Ақылды күн шамдарына арналған EMI/EMC ескеретін жайттар

Электромагниттік кедергі (ЭМИ) және электромагниттік үйлесімділік (ЭМС) заманауи ақылды күн энергиясын жарықтандыру жобаларының маңызды, бірақ көбінесе бағаланбайтын аспектілері болып табылады. Муниципалдық күн энергиясын жарықтандыру желілерін орналастыру, икемділік үшін бөлінген күн энергиясын жарықтандыру архитектураларын пайдалану немесе қарапайымдылық үшін барлығы бір жерде күн энергиясын жарықтандыруды таңдау болсын, дизайнерлер мен сатып алу топтары шығарындыларды бақылауы және байланыстың үзілуіне, күңгірттеу ақауларына немесе компоненттердің мерзімінен бұрын істен шығуына жол бермеу үшін иммунитетті қамтамасыз етуі керек. Бұл мақалада сенімді, далалық сынақтан өткен күн энергиясын жарықтандыру шешімдерін шығаратын техникалық механизмдер, жобалау стратегиялары, реттеушілік ландшафт және сынақ тәсілдері түсіндіріледі.

Ақылды күн энергиясымен жұмыс істейтін жарықтандыру жүйелеріне шолу

Жүйелік компоненттер және типтік архитектуралар

Ақылды күн энергиясымен жұмыс істейтін жарықтандыру жүйелері фотоэлектрлік панельдерді, энергия сақтауды (батареяларды), қуат электроникасын (MPPT контроллерлері, тұрақты ток-тұрақты ток түрлендіргіштері), жарықдиодты драйверлерді, шамдар жинақтарын, сенсорларды және байланыс модульдерін (LoRaWAN, NB-IoT, Zigbee немесе меншікті RF) біріктіреді. Форм-факторларға муниципалдық күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамдарын орнату (қалалық желілер үшін орталықтандырылған сатып алу), бөлінген күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамдарын орнату (шамнан алыс орнатылатын бөлек панель/батарея) және барлығы бір жерде орналасқан күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамдары (бір корпуста біріктірілген панель, батарея және шам) кіреді. Әрбір архитектура сымдардың ұзындығына, корпус топологиясына және шулы электрониканың антенналар мен сенсорларға жақын орналасуына байланысты электромагниттік кедергі/электромагниттік кедергінің мінез-құлқына әсер етеді.

Неліктен EMI/EMC ақылды жарықтандыру үшін маңызды

Ақылды функциялар (қашықтан басқару, телеметрия, бейімделгіш күңгірттеу) сенімді байланыс пен тұрақты қуатқа байланысты. Электромагниттік кедергілер сымсыз диапазонды азайтатын радио кедергілер немесе жыпылықтау, жарықдиодты драйверлерді қайта іске қосу немесе батареяны басқару жүйесінің (BMS) ақауларын тудыратын өткізгіш шу түрінде көрінуі мүмкін. Нашар электромагниттік кедергілер техникалық қызмет көрсету шығындарын арттырады, қалалық ортада қолайсыздық тудырады және жергілікті нормативтік талаптардың сақталмауына әкелуі мүмкін. Электромагниттік кедергілер және электромагниттік кедергілер туралы жалпы ақпаратты мына жерден қараңыз.Уикипедия - Электромагниттік үйлесімділікжәнеУикипедия - Электромагниттік кедергі.

EMI/EMC тәуекелдері және жиі кездесетін ақаулық режимдері

Өткізгіштік және сәулелену

Шығарындылар әдетте өткізгіш (электр және сигнал желілеріндегі шу) және сәулеленетін (ғарышқа шығарылатын электромагниттік толқындар) болып жіктеледі. Қуатты түрлендіру сатылары — MPPT контроллерлері, тұрақты ток-тұрақты ток түрлендіргіштері және жарықдиодты драйверлер — кабельдік жіптер арқылы (өткізгіш) таралуы немесе корпустар мен ұзын кабельдерден сәулеленуі мүмкін жоғары жиілікті коммутациялық шудың кең таралған көздері болып табылады. Барлығы бір күндік көше шамдарында түрлендіргіштің интеграцияланған антеннаға жақын орналасуы сәулелену мәселелерін арттырады; бөлінген күндік көше шамдары жүйелерінде панель, батарея және шам арасындағы ұзын кабель өткізгіштері өткізгіш сәулелену жолдарын арттырады.

