متطلبات السلامة الكهربائية لمركبات الشحن الكهربائية: لماذا تقررون قبول المشروع

قبول EV Charger EMC يعتمد ذلك على الأدلة التي تتوافق مع السوق المستهدف، والنماذج الدقيقة والتكوينات المثبتة. تتضمن المعيار IEC 61851-21-2 تغطيةًا للامتصاصات ومقاومة العوامل الخارجية للبطاريات الكهربائية، وهو لا يشكل موافقة أو شهادة سوقية. قم بتجميد الأجهزة والأقراص الثابتة والأسلاك والإكسسوارات التي تم اختبارها قبل الشراء، ثم قم بتطبيق افتراضات المختبر أثناء عمليات التفتيش في المصنع والبرمجيات التجريبية والمواقع.

متطلبات EMC لشاحن السيارات الكهربائية تتضمن هذه المعايير نقطتين في اتجاهين في آن واحد: الاضطراب الكهرومغناطيسي الذي يُسمح للجهاز الشحن بإطلاقه، والاضطراب الذي يجب أن يتغلب عليه دون حدوث خلل في الأداء. بالنسبة لمعدات الشحن خارج السيارة، يتم تحديد كلا الاتجاهين في المعيار IEC 61851-21-2 — وتواجه المشاريع عواقب ذلك عندما تتداخل التجهيزات مع الأنظمة المجاورة أو تحدث أعطال عند التسليم.

ما هي متطلبات EMC الخاصة بالمواقد الكهربائية خارج السيارة؟

إن مراجعة الموردين أكثر فائدة عندما ترتبط كل بيان من المصنع بوثيقة أو عملية مراقبة شهادة. تتبع تكوين المنتج من التفتيش الوارد والترقية البرمجية أو تحديث الأجهزة عبر عمليات التفتيش، والاختبار النهائي، ومعالجة عدم المطابقة، والتحقق من الاستيفاء، ومراقبة التغيير، وإطلاق الشحنة. هذا يخلق مسار شراء جاهز للإدلاء بالشهادات دون افتراض أن زيارة المصنع وحدها تكفي لإثبات أداء الموقع الميداني. للاطلاع على السياق التخطيطي العام، انظر متطلبات نظام الشحن السلكي IEC 61851-1; لا يزال سجل القبول المخصص للموقع يحدد القرار النهائي.

IEC 61851-21-2 يحدد متطلبات EMC الخاصة بالمعدات غير المرفقة بالمعدات الكهربائية لنظم الشحن السلكية — والتي تشمل أنماط الشحن من 1 إلى 4 ضمن نطاق الجهد المحدد — وهو يتناول كل من الانبعاثات والتحمُّل. تحمي حدود الانبعاثات العالم من الشاحن؛ بينما تحمي متطلبات التحمُّل الشاحن من العالم.

التوافق الكهرومغناطيسي هو محور حماية مختلف عن الختم الميكانيكي: إذ يمكن أن يكون مجلس الوزراء مقاومًا تمامًا للطقس الجوي ولا يزال يطلق ضوضاءً. وتتمحور منطق التصنيف المتعلق بمحور الختم حول ما يلي: دليل اختيار تصنيف IP لشاحن السيارات الكهربائية; يستمر هذا المقال في تناول القضايا الكهرومغناطيسية التي قد يلاحظها أفرقة الاستقبال والمستخدمون المجاورون.

ما هي متطلبات السوق الوجهة التي يجب أن يحددها اسم طلب الاقتباس؟

اطرح سؤالاً على المورد للحصول على بيان بشأن قابلية الاستخدام في السوق والنموذج، مع ذكر الوجهة والاستخدام المقصود والنماذج والتكوينات، والطريقة القانونية المعمول بها، والمعايير والترقيات المستخدمة، وأي استثناءات. IEC 61851-21-2:2018 يحدد متطلبات EMC الخاصة بمعدات الشحن السلكية خارج السيارة ضمن نطاق الجهد والشحن المحدد؛ وهي معيار دولي، وليست بمثابة موافقة السوق أو شهادة ذاتيًا.

بالنسبة للمعدات التي تُعرض في السوق الأوروبية، مرسوم EMC رقم 2014/30/EU يحدد المتطلبات الأساسية والتزامات المصنعين، بينما تحد خطة تقييم المطابقة المختارة والقائمة الحالية للمواصفات المنسقة كيفية جمع الأدلة. لذا، لا ينبغي افتراض أن الأدلة التي تم إعدادها لجهة قضائية واحدة ستكون كافية لجهة قضائية أخرى. يمكن للمشترين الاستفادة من دليل المسار الاختباري لـ CE وCB وجهات خارجية لتفصيل مسار تنظيمي، يُطلب من الشركة تقديم تقرير اختبار وشهادة قبل أن تحدد RFQ أيًا من هذه الأوراق.

