التنقل الكهربائي: ما مدى أمان السيارات الكهربائية؟ وكيف يتم اختبار سلامة السيارات الكهربائية؟

اختبار المركبات الكهربائية مع شركة PROFITEST – الصورة: شركة Gossen Metrawatt GmbH

التنقلات الكهربائية مفتاحاً أساسياً للتنقل الصديق للبيئة في جميع أنحاء العالم. ويؤدي تشغيل المركبات الكهربائية، وخاصة عند تزويدها بالطاقة المتجددة، إلى إنتاج كميات أقل بكثير من ثاني أكسيد الكربون.

تؤثر بنية الشحن التحتية بشكل كبير على موثوقية شحن المركبات الكهربائية. وبمراعاة بعض جوانب السلامة الأساسية، التنقلات الكهربائية سهلة وخالية من المتاعب لجميع المستخدمين. تستهلك المركبات الكهربائية طاقة كهربائية عالية جدًا طوال عملية الشحن، والتي قد تستغرق عدة ساعات. لذا، يجب تصميم بنية الشحن التحتية واختبارها وفقًا لذلك.

يوجد حاليًا في ألمانيا 36,894 نقطة شحن قياسية و6,099 نقطة شحن سريع (الوكالة الفيدرالية للشبكات، اعتبارًا من 1 مايو 2021). يضمن نظام الشحن الموحد (CCS) إمكانية الشحن في محطات الشحن القياسية باستخدام التيار المتردد (AC) والشحن السريع باستخدام التيار المستمر (DC).

بالإضافة إلى اختبار تدابير الحماية والسلامة الكهربائية لبنية الشحن التحتية، يجب أيضًا اختبار وظائف محطة الشحن. ولتحقيق هذا الغرض، تتم محاكاة السيارة المتصلة بالمحطة وتشفير كابل الشحن باستخدام محولات (وفقًا للمواصفات DIN EN 61851 / VDE 0122 / DIN SPEC 70121-1 وISO 15118-1).

يمكن اختبار جميع مكونات البنية التحتية للشحن AC (العادي) و DC (الشحن السريع) بشكل شامل ومتوافق مع المعايير باستخدام معدات الاختبار من Gossen Metrawatt

• محاكاة جميع حالات الشحن باستخدام محولات اختبار ProType
• اختبار بنية الشحن التحتية باستخدام PROFITEST MXTRA/PRIME ومحول الاختبار
• تشخيص الأعطال في البنية التحتية لشحن PROFITEST H+E BASE/XTRA
• اختبر كابلات الشحن باستخدام SECUTEST ST و PROFITEST MXTRA
• تحليل الأعطال في عملية الشحن باستخدام MAVOWATT PQ
• اختبار تقنية الجهد العالي في المركبات الكهربائية باستخدام METRAHIT IM-XTRA/E-DRIVE

في عام 2020، شكلت مصادر الطاقة المتجددة مجتمعة أكثر من 50% من صافي إنتاج الكهرباء في ألمانيا لأول مرة. وقد ولّدت الطاقة الكهروضوئية، استناداً إلى أرقام الاستهلاك من العام السابق [BDEW3]، ما يقارب 10.5% من صافي الكهرباء، أي ما يعادل 51.42 تيراواط ساعة (وفقاً لمعهد فراونهوفر لأنظمة الطاقة الشمسية ISE).

حالة اختبار PV SUN 1500 لقياس وحدات الطاقة الشمسية الكهروضوئية – الصورة: Gossen Metrawatt GmbH

الشمس مصدر طاقة لا ينضب، متوفر في كل مكان، وهي أحد مصادر الطاقة الطبيعية للأرض. وتتجدد هذه الطاقة باستمرار بفضل قوة الشمس.

بفضل عملية حاصلة على براءة اختراع، يمكن لجهاز PROFITEST PV اختبار وحدات الطاقة الشمسية الكهروضوئية المثبتة مباشرة في موقع التركيب بقياس واحد فقط ودون تحديد بيانات الوحدة:

• ذروة الطاقة
• المقاومة الداخلية المتسلسلة
• المقاومة الداخلية المتوازية
• عزل
• قطبية
• خطأ أرضي
• موصل وقائي

يُمكّن جهازا PROFITEST PVSUN و PROFITEST PVSUN MEMO من إجراء جميع اختبارات السلامة الكهربائية المطلوبة على أنظمة الخلايا الكهروضوئية بسهولة وأمان، ووفقًا لمعيار DIN EN 62446، كما يسمحان بتسجيل منحنيات خصائص الوحدات. تُناسب هذه الأجهزة اختبار وحدات وسلاسل الخلايا الكهروضوئية حتى جهد أقصى يبلغ 1500 فولت/20 أمبير.

هذا يتناسب جيدًا مع:

• الطاقة الشمسية الكهروضوئية: بناء نظام كهروضوئي أرضي - استشارة حول محطات الطاقة الشمسية مع إكسبرت سولار
• نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية بقدرة 750 كيلوواط ذروة فأكثر – نظام أرضي / نظام مفتوح

لطالما استغل الإنسان قوة الرياح. سواء في طواحين الهواء أو السفن الشراعية، فقد استُخدمت هذه الطاقة لقرون. ومع أحدث التطورات التكنولوجية، أصبح من الممكن بشكل متزايد الاستفادة بشكل أفضل من هذه الإمكانات الهائلة.

شكّلت طاقة الرياح مجدداً أهم مصادر الطاقة في عام 2020، حيث بلغت نسبتها 27% من إجمالي توليد الكهرباء. مع ذلك، شهد سوق طاقة الرياح البحرية في ألمانيا ركوداً تاماً في النصف الثاني من عام 2020. وبالمقارنة مع العام السابق، انخفض إنتاج توربينات الرياح البحرية التي تم تشغيلها حديثاً بنحو 80% في عام 2020.

