علامات اعتماد المنتج
طلب عرض سعر
المدونة

كيف تختار المحول المناسب لمحطة شحن السيارات الكهربائية؟

تم النشر في 2026-10-28

الإجابة القصيرة هي أن الغالبية العظمى من محطات الشحن تتطلب محول توزيع واحد، يمكن تصنيفه كمحول متوسط إلى منخفض الجهد، ومصمم وفقًا للأحمال المتزامنة الفعلية للشواحن - وليس تصنيفها الاسمي، وتشغيل الإمدادات الثقيلة بالهارمونيك لعدة ساعات طوال اليوم وظروف الإمداد المحددة للموقع. يشير هذا عادةً إلى محول مثبت على قاعدة في موقف سيارات مفتوح، إلى محول من نوع الراتنج المصبوب في هيكل من صنع الإنسان أو مرآب تحت الأرض، إلى محطة فرعية مسبقة الصنع في محطة شحن كبيرة/ مستودع حافلات، جنبًا إلى جنب مع مجموعة من المحولات الحالية الإضافية التي تحافظ على الإمداد ولكن عادةً لا تجذب الانتباه حتى يحين الوقت لوضع طلب لأي عدادات أو مرحلات حماية.

هذا الدليل مخصص للمطورين، ومقاولي EPC، والاستشاريين الكهربائيين الذين يتحملون مسؤولية وضع محول لمحطة شحن EV في المواصفات. يتضمن المعلومات حول أنواع المحولات والتصنيفات، الهارمونيك، لعرض أمثلة على الحجم، لمناقشة المحولات الحالية ولتوفير قائمة مراجعة للموردين. إذا كنت لا تزال في مرحلة تخطيط الشبكة، تشرح مقالاتنا المرافقة ما يقوله دراسة DOE عن ترقية المحولات والخطوط و ما يكشف عنه تقرير سوق شحن EV لعام 2025 حول طلب المحولات.

أي المحولات تقع بين الشبكة وشاحن EV؟

تشير عملية الاستحواذ الرئيسية إلى المحول الذي يقلل من إمداد الجهد الكهربائي من المرافق من 10 إلى 35 كيلوفولت إلى جهد الشاحن. في دول IEC، في معظم الحالات، يكون جهد المحول 400/230 فولت عند 50 هرتز، وهو ما يمكن لمعظم الشواحن DC أو AC قبوله مباشرة. في أمريكا الشمالية، أحيانًا يتم استخدام محول جهد منخفض جدًا لتحويل 480 فولت إلى 208Y/120 فولت لشواحن المستوى 2. لذلك، يركز بقية هذا الدليل على محول الموقع، حيث أن هذه هي العنصر عالي القيمة وطويل المدة الذي يحدد أو يكسر تنشيط الموقع.

مطابقة نوع المحول لموقع الشحن

الشكل الفيزيائي لـ محول محطة شحن EV يتم تحديده من خلال المكان الذي سيقف فيه، وكمية الطاقة التي يسحبها الموقع ومن يحتاج إلى الوصول إليه. الجدول أدناه يعطي نقطة البداية المعتادة.

الموقع الطلب النموذجي الشكل المعتاد للمحول لماذا
ساحة ريفية أو موقف سيارات صغير مع بعض نقاط AC أقل من 150 كيلوفولت أمبير وحدة زيتية مثبتة على عمود أو قاعدة صغيرة أقل تكلفة حيث يوجد خط هوائي بالفعل
موقف سيارات سوبر ماركت أو فندق أو مكتب مع مزيج من AC و DC 250 إلى 1,000 كيلوفولت أمبير محول ثلاثي الطور مثبت على قاعدة مدمج، مقاوم للتلاعب، يتم تركيبه على قاعدة خرسانية بجوار الشواحن
مرآب تحت الأرض، موقف سيارات متعدد الطوابق أو قبو مبنى 250 إلى 2,500 كيلوفولت أمبير محول جاف من نوع الراتنج المصبوب في حاوية بدون زيت، عزل ذاتي الإطفاء وموافقة أسهل للحريق في الداخل
مركز شحن سريع على الطريق السريع 1 إلى 5 ميغا فولت أمبير محطة فرعية مسبقة الصنع مع معدات تبديل MV، محول أو اثنين ولوحة LV يتم تسليمها كوحدة واحدة مختبرة، مما يقلل من العمل في الموقع
محطة حافلات أو شاحنات، غالبًا مع الطاقة الشمسية والتخزين من 2 إلى 10 م.ف.أ أو أكثر عدة محولات في محطات فرعية مسبقة الصنع، أحيانًا اتصال 33 ك.ف التكرار ومساحة لإضافة سعة الشاحن على مراحل