من أين تأتي التداخلات الكهرومغناطيسية في الشاحن؟

تعد تحويل الطاقة المصدر الرئيسي. وتُحول المحولات التبديلية التيار بمعدلات تتراوح بين عشرات كيلوهرتز وما يصل إلى ميغاهيرتز، وتنتج هذه التحويلات ضوضاء كهربائية على خطوط الإمداد والإخراج بالإضافة إلى ضوضاء إلكترونية من الكابلات التي تعمل كأنظمة هوائيّة — وتتم توضيح آلية هذه العملية ومجالات التردد في موجز EMC لـ Astrodyne TDI, بالإضافة إلى التخفيف القياسي: فحص المدخلات، وتخفيف الإخراج الناتج بالإضافة إلى الحماية على الشواحن السريعة ذات الطاقة العالية.

“بصفتي مشغل راديو محترف، تسبب هذا الأمر في حدوث تداخل عريض النطاق يصل إلى مئات ميغاهرتز، مما يجعل من المستحيل سماع الإشارات الضعيفة”، يكتب مستخدم في مدونة Reddit. حلقة "AudioShark" حول ضوضاء الشاحن; في منتدى DIY EV, كما تشير تقارير أخرى إلى وجود شاحن “يُزيل معظم محطات الراديو الخاصة بي... أثناء عملية الشحن”. وتُظهر التداخلات المبلغ عنها أن خطر عدم الامتثال واضح.

أي اختبارات EMC تدعم شاحن مطابق؟

تتضمن حملة اختبار EMC للشاحن عادةً أربع مجموعات، ويتم تلخيصها هنا من خلال النقاط التالية: ملحوظة تطبيق Com-Power بشأن تيار كهربائي متزامن في شحن السيارات الكهربائية:

تتضمن تقارير المستهلكين تفاصيل مهمة عند قراءتها. وتتم الاختبارات في نقاط تشغيل محددة (مثل الحمل الجزئي والضخمة)، لذا ينبغي أن تذكرها التقارير؛ كما أن الاتصال بين شاحن السيارة والشبكة الكهربائية، مثل إشارات خط الطاقة، يتقاسم النطاقات الترددية مع القياسات، وهذا هو السبب في أن المختبرات المعتمدة تبرز الطريقة التي تم بها التعامل معها.

كيف ينبغي للمشترين التحكم في تكوين الشاحن الذي تم اختباره؟

طلب أدلة على تكوين محول الكهرباء المستقلة الكهربائية EMC وهذا يتيح للمشتري مقارنة عينة الاختبار مع العينة المعتمدة والوحدة المقدمة: صور تقرير، ووسم النموذج، وتعديلات البرامج الثابتة والميكروبرامج، والمكونات الحرارية الكامنة، وتفاصيل الموصلات والكابلات، والأجهزة الاختيارية المثبتة. تحتاج تقرير عائلة إلى قائمة نموذجية صريحة أو مبرر موثق يشرح كيف يغطي النموذج المعاير الاختبار؛ لا يكفي وجود تغليف مشترك أو قدرة كهربائية بمفردها لتحديد التماثل.

اعتبر توصيلًا إخراجيًا أطول، أو موصلًا مختلفًا، أو توصيلًا محسنًا للدرع، أو مكونًا مرشحًا بديلًا، أو وحدة طاقة بديلة، أو مودم خلوي إضافي، أو محطة دفع أو شاشة، بمثابة محفز لإجراء مراجعة. قد يكون النتيجة “عدم إجراء اختبار إضافي”، أو فحص هندسي مركّز، أو اختبار دلتا، ولكن ينبغي أن تظهر تلك القرارات في سجل مراقبة التغييرات مع التبرير والموافق عليه. قد يظل استبدال عنصر يضمن الحفاظ على الوظيفة يغير مسارات الربط أو ضوضاء التبديل أو قابلية التعرض؛ ويتمثل خطر المشتريات في التغيير غير الموثق، وليس مجرد حقيقة حدوث التغيير.