ومع ذلك، فإن سلامة تشغيل توربينات الرياح لها أهمية قصوى. يجب أن تضمن تقنيات الاختبار الاحترافية أن الاستثمارات الضخمة في تطوير هذه التقنية تؤتي ثمارها، وأن يتم الحفاظ على الموثوقية التي تتطلبها شركات التأمين طوال فترة الخدمة.

يُستخدم جهاز PROFITEST PRIME، وهو جهاز اختبار لإجراءات الحماية في شبكات التيار المتردد حتى 690 فولت وشبكات التيار المستمر حتى 800 فولت، كجهاز اختبار معتمد وفقًا للمعيار DIN EN 61557/VDE 0413 لاختبار توربينات الرياح من أجل:

• مقاومة الشبكة وحلقة الأعطال
• مقاومة منخفضة
• اختبار قاطع التيار المتبقي (RCD)
• عزل
• تيارات التسريب والتيارات التفاضلية
• قوة العزل الكهربائي
• موصل وقائي

لا تُستخدم أنظمة تخزين البطاريات فقط كأنظمة UPS (إمداد الطاقة غير المنقطع) في مراكز البيانات أو المستشفيات أو المنشآت الحيوية الأخرى.

سيؤدي الارتفاع المتوقع في عدد المركبات الكهربائية على الطرق إلى زيادة الأحمال على جميع مستهلكي الكهرباء، تبعًا لوقت اليوم. ويمكن لأنظمة تخزين الطاقة التي تعمل بالبطاريات أن تقلل من هذه الأحمال، بل وربما تقضي عليها تمامًا. وبالتكامل مع الخلايا الكهروضوئية، سيمكن تخزين الطاقة بالبطاريات من تركيب وحدات شحن منزلية للمركبات الكهربائية. ومن خلال دمج نظام تخزين منزلي مناسب، يمكن زيادة نسبة الكهرباء المولدة ذاتيًا من الطاقة الكهروضوئية بشكل ملحوظ.

يُستخدم جهاز METRACELL BT PRO للاختبار:

• المقاومة الداخلية لأنظمة تخزين البطاريات
• قياس المقاومة الكهربائية (Rel)
• قياس المقاومة الكهروكيميائية (نقل الشحنة) (Rct)
• قياس جهد الكتلة
• قياس الفولتية الكلية حتى 600 فولت
• قياس تيارات الشحن والتفريغ
• قياس درجات حرارة الكتلة
• قياس كثافة الأحماض

في جميع المجالات، تُعدّ حماية المستخدم من الأضرار الناجمة عن التيار الكهربائي أولوية قصوى. علاوة على ذلك، يتم اختبار وظائف وأداء المكونات المستخدمة. يجب توثيق جميع الاختبارات التي تُجرى وإعادتها على فترات منتظمة، تُحدد هذه الفترات وفقًا للمتطلبات القانونية أو المعايير أو مواصفات الشركة المصنعة.
يجب أن يمتلك الفاحص الخبرة والمعرفة المتخصصة اللازمة لإجراء القياسات والاختبارات. يمكن اكتساب هذه الخبرة من خلال التدريب الأولي أو المستمر، وينبغي تحديثها بانتظام.

ذو صلة بهذا الموضوع:

• تخطيط وبناء موقف سيارات يعمل بالطاقة الشمسية مزود ببطارية تخزين كمحطة شحن بالطاقة الشمسية للسيارات الكهربائية
• هل سيتم فرض تركيب الألواح الشمسية على مستوى البلاد في ألمانيا؟

شركة متراوات إنترناشونال المحدودة هي الشركة الأم لمجموعة جوسن-متراوات، وهي مورد عالمي للأجهزة الإلكترونية الرأسمالية، مقرها نورنبيرغ، ألمانيا. تشمل شركاتها التابعة: شركة جوسن متراوات المحدودة، نورنبيرغ، الرائدة عالميًا في مجال معدات القياس والاختبار؛ وشركة كاميل باور متراوات إيه جي، ووهلن، سويسرا، المتخصصة في تكنولوجيا القياس والتحكم الصناعي؛ وشركة جلوبال باور تكنولوجي، التي تضم شركاتها التشغيلية درانيتز، ودايترونيك، وإلكتروتك كونسبتس في الولايات المتحدة الأمريكية، والتي تركز على جودة الطاقة وتحليلها. كما تضم ​​المجموعة شركة جوسن فوتو- أوند ليشتميسستيكنيك المحدودة، وهي شركة مصنعة لتكنولوجيا قياس الإضاءة الصناعية. في عام 2014، استحوذت المجموعة على شركة سيورد جروب البريطانية، وهي شركة مصنعة لمعدات القياس والاختبار الكهربائية لاختبار المعدات المتعلقة بالسلامة، والأجهزة الطبية، والطاقة المتجددة، تبعتها في عام 2016 شركة كورث إلكترونيك المحدودة، المتخصصة في تكنولوجيا القياس في مجالات الاتصالات، وتكنولوجيا البيانات، والتركيبات الكهربائية.

يتم الإنتاج في نورمبرغ، ووهلن، ومنذ الاستحواذ على شركة درانيتز، يتم الإنتاج أيضاً في الولايات المتحدة الأمريكية. إضافة إلى ذلك، تمتلك الشركة فروع مبيعات خاصة بها في إيطاليا، وهولندا، وجمهورية التشيك، وسويسرا، والنمسا، وفرنسا، وإسبانيا.