Иммунитет мәселелері және нақты әлемдегі сәтсіздік сценарийлері

Иммунитеттің бұзылуына жақын маңдағы радиожиілік көздеріне (мысалы, базалық станцияларға) сезімталдық, найзағай тудыратын кернеулер немесе жақын маңдағы ауыр жүктемелерден ауысатын ауыспалы токтар сияқты өтпелі қауіптер және техникалық қызмет көрсету кезіндегі электростатикалық разряд (ЭСР) оқиғалары жатады. Мысалдар: муниципалды түрде орналастырылған сенсорлық түйін жарықдиодты драйвердің гармоникаларына байланысты LoRa байланысын жоғалтады; бөлінген жүйе найзағай тудыратын кернеулер ұзын фотоэлектрлік кабельдер арқылы қосылғаннан кейін BMS қайта іске қосылады. Далалық есептер мен зертханалық зерттеулер жерге дұрыс қосылмау, сүзгіден өткізбеу және кабельді дұрыс емес бағыттау жиі кездесетін негізгі себептер екенін атап көрсетеді.

Электромагниттік кедергілерді/электромагниттік кедергілерді басқару стратегияларын әзірлеу

Аппараттық құрал: экрандау, жерге қосу және баспа платасы/орналасудың ең жақсы тәжірибелері

Сенiмдi ЭМС корпус пен ПХД жобалаудан басталады. Ұсынылатын тәжiрибелер:

• Фарадей стиліндегі металл қоршаулар немесе сезімтал модульдерге арналған өткізгіш жабындар, үздіксіздікті сақтау үшін тығыздағыш тігістермен.
• Бағанға орнатылған муниципалдық күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамдарын орнатуға арналған бір нүктелі және төмен кедергілі жерге қосу схемалары; батарея мен жүктеменің қайтару токтары түйісетін жердегі адасқан индуктивтілікке назар аудару.
• Шағын, жақсы бөлінген PCB орналасуы: жоғары токты ауыстырып қосу ілмектерін кішкентай ұстаңыз; EMI сүзгілерін және жалпы режимдегі дроссельдерді кіру нүктелерінің жанына орналастырыңыз; берік жерге тұйықталған жазықтықтарды және мұқият қайтарылатын ток жолдарын қамтамасыз етіңіз.

Бұл әдістер сәулелену шығарындыларын да, сыртқы өрістерге сезімталдықты да азайтады.

Қуатты электроника: сүзу және коммутация стратегиялары

Қуат түрлендіргіштері кез келген күн жарығының негізгі сәулелену көздері болып табылады. Тиімді шараларға мыналар жатады:

• Дискретті гармоникаларды азайту үшін спектрдің таралуын немесе оңтайландырылған коммутация стратегияларын қолдану.
• Кіріс/шығыс электромагниттік сүзгілеу: жалпы режимдегі дроссельдер, күтілетін ток пен жиілік диапазонына арналған дифференциалды LC сүзгілері.
• Кең спектрлі сәулеленулерді тудыратын ди/дт және ди/дт-ны басқаруға арналған жұмсақ коммутация және снуббер желілері.

Бөлінген жүйелерде өткізгіш шудың таралуын басу үшін ұзын фотоэлектрлік немесе жүктеме кабельдерінің екі ұшына желілік сүзгілерді қосыңыз.

Байланыс және сенсорлардың бірге өмір сүруі

Ақылды басқару элементтері сенімді радиожиілікке тәуелді. Радиобайланыстарды қорғау үшін (LoRa, NB-IoT, 433/868/915 МГц ISM диапазондары):

• Антеннаны шулы электроникадан бөлек орналастырыңыз; All-in-One күндізгі көше шамдарында радиожиілік камерасын орнатыңыз немесе антеннаны төмен шығынды беру арқылы бағанның жоғарғы жағына созыңыз.
• Егер жақын маңдағы сәулеленулер байланыс диапазонымен сәйкес келсе, жолақты өткізгіштік немесе ойықтық сүзгіні қосыңыз.
• Протокол деңгейіндегі сенімділікті енгізу: қайта жіберулер, бейімделгіш деректер жылдамдығы және электромагниттік үйлесімділікке байланысты деградацияны анықтау үшін RSSI/SNR мониторингі.