محولات مثبتة على القاعدة لحدائق السيارات المفتوحة

تتضمن المحولات المثبتة على القاعدة معدات المحول، والاتصالات ذات الجهد المتوسط والاتصالات ذات الجهد المنخفض في حاوية مغلقة. يمكن وضع الجهاز عند حافة موقف السيارات، بالقرب من الشواحن، مما يقلل من كمية كابل الجهد المنخفض المطلوبة. يستخدم شاحن تيار مستمر بقدرة 120 كيلو واط حوالي 186 أمبير عند 400 فولت، وبالتالي فإن كل متر من الكابل بين المحول ومحطات الشحن يضيف إلى تكلفة النحاس. تبني سوبين المحولات الثلاثية الطور المثبتة على القاعدة مصممة وفقًا لجهد الشبكة الخاص بالمشروع، مجموعة المتجهات والمعيار.

محولات من النوع الجاف للمرائب والمباني

رجال الإطفاء وشركات التأمين حذرون من الأجهزة المعتمدة على الزيت في مواقف السيارات المغلقة. يتجنب المحول من النوع الجاف المصنوع من الراتنج المصبوب حوض الزيت، وجدار السلامة من الحرائق، وبروتوكول الفحص الكافي الذي يبدو أنه ضروري للأجهزة المعتمدة على الزيت، مما يتطلب سعرًا أعلى قليلاً ومتطلبات لمساحة نظيفة ومهوّاة مصممة. تشمل سوبين لمحولات الجافة يتضمن الـ وحدات من سلسلة SCB من 6 إلى 10 ك.ف. مصنوعة من راتنج الإيبوكسي المستخدمة بشكل شائع في بناء المحطات الفرعية. لمقارنة أوسع، راجع دليلنا إلى المحولات من النوع الجاف مقابل المحولات المغمورة بالزيت.

محطات فرعية مسبقة الصنع للمراكز والمحطات

في الحالات التي تتطلب فيها الموقع وجود جهاز تبديل جهد متوسط خاص به على الأقل ومحولين، فإن المحطة الفرعية المصنعة في المصنع هي عادةً الخيار الأسرع المتاح. تأتي وحدة الحلقة الرئيسية، والمحولات، ولوحة الجهد المنخفض مسبقة الأسلاك ومختبرة من النوع، مما يترك فقط مهام بناء الأساس، وسحب الكابل، والتكليف في الموقع. تشمل سوبين محطة فرعية مسبقة الصنع من سلسلة YB و سلسلة ZGS محطة فرعية مجمعة هذا الدور، و دليل المحطة الفرعية المدمجة يوضح كيف تحدد واحدة. كما أن تقرير سوق شحن السيارات الكهربائية لعام 2025 تظهر أن متوسط قدرة الشاحن العام يستمر في الارتفاع، لذا من المفيد ترك مساحة في التصميم لمحولات ثانية.

ما هي التصنيفات التي يجب أن يمتلكها المحول لمحطة شحن السيارات الكهربائية؟

الجهد، والتوصيلات، ومجموعة المتجهات

في حالة جهد الإمداد الأساسي، من المتوقع أن يتطابق مع مستويات الجهد لشبكة الكهرباء المحلية المتصلة، مما يعني أنه إما 10 إلى 33 كيلوفولت وفقًا لمواصفات IEC أو 12.4 إلى 34.5 كيلوفولت في أمريكا الشمالية. يجب أن يتطابق الجهد الثانوي مع مدخل الشاحن وعادة ما يكون له تصنيف جهد 400 فولت لمواصفات IEC و480 فولت لأمريكا الشمالية. يمكن لمغير التوصيلات غير المحملة التعامل مع مشكلة جهد الإمداد الأساسي الخاطئ، ومع ذلك، يتطلب الأمر التحقق من مواصفات الشاحن حيث أن بعض الشواحن تعاني من انخفاض في الأداء عندما يكون جهد المدخل أقل من المتوقع.

لتطبيقات الشحن السريع بالتيار المستمر، تعتبر مجموعة المتجهات Dyn11 هي الأكثر استخدامًا في جميع دول معيار IEC. كيف يعمل المحول دلتا-واي يغطي الأساسيات.

المقاومة ومستوى القصر

المقاومة هي حل وسط. قيمتها العالية تقلل من تيار العطل الذي يتدفق عبر معدات التبديل ذات الجهد المنخفض وتحافظ على الحماية الذاتية للشواحن ضمن حدودها؛ من ناحية أخرى، تزيد من انخفاض الجهد وتسبب تشويشًا أكبر في جهد المحول. وفقًا لمعيار IEC 60076-5، فإن الحد الأدنى لمقاومة القصر للمحولات ذات تصنيفات القدرة أقل من 630 هو 4 في المئة، بينما بالنسبة لتلك المصنفة بين 631 و1250 كيلوفولت أمبير هو 5 في المئة، وهو ما ينطبق على معظم مصنعي المحولات.

