கொண்டு மீள்திறன் கொண்ட உள்கட்டமைப்பை உருவாக்குங்கள்

MIDA Power’s chargers are engineered and stress-tested for continuous operation at 40°C+ ambient, with liquid-cooled variants, redundant communication, and cloud monitoring that reports availability the way NEVI and AFIR measure it. Contact sales@midapower.com for thermal-test reports, uptime data, and a resilience review of your planned site.