لماذا لا تزال قبول EMC تفشل على مستوى الموقع؟

على عكس المختبر، تتمتع المواقع بمواصفاتها الخاصة، بما في ذلك الأرضية والأسلاك الكهربائية ومعدات التكنولوجيا الموزعة في الموقع، والجارون المحيطون بها. وتظهر الدراسات القياسية للقياس المتعلقة بمعدات الشحن آثاراً للتداخل على خطوط الإمداد في ظل ظروف التشغيل الحقيقية (دراسة جودة الطاقة والبيئة الكهربائية)، ويمكن لتركيب وحدة متوافقة مع المتطلبات دون توفير الجهد الأساسي المناسب أو دون اتباع مسار كابلات مخطط مسبقًا أن يسبب استمرار وجود شكاوى، أو أن يتعرض لها.

ومن ثم، فإن تخطيط قبول المنتجات على مستوى الموقع يعامل EMC كخصائص للمنشأة، وليس فقط خصائص المنتج:

• اتبِع شروط التثبيت التي حدّدها تقرير الاختبار — الفلترات، والتحصين، ومسافات الفصل، والأساس الكهربي؛;
• توزيع كابلات الطاقة والاتصالات بالطريقة المذكورة في الدليل بدلاً من أقصر المسار؛;
• القيام بتشخيص مخاوف الجيران في وقت مبكر: مستخدمو الراديو، ومعدات الطب أو المختبرات، واستقبال البث؛;
• تنسيق البنية التحتية الكهربائية، حيث أن جودة الإمداد وحجم المحولات تتفاعل مع سلوك الترددات الزائدة — انظر دليل تخطيط قدرات المحولات.

كيف ينبغي أن تختلف عمليات الفحص في المختبرات والمصانع والبرامج التجريبية والتقييمات الميدانية؟

استخدم خطة القبول الثلاثية البابية. في بوابة المصنع، قم بمراجعة مجموعة الأدلة مقابل قائمة المواد الجاهزة، وأجرِ عمليات التفتيش على الإنتاج المتفق عليها أو عمليات الفحص قبل الامتثال؛ إذ إن عملية الفحص السريع هي عملية مفيدة لإثبات الامتثال، لكنها لا تحل محل تقرير رسمي عن السلامة الكهربائية. دليل الفحص الوارد والتجارب في المصنع يساعد المشترين على تحديد فئات فحص الوثائق وفحوص العينات وسجلات الإنتاج دون إرباكهم.

في بوابة الاختبار، قم بتشغيل الشاحن المعتمد باستخدام الكابل والموصل والإكسسوارات المضمنة في التجهيز المستهدف للإمداد. سجل الحمل، ونوع التشغيل، وحالة الاتصال، وأخطاء الشاحن، وإعادة الضبط غير المقصودة، واسترداد المعاملات، وأي شكاوى تتعلق بالتدخل. عند قبول الموقع، قم بمقارنة التركيب الفعلي بالرسومات المعتمدة، وتفتيش الأرض/التوصيل وتوجيه الكابلات، ثم قم بتشغيل التسلسل الوظيفي المحدد عند الحمل المقرّر. يمكن للقياسات والملاحظات المحمولة تحديد المشكلة؛ ولا ينبغي وصفها بأنها اختبار للامتثال للمعايير إلا إذا تم استخدام الطريقة المحددة، والمعدات الموازية، وموقع الاختبار، والموظفين المختصين فعلياً. على سبيل المثال:, IEC 61000-4-5 هذه طريقة مقاومة الموجات الكهربائية قابلة للتكرار وتتضمن إعدادات وإجراءات محددة، وليست تعليمات عامة لتطبيق موجة كهربائية مصطنعة في الموقع.

كيف يجب أن تدرج تخفيفات EMC في التصميم المقبول؟

إذا كانت الأدلة تعتمد على عامل معين، مثل الفيريت، أو رابط الحماية، أو اتصال الأرضية، أو إغلاق الصندوق، أو فصل الكابلات، أو قاعدة التوجيه، فضعها في رسومات التركيب، وبيان الطريقة، ومراجعة قائمة الملاحظات. سجل معرف الجزء وموقعه إن أمكن. لا تضاف تدابير وقائية من مجرد عادة: قد تكون الفيريت غير المؤكدة أو وصلة الحماية المعدلة غير فعالة، وقد تسبب حل بديل في الموقع تعقيدات في مسؤولية الخدمة. وفي حالة وجود شاحن بالقرب من أجهزة الراديو أو المختبرات أو الأجهزة الطبية أو غيرها من الأجهزة الحساسة، يجب تحديد مسار تصعيد إلى مهندس كهرباء متخصص في مجال التصوير الكهرومغناطيسي قبل أن تبدأ منازعات التسليم.