الخسائر: مطابقة التصميم لملف الحمل

قد تبقى الشواحن السريعة العامة على الطريق السريع غير مستخدمة لمعظم اليوم، لذا فإن خسارة القلب غير المحملة التي تتدفق على مدار الساعة تهيمن على فاتورة الطاقة. تصميم القلب غير المتبلور، مثل محول Subian 10 كيلوفولت SCBH سلسلة المحول الجاف من سبائك غير المتبلور, ، يقلل من تلك الخسارة غير المستخدمة بشكل حاد. مستودع الحافلات هو العكس: يعمل المحول بالقرب من الحمل الكامل لمدة ست إلى ثماني ساعات كل ليلة، لذا فإن خسارة الحمل تكون أكثر أهمية. أخبر المورد بنمط موقعك، وتحقق من اللوائح المحلية للخسائر مثل متطلبات التصميم البيئي للاتحاد الأوروبي للمحولات التوزيعية.

التوافقيات وعامل K: الجانب الذي يتم تجاهله في معظم المواصفات

جميع شواحن السيارات الكهربائية مسؤولة عن تحويل التيار المتردد إلى تيار مستمر، وبالتالي تعمل كنوع غير خطي من الحمل. تعتبر مقومات الديود ذات الست نبضات بسيطة مسؤولة عن إنتاج تيار متردد يحتوي على توافقيات الأعداد 5 و7 و11 و13. تستخدم معظم الشواحن الحديثة عالية القدرة واجهة أمامية نشطة أو مقوم فيينا. لإثبات القدرة الفعالة لمقوم فيينا، أشارت مقالة في IEEE Access إلى أن تشويه تيار المدخل يمكن أن يكون أقل من 3.3% ويظل أقل من متطلبات 5% الشائعة كما هو موضح في IEEE 519.

إن زيادة التيارات التوافقية ستؤدي إلى زيادة التيارات الدوامة والخسائر الغريبة، مما يعني أن المحول سيعمل في ظروف أكثر حرارة مما هو متوقع، بناءً على تحميله بالكيلو فولت أمبير. IEEE C57.110 مسؤولة عن توفير خوارزمية لقياس تخفيض القدرة بناءً على طيف التوافقيات. في الولايات المتحدة، يمكن العثور على أنواع المحولات الجافة تحت علامات K-type اعتمادًا على عامل K المقدم (UL 1561). بعض الشركات المصنعة توصي بنوع K-9 من المحولات لشواحن المستوى 1 والمستوى 2 وK-4 في الحالات التي يكون فيها نطاق تحميل المركبات الكهربائية صغيرًا نسبيًا. لا توجد ممارسات حيث يتم تطبيق ممارسات تصنيف عامل K، لذلك سيكون من الحكمة تزويد الشركة المصنعة بطيف التيار التوافقي المتوقع.

واجهة شاحن أوامر التوافقية السائدة THD الحالي النموذجي ماذا يعني ذلك للمحول
مقوم ثنائي سداسي النبض 5، 7، 11، 13 مرتفع؛ عادة ما يتجاوز حدود IEEE 519 وIEC دون تخفيف تخفيض وفقًا لـ IEEE C57.110، تحديد وحدة مصنفة K، أو إضافة تصفية
مقوم اثني عشر نبضة 11، 13، 23، 25 أقل بكثير من سداسي النبض، مع إلغاء كبير للخامس والسابع خسارة إضافية معتدلة؛ عادة ما تغطيها هامش متواضع
واجهة نشطة أو مقوم فيينا مستويات منخفضة، أوامر أعلى عادة أقل من 5 في المئة عند الحمل المصنف التصميم القياسي عادة ما يكون كافيًا؛ تأكيد مع بيانات الشاحن

تقنيتان يمكن تطبيقهما من أجل تقليل المشكلة هما تغيير الطور وإجراء تقييم كامل للتثبيت. تغيير الطور يتعلق بتوزيع الشواحن بين محولين أو لفات ثانوية بزاوية فرق طور تساوي 30 درجة، مما سيساعد في إلغاء التوافقيات الخامسة والسابعة على المستوى العلوي. التقنية الثانية تقترح إجراء تقييم كامل للتثبيت. يجب ملاحظة أن IEC 61000-3-12 تعرف معايير التوافقيات وتحدد الحدود لعمل المعدات التي تتجاوز 16 أمبير وتصل إلى 75 أمبير لكل طور.

كيفية تحديد حجم المحول لمحطة شحن المركبات الكهربائية

نحن دليل تقرير DOE يعمل من خلال مركز شحن سريع DC نقي، و تقرير السوق يحدد حجم مستودع الحافلات. العديد من المشاريع الحقيقية مختلطة، لذا هنا موقع تجزئة مع كل من الشحن AC وDC بالإضافة إلى حمل مبنى قائم.