Стандарттар, сынақтар және далалық валидация

Тиісті стандарттар мен нормативтік сілтемелер

Жарықтандыру және электронды жабдықтардағы EMI/EMC бойынша негізгі стандарттар мен нұсқаулық құжаттарға мыналар жатады:

• Иммунитет және шығарындыларға арналған IEC 61000 сериясы (жалпы электромагниттік үйлесімділік стандарттары) — анықтамалық ақпаратХБК.
• Еуропалық CE таңбалау талаптары, соның ішінде ЕО-да сатылатын өнімдерге арналған EMC директивасы.
• АҚШ-тағы кездейсоқ радиаторлар мен электромагниттік үйлесімділікке қатысты FCC ережелері — қараңызFCC EMC нұсқаулығы.
• Жарықтандыру өнімдеріне арналған салалық ұсыныстар (IEC 60598 сериясы шамдардың қауіпсіздігін қамтиды; электромагниттік үйлесімділік сынақтары көбінесе өнім қауіпсіздігі сынақтарымен қатар жүргізіледі).

Осы стандарттарды сақтау заңдылықтың сақталуын және болжамды далалық мінез-құлықты қамтамасыз етеді.

Зертханалық сынақтар және өту/өтпеу критерийлері

Ақылды күн шамына арналған әдеттегі сынақ батареясына мыналар кіреді:

• Радиациялық шығарындылар (мысалы, қолданыстағы стандартқа сәйкес 30 МГц–1 ГГц және одан жоғары).
• Тұрақты ток беру желілері мен сигнал беру желілеріндегі өткізгіш шығарындылар.
• Иммунитет сынақтары: IEC 61000 бөліктеріне сәйкес ЭФТ/жарылыс, кернеу, ЭСД, өткізілген және сәулеленген РЖ иммунитеті.
• Функционалдық ЭМС сынақтары: телеметрияның, күңгірттеу логикасының және BMS кедергі жағдайларында жұмыс істей беретінін тексеру.

Аккредиттелген электромагниттік үйлесімділік зертханаларындағы зертханалық сынақтар қайталанатын бастапқы деңгейлерді қамтамасыз етеді. Бағаналы жерге қосу, кабельді бағыттау және жергілікті радиожиілік орталары орналастыруға байланысты өзгеретіндіктен, далалық тексеру әлі де қажет.

Далалық сынақтар және орнатудың ең жақсы тәжірибелері

Электромагниттік үйлесімділік өнімділігін жақсартатын жалпы орнату басқару элементтері:

• Шулы түрлендіргіштер мен жүктемелер арасындағы кабель ұзындығын азайтыңыз; қажет болған жағдайда, экрандалған кабельдерді пайдаланыңыз және экрандарды жобаға сәйкес бір немесе екі ұшында дұрыс қосыңыз.
• Байланыс антенналарын коммутациялық қуат электроникасынан алыстатыңыз және мүмкіндігінше бағаналы жинақтарда бірнеше ондаған сантиметр тік арақашықтықты сақтаңыз.
• Жергілікті найзағай әсеріне арналған өлшемдегі фотоэлектрлік массив кірістерінде және батарея желілерінде кернеудің асқын әсерінен қорғайтын құрылғыларды (SPD) пайдаланыңыз; муниципалдық желілер сатып алу құжаттарында нақты SPD кластарын көрсетуі керек.

Осы қағидаттарды қолдану: сатып алу және өмірлік циклді ескеру

Сатып алушыларға арналған техникалық сипаттамалардың тізімдері

Муниципалдық күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамдарын сатып алғанда немесе бөлінген және барлығы бір жерде нұсқаларын таңдағанда, RFP-ге нақты электромагниттік үйлесімділік талаптарын қосыңыз:

• Сәулеленген және өткізілген шығарындылардың шектері және қолданылатын стандарттар (IEC/FCC/EN) жарияланды.
• ЭФТ, кернеу, ЭСД және сәулеленуші РЖ үшін иммунитет деңгейлері, өту/сәтсіздік функционалдық критерийлерімен (тек қуатты қосу сынақтары ғана емес).
• Антеннаның өнімділігі мен BMS тұрақтылығын көрсететін үшінші тараптың EMC зертханалық есептері мен далалық іске қосу есептеріне қойылатын талаптар.