أي أدلة من شركة EMC ينبغي للمشترين طلبها قبل تسليم المفتاح؟

إن الإعلان مثل “يتوافق مع متطلبات EMC” لا يعد سوى نقطة انطلاق. تحتاج عملية الشراء إلى سلسلة من الخطوات تربط السوق المستهدف، وتكوين الشاحن المطلوب، وإعداد المختبر، وظروف التثبيت المسموح بها، والتحقيقات التي ستحدد إتمام عملية التسليم. وإذا كان هناك رابط واحد مفقود، فإن التقرير قد يكون صادقًا لكنه لا يزال أدلة ضعيفة على الوحدة التي تصل إلى الموقع.

طلبا أدلة على ذلك مع العرض التقديري، ثم تأكد من استلامه عند القبول:

إن وجود تقرير انتهى صلاحيته أو غير متوافق مع الطراز هو خطر حقيقي من مخاطر القبول. تحقق من تسمية الطراز والصيغة القياسية وتاريخ التوقيع على التقرير بالمقارنة مع الوحدات الواردة في طلب الشراء — وهو نفس المعيار المستخدم لأي دليل على الامتثال (مجال تطبيق المعيار IEC 61851-21-2).

القيام بتمحيص دقيق لبيانات اختبار القراءة هي مهارة تستحق الاستعانة ببيانات موثوقية؛ دليل تقييم موثوقية المعدات يغطي هذا التخصص.

ما الذي ينبغي أن يتضمنه حزمة الأدلة المتعلقة بالسلامة الكهربية القابلة للتعقب؟

يمكن إدراج الجدول التالي في الملحق التقني لطلب التوريد. ولا يشكل “متوفر عند الطلب” معيارًا لقبول العطاءات؛ ويجب أن تحدد كل صفحة مالك المستند ومرحلة التسليم ومراجع الشراء.

ينبغي أن يجعل التقرير عملية التكوين قابلة للتكرار بما يكفي ليتفهم المراجع الفني ما تم تنفيذه. وتشمل المراجع الأساسية ذات الصلة ما يلي: CISPR 16-1-2 بشأن أجهزة ربط الاضطرابات المنقولة و CISPR 16-1-4 لشبكات الهوائيات ومواقع اختبار الاضطرابات الناجمة عنها. هذا لا يعني أن كل تقرير يجب أن يعيد سرد تلك الوثائق؛ بل يعني أنه يجب أن يحدد التقرير الطرق المتبعة وأن يوثق ترتيب التزويد الفعلي، والجهد الأرضي، والضخامة أو المحاكاة، ونظام الاتصال النشط، ومحطات المنافذ، وتخطيط الكابلات والإكسسوارات.

كيف ينبغي للمشاريع طلب إثباتات EMC من XYDF؟

تُعد وثائق EMC مخصصة لنماذج محددة، لذا يُرجى توجيه الطلب عبر عرض الأسعار. تُنشر سجلات شهادات XYDF – بما في ذلك سجلات شهادات الاختبار من TUV CE وCB – على صفحة مؤهلات XYDF; اقرأ نموذج كل سجل، ومواصفاته وصلاحيته، ثم اطلب مستندات اختبار EMC التي تتوافق مع النموذج المحدد الذي تشتريّه.

تستحقّ مرافق الطاقة العالية القريبة من المعدات الحساسة اهتمامًا خاصًا: بالنسبة لمشاريع الشحن السريع التجارية، يجب البدء من مجموعة شواحن DC السريعة (أو على نطاق أوسع مجموعة المنتجات) وقم بإرسال شروط موقعك ومتطلبات قبوله إلى XYDF من خلال صفحة الاتصال لذا، تصل أدلة EMC وشروط التثبيت وإرشادات التخفيف مع العرض. يتضمن هذا الدليل مشاريعًا تُعد لاستلام الجهاز؛ وهو لا يحل محل مهندس EMC في المواقع الحساسة ولا يحدد أي معيار اختبار XYDF إضافيًا إلى جانب السجلات المذكورة في الشهادة.

الأسئلة الشائعة

كيف يمكن للمشتري ربط الأدلة المصنفة بالقبول الميداني؟

ربط كل عنصر من عناصر التحكم في المصنع بمتطلبات حقل معيّن: تحديد النموذج والتصنيف التجريبي، وتحديد طريقة الاختبار ومعاييره، والحفاظ على سجلات المعايرة وعمليات العيوب، وإعادة إجراء عمليات التدقيق الحرجة أثناء قبول الموقع مع التكوين المقدم. السياحة أو الشهادة هي إطار مفيد، لكن السلسلة القابلة للتحقق منها هي التكوين والأدلة والنتائج التي يشهدها الطرف الثالث.

