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绿色设计——石家庄科林电气股份有限公司产品电动充电桩绿色设计

2024-04-02

产品绿色设计

一、产品概述

充电桩其功能类似于加油站里面的加油机,可以固定在地面或墙壁,安装于公共建筑(公共楼宇、商场、公共停车场等)和居民小区停车场或充电站内,可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电。充电桩的输入端与交流电网直接连接,输出端都装有充电插头用于为电动汽车充电。人们可以使用特定的充电卡在充电桩提供的人机交互操作界面上刷卡使用,进行相应的充电操作来为电动汽车充电。

二、产品绿色设计

在进行充电桩设计时,我们充分的考虑了充电桩在其全生命周期对环境和资源的影响,在产品设计之初我们就在选料、生产、存储、运输、使用、报废等阶段融入了环保节能的理念,减少了资源浪费、降低了对环境的危害。

在产品原材料选料及设计时就坚持“绿色低碳、环保循环、节能减碳”的原则,优先选用使用节能、节水、节材等节约能源和环境保护的原材料。为保证原材料符合绿色环保要求,我们从以下几个方面入手:

1、选择节能供应商,确保厂家为我们提供的原材料是绿色环保产品。积极搜索此类材料生产商中符合一级能效要求的厂商进行供货。

2、使用节能绿色产品替代原材料中对环境有害的材料,例如将产品中需要使用的电池更换为绿色环保电池;将液晶板更换为有绿色环保认证的液晶板,产品在选型时使用符合ROHS检测标准的元器件。

3、在产品选型时选择可被回收利用的原材料,例如产品的分流器为保证其在长时间运行时不被严重腐蚀从而造成金属资源浪费所以我们在选用锰铜和铜镍合金或铜铬合金作为其材料,这三种材料有着良好的抗腐蚀性,在产品使用时可最大限度上保证金属资源不被腐蚀,保证了金属资源的回收利用率。

4、在进行产品结构设计时使用器件可拆卸回收式设计,保证产品维修更换或报废时这些易拆卸部件可被合理的回收或再利用。例如产品的MCU核心板使用可插拔式设计,当电路板破损需要更换时,可以将主控芯片拔出,安装在完好的电路板上进行二次利用,减少资源浪费和环境污染。

5、在产品外观设计时充分考虑了产品在使用中对环境的影响,着重考虑了充电桩的噪音问题。在充电桩外壳设计时采用了降噪处理。在充电桩入风口和出风口处增加降噪箱来减少充电桩在运行中产生的噪声,并且在原材料选型时选择噪声小的直流风机来对充电桩进行散热。

6、在进行产品设计时充分考虑了原材在生产及加工时的节能问题。电路板进行合理的拼板设计以及在要求内尽量将工艺边做窄,这两种方式可以在板子生产时节约一定的资源。同时将需要进行三防处理的元件尽量放置在同一片区域,提高三防喷涂时效率的同时降低了喷涂机的能源消耗。

7、降低产品在运行时的能源消耗。充电桩在原料选型时优先选用低功耗器件。例如液晶选用的是低功耗液晶,主控芯片选择低功耗芯片。并且充电桩还拥有综合节能系统,来降低充电桩的待机功耗。例如液晶在无人员操作的情况下能够自动息屏,交流接触器在充电桩未充电的情况下自动断开。充电桩通过内部算法来控制风扇的启停和转速,使得风扇在最节能的状态下工作,通过综合节能系统的应用使得充电桩的待机功耗低至16W/每枪,仅为国家标准的32%。极大的降低了无效电能的消耗。

8、提高充电桩的输出效率,减少充电桩电能的传输损耗。在直流模块选型时,选择高性能高效率直流模块。在充电枪选型时,我们选择低接触电阻(<5mΩ)的充电枪。并且充电桩内部含有直流模块控制算法,通过汽车需求和直流模块最佳输出曲线综合计算,能够使直流模块在最效率的状态下输出电能,极大的提高了充电桩的输出效率,使得充电桩效率高至95.26%,远优于国家标准。

9、为了充分利用低谷电能,充电桩还具备削峰填谷功能,通过区间电价的设计,引导用户优先利用谷电来进行充电补给,充分利用了谷时段多余的电力,达到了节约能源的目的。

10、在生产工艺方面积极响应节能减排的号召,为避免洗板水对环境所造成的的影响,启用全新免清洗工艺,从原材进厂即开始卡控,焊接所选用的锡膏及助焊剂均达到免清洗要求,经过回流焊及波峰焊等焊接后,依据IPC J-STD-004B进行检测。满足要求后,后续工序即可不使用洗板水去清洗焊接残留物,避免了洗板水对环境及人员的影响。

并且为了防止含铅废气污染环境,我们在焊接过程中使用的焊接锡膏全部采用无铅锡膏,避免含铅气体排放污染空气危害人体健康。

为保证废气能够被有效处理后再排出,我公司引入新风系统,焊接过程中所产生的的烟雾均通过此系统进行净化处理达到排放标准后才会排放至空气中,减少了环境的污染。

11、在产品包装、仓储和运输方面也针对节能减排做了极大的努力。在产品设计初期,充电机外形选择易于包装的外形结构,最大程度的利用包装箱,避免了包装浪费。

为保证产品在仓储及运输时不会在搬运时受损害,我们需要选择一种缓冲物,为贯彻我公司的绿色环保理念,我们排除了使用泡沫纸的方案选择了纸质的硬质包装,这样包装使得包装物在废弃后也不会对环境造成损害,同时在产品存储时我们会根据发货日期安排存放位置,减少了产品的二次搬运,节省了不必要的能源消耗。

对于生产及达到使用年限的报废品,我们会将其结构件和能够拆卸下来的元件保留作为备用避免浪费,将电路板和随意丢弃后可能对环境有污染的元件送至专业的回收公司处理以减少对生态环境的影响。

12、充电桩产品的生产和使用助力了电动汽车行业的发展壮大,不仅有助于减少传统汽车对非可再生资源的消耗 ,而且还能够有效减少各种温室气体的排放。以120kW充电桩为例,该充电桩保守估算每天满功率运行5个小时,可为电动汽车补给600kW.h的电量。以电动汽车百公里平均耗电量为15kW.h计算,可以支持电动汽车行驶400公里。相比传统汽车可以节省约200L汽油,减少约70Kg的二氧化碳排放量。一年能够减少约30吨二氧化碳的排放。


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三、产品评价

本产品在其全生命周期无有毒有害物质原料使用,无有害物质排放。在选料、生产、运输等各个阶段都充分考虑了节能环保要求,是一款满足绿色设计要求的绿色设计产品。