Электромагниттік үйлесімділіктің бұзылуын анықтау үшін техникалық қызмет көрсету және мониторинг

Электромагниттік үйлесімділік (ЭМС) «ұмытып кету» параметрі емес. Күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамының қызмет ету мерзімі ішінде компоненттердің тозуы, қосқыштардың коррозиясы немесе полюстердің өзгеруі ЭМС әрекетін өзгертуі мүмкін. Ұсынылатын үздіксіз тәжірибелер:

• RSSI, пакеттердің жоғалуы және LED драйверінің ақаулық есептегіштері электромагниттік үйлесімділік мәселелерін ерте көрсететін телеметриялық бақылау тақталары.
• Кабель қалқандарын, тығыздағыш тығыздағыштарын және жерге қосу үздіксіздігін мерзімді тексеру.
• Коммутация сипаттамаларын өзгертуі мүмкін микробағдарлама жаңартулары мен аппараттық құралдардағы өзгерістерді есепке алу.

Queng Lighting — EMC ең жақсы тәжірибесімен тәжірибе және өнімді үйлестіру

Queng Lighting компаниясы 2013 жылы құрылған Queng Lighting компаниясы күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамдарына, күн прожекторларына, күн бақша шамдарына, күн көгал шамдарына, күн бағана шамдарына, күн фотоэлектрлік панельдеріне, портативті сыртқы қуат көздері мен батареяларына, жарықтандыру жобаларын жобалауға және LED мобильді жарықтандыру индустриясын өндіру мен дамытуға бағытталған. Жылдар бойы дамудан кейін біз көптеген танымал компаниялар мен инженерлік жобалардың жеткізушісі және күн энергиясымен жұмыс істейтін жарықтандыру инженерлік шешімдері бойынша сараптамалық орталыққа айналдық, тұтынушыларға қауіпсіз және сенімді кәсіби басшылық пен шешімдер ұсындық.

Бізде тәжірибелі ғылыми-зерттеу және тәжірибелік-конструкторлық жұмыстар тобы, озық жабдықтар, қатаң сапаны бақылау жүйелері және жетілген басқару жүйесі бар. Біз ISO 9001 халықаралық сапа кепілдігі жүйесінің стандарты және халықаралық TÜV аудит сертификатымен мақұлдандық және CE, UL, BIS, CB, SGS, MSDS және т.б. сияқты бірқатар халықаралық сертификаттарға ие болдық. Queneng Lighting компаниясының негізгі өнім портфолиосына күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамдары, күн сәулесімен жұмыс істейтін жарық шамдары, күн көгал шамдары, күн бағана шамдары, күн фотоэлектрлік панельдері, бөлінген күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамдары және барлығы бір жерде күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамдары кіреді. Компания электромагниттік үйлесімді дизайнға баса назар аударады: тығыздағыш корпусы бар жабық электрлік электроника, түрлендіргіш кіріс/шығыстарында интеграцияланған сүзгілеу, интеграцияланған блоктардағы кеңейтілген антенна қоректенулері және муниципалдық орналастыруларға арналған өрістік тексерілген кернеуден қорғау стратегиялары.

Queneng компаниясының бәсекеге қабілеттіліктегі күшті және ерекшеленетін жақтары:

• Кешенді салалық сараптама: күн энергиясын өлшеу және BMS таңдаудан бастап, шамдардың оптикасы мен ақылды басқару үшін радиожиілікті интеграциялауға дейін.
• Мақсатты нарықтарда EMC сәйкестігін қолдайтын дәлелденген сертификаттар және үшінші тарап зертханалық есептері.
• Жобаны жүзеге асыру тарихы, учаске деңгейіндегі электромагниттік үйлесімділік (EMC) тәуекелдерін бағалау және азайтуды жоспарлауға қабілетті инженерлік топтармен.

Жиі қойылатын сұрақтар (FAQ)

1. Электромагниттік үйлесімділік тұрғысынан бөлінген күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамы мен барлығы бір жерде жұмыс істейтін күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамын қалай таңдауға болады?

Егер сіз панельдің бағдарында икемділік пен жылу/батареяны басқаруды жеңілдеткіңіз келсе, Split Solar Street шамын таңдаңыз; дегенмен, ұзын кабельдік желілер өткізгіштік сәулелену қаупін арттыратындықтан, қосымша сүзгілеу және кернеуден қорғауды жоспарлаңыз. Барлығы бір жерде күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамдары өнім деңгейінде (бекітілген сүзгілер, экрандау, антеннаны бағыттау) электромагниттік үйлесімді басқаруды орталықтандыра алады, бірақ шу көздерінің бір жерде орналасуын болдырмау үшін мұқият RF дизайнын қажет етеді.