أي معيار EMC ينطبق على شواحن السيارات الكهربائية؟

بالنسبة إلى معدات الشحن السلكية غير المضمنة في الجهاز، تحدد معيار IEC 61851-21-2 متطلبات السلامة الكهربية — الإشعاع والتحمُّل — ضمن نطاقها المحدّد من الوظائف والجهد. وتطبق القواعد الخاصة بالسوق هذه المتطلبات من خلال نظمها الخاصة بالسلامة.

ما هو الفرق بين انبعاثات EMC والتحمُّل؟

تُعرّف الانبعاثات بأنها الاضطرابات التي يُنتجها الشاحن، والتي تُنقل عبر الخطوط أو تُنتشر في الهواء؛ بينما تُعرّف المقاومة بأنها قدرة الشاحن على تحمل الاضطرابات الخارجية مثل التفريغ الكهربائي والانتقال الكهربائي والارتفاعات وحقول الراديو.

هل يمكن أن يتداخل شاحن السيارات الكهربائية مع الأجهزة أو الإشارات اللاسلكية القريبة؟

نعم — إن الإلكترونيات الكهربائية ذات التصنيف الجيد تُنتج ضوضاء ذات نطاق ترددي عريض، ويصف المستخدمون هذه الضوضاء بأنها تُحرمهم من استقبال الراديو. وتضمن المعدات المتوافقة مع المعيار المذكور في دليل التشغيل أن تبقى هذه الضوضاء ضمن الحدود المسموح بها.

أي اختبارات EMC يتم إجراؤها على معدات الشحن؟

تغطي الحملات النموذجية الانبعاثات الفعلية، والانبعاثات المتباينة، والترددات الزائدة، والتقطيع، بالإضافة إلى سلسلة من الاختبارات الخاصة بالسلامة تتضمن تفريغ كهربائي، وتفاعلات سريعة، وحملات كهربائية، ومجالات متفجرة، عند نقاط تشغيل محددة.

لماذا يمكن للشاحن الممتثل للوائح أن يسبب تداخلًا في الموقع؟

لأن EMC هي أيضًا ميزة تثبيتية: فإن الجهد الأرضي وتوجيه الكابلات والفلاتر والمعدات الموزعة في الموقع تختلف عن وضعية المختبر. ويشكل الامتثال لظروف التثبيت المأمونة جزءًا من عملية الموافقة.

ما هي أدلة EMC التي يجب على المشترين طلبها قبل قبولها؟

تقرير الاختبار المخصص للنموذج مع طبعته القياسية، وعائلات الاختبارات والمستويات التشغيلية المشمولة، وشروط التثبيت المفترضة، وإرشادات التخفيف للبلدان المجاورة الحساسة.

المراجع والمبادئ التوجيهية للمصادر

• IEC 61851-21-2:2018 متطلبات EMC لنظم شحن السيارات الكهربائية خارج السيارة
• ملحوظة تطبيق Com-Power: متطلبات EMC لنظم شحن السيارات الكهربائية (PDF)
• مجلة الهندسة الكهربائية التطبيقية: جودة الطاقة في شحن السيارات الكهربائية ومشاكلها المتعلقة بالبيئة الكهربية
• أسترودين TDI: الاعتبارات المتعلقة بالسلامة الكهربائية في مجال شحن المركبات الكهربائية
• فيفري: اختبارات EMC في شواحن السيارات الكهربائية ولماذا يهم الأمر

ما الذي ينبغي على فرق المشاريع القيام به بعد ذلك؟

قم بإرفاق الجدول المذكور أعلاه بال استجابة عطاء شحن السيارات الكهربائية, يحدد الوثائق الإلزامية مقابل الوثائق بعد منح العقود، ويحدد من يتقبل كل منها. صفحة مؤهلات XYDF يمكن أن يدعم الفحص الأولي، لكن يجب على المشتري التأكد من جهة الإصدار والنماذج والنطاق والنسخة القياسية وصلاحية الوثيقة مقابل التكوين المحدد. بالنسبة لمشروع XYDF، يُرجى إرسال السوق المستهدفة، والرسوم البيانية المكونة من خط واحد، ونموذج الشاحن والخيارات، وتفاصيل الكابل/الموصل، والمعدات الحساسة القريبة، وبوابات القبول المقترحة عبر البريد الإلكتروني التالي: صفحة الاستفسار عن المشروع. إن نتيجة الشراء القابلة للتحقيق ليست وعدًا شاملًا من شركة EMC؛ بل هي عبارة عن مجموعة من الأدلة القابلة للتحقق والتي لا تزال تتوافق مع الشاحن عند تسليم الموقع.