2. Электромагниттік үйлесімділікке сәйкестікті қамтамасыз ету үшін жеткізушілерден қандай стандарттарды талап етуім керек?

IEC 61000 сериялы иммунитет пен шығарындылар сынақтарына сәйкестігін көрсететін үшінші тарап сынақ есептерін және тиісті жағдайларда CE/FCC белгісінің дәлелдерін сұраңыз. Солтүстік Америкада орналастыру үшін FCC кездейсоқ радиатор шектеулері мен жергілікті коммуналдық кернеудің жоғарылауына қойылатын талаптарды ескеру қажет. ҚараңызFCC EMC нұсқаулығы.

3. Бағдарламалық жасақтаманың немесе микробағдарламаның өзгеруі EMC жұмысына әсер етуі мүмкін бе?

Иә. Микробағдарлама жарықдиодты драйверлер мен түрлендіргіштердегі коммутация жиіліктерін, жұмыс циклдерін немесе PWM әрекетін өзгерте алады, бұл шығарынды спектрлеріне әсер етеді. Қуат-электрондық уақытты өзгертетін кез келген микробағдарлама жаңартуы EMC сынақ параметрлерінде тексерілуі немесе кем дегенде шығарынды саусақ іздеріндегі өзгерістердің бар-жоғын тексеруі керек.

4. Найзағай мен кернеудің жоғарылауына байланысты электромагниттік үйлесімділіктің бұзылуына қарсы қандай қорғаныс шаралары ең тиімді?

Фотоэлектрлік массив кірістерінде және батарея желілерінде тиісті класты SPD пайдаланыңыз, ұсынылған жерге қосу және эквипотенциалды байланыстыру тәжірибелерін орындаңыз және қажет болған жағдайда оқшаулауды немесе гальваникалық бөлуді пайдаланыңыз. Муниципалдық желілер үшін сатып алу кезінде SPD клас деңгейлерін анықтаңыз және қажет болған жағдайда IEC 61000-4-5 стандартына сәйкес кернеуді тексеруді қамтамасыз етіңіз.

5. Сымсыз байланыстың істен шығуы электромагниттік үйлесімділікке байланысты ма, әлде жай ғана нашар қамту аймағы ма екенін қалай білуге ​​болады?

Радиожиілік көрсеткіштерін бақылау: қалыпты RSSI-мен қатар жүретін пакет жоғалуының кенеттен артуы кедергіні көрсетеді; уақыт өте келе RSSI-дің төмендеуі қамтуды немесе антеннаның тозуын көрсетеді. Диапазон ішіндегі кедергілерді анықтау үшін жергілікті спектрлік талдау жүргізіңіз. Бақыланатын функционалдық иммунитет сынақтары (мысалы, байланыс жиілігінде радиожиілікті енгізу) электромагниттік үйлесімділік себептерін анықтауға көмектеседі.

6. Муниципалдық масштабтағы орналастыруларға ғана тән электромагниттік үйлесімділікке қатысты нақты мәселелер бар ма?

Иә. Қалалық күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамдары желілері тығыз радиожиілік орталарын, бірнеше жеткізушілердің гетерогенді жабдықтарын және антенналар мен шулы электрониканы бірге орналастыруға болатын шектеулі бағаналы кеңістікті сезінеді. Сатып алудың қатаң талаптары, тұрақты орнату тәжірибелері және желі деңгейіндегі мониторинг бұл тәуекелдерді азайтады.

Егер сізге өнім деңгейіндегі электромагниттік үйлесімділік сынақ есептері, учаскеге тән азайту жоспарлары немесе муниципалдық масштабтағы орналастыруларға (муниципалдық күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамдары, бөлінген күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамдары немесе барлығы бір жерде жұмыс істейтін күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамдары) баға қажет болса, техникалық кеңес алу және жеке шешімдер алу үшін Queng Lighting компаниясына хабарласыңыз. Сұрақтар мен өнім туралы егжей-тегжейлі ақпарат алу үшін біздің өнім каталогына кіріңіз немесе электромагниттік үйлесімділік шолуын және көрсетілімін жоспарлау үшін біздің инженерлік тобымызға хабарласыңыз.

Қолданған әдебиет тізімі мен алдағы оқу:EMC — Уикипедия,EMI — Уикипедия,Күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамы — Уикипедия,FCC EMC нұсқаулығы,ХБК.