الافتراضات: أربعة شواحن DC بقدرة 120 كيلو واط لديها عامل تزامن بنسبة 75 في المئة بسبب إدارة الحمل، مع كفاءة 95 في المئة وعامل قدرة 0.98. تم اعتبار اثني عشر شاحن AC بقدرة 22 كيلو واط مع عامل تنوع بنسبة 50 في المئة، حيث تبقى المركبات متوقفة لعدة ساعات؛ قيمة الطاقة 60 كيلو فولت أمبير من الإضاءة الحالية، والتبريد وحمل ورشة العمل؛ بالإضافة إلى 20 في المئة من الاحتياطي للشواحن والتسخين التوافقي.

الحمل الحساب النتيجة
شواحن DC 4 × 120 كيلو واط × 0.75 ÷ 0.95 ÷ 0.98 حوالي 387 كيلو فولت أمبير
شواحن AC 12 × 22 كيلو واط × 0.50 ÷ 0.99 حوالي 133 كيلو فولت أمبير
حمل المبنى القائم كما تم قياسه 60 كيلو فولت أمبير
إجمالي الطلب المتزامن 387 + 133 + 60 حوالي 580 كيلو فولت أمبير
مع هامش 20 في المئة 580 × 1.2 About 696 kVA
Next standard size IEC practice / North American pad-mount 800 kVA / 750 kVA

The requirement for virtually the same power capacity without load management requires approximately 842 kVA at the outset and 1,011 kVA at the end, which translates into approximately 1,250 kVA according to IEC specifications. Load management is crucial as it indicates two types of transformers to be ordered and hence, should be specified ahead of the transformer order placement. For the steps between ratings, see our guide to standard transformer sizes, and for the basics, what a kVA rating means.

In addition to the above specification, the depot requires one more consideration. While standard distribution transformers can be overloaded to a certain degree due to the fact that residential loads cool down overnight, a depot that charges its buses only overnight cannot benefit from such cooling periods. It is important to follow loading instructions for oil-filled transformers given in IEC 60076-7 and for dry transformers in IEC 60076-12 since it will help to determine the precise charging patterns.

Should the Charging Site Have Its Own Transformer?

If a building has its own transformer that can supply enough electricity, several AC chargers can be connected to this supply. The U.S. multi-state grid study modelled a dedicated three-phase service transformer for every DC fast-charging site, and most utilities take the same view for anything above a few hundred kilowatts. A dedicated محول شحن المركبات الكهربائية also keeps charger harmonics and voltage dips away from other customers, simplifies metering and lets the site grow without disturbing the building supply. Confirm early whether the utility or the site owner buys the unit.

In the case of mixed charging stations equipped with solar panels or batteries another check has to be performed. The transformer may also work in opposite direction in case when a battery discharges or when the power generated by solar panel exceeds the needs of the facility. Inform the producer about the specifics of the situation so that they can take them into consideration when designing the device. The article about the محطة تحويل الطاقة المدمجة لتخزين الطاقة will tell you how storage, PCS and transformer work together.

Switchgear and Protection Around the Transformer

  • MV side: a ring main unit with a load-break switch and fuses for smaller units, or a vacuum circuit breaker with a protection relay for larger ones, such as Subian’s XGN15-12 gas-insulated ring main unit أو VS1 indoor vacuum circuit breaker. Our ring main unit specification guide covers the options.
  • LV side: a main breaker, an outgoing feeder for each charger or group, and surge protection. A draw-out board such as the GCS low-voltage switchgear lets individual feeders be maintained without shutting the site down.
  • Residual current protection: IEC 60364-7-722 requires each charging point to be protected against DC fault current of 6 mA or more, either with a Type B RCD or with a Type A RCD plus a residual direct current detecting device complying with IEC 62955.

Which Current Transformers Does an EV Charging Station Need?

Current transformers are a separate decision from the power transformer, but they are specified at the same time. When people look for a current transformer for EV charging stations, they usually mean one of four devices, each with a different job.

الموقع نوع CT الغرض المواصفة النموذجية
MV incoming panel Indoor bar-type or ring-type CT with metering and protection cores Revenue metering and relay protection of the transformer feeder 5 A or 1 A secondary; class 0.2S or 0.5S metering; 5P or 10P protection
LV main board and charger feeders Window or bar-type LV CT Site sub-metering and per-charger energy monitoring Class 0.5S or 0.2S, ratio matched to the feeder current
Incoming supply of a home or small site Split-core CT clamp Dynamic load management, so the charger throttles before the main fuse overloads The rating and output signal the charger maker specifies
Inside AC chargers mA-range residual current CT, AC and DC sensitive Detects DC fault current of 6 mA or more, as IEC 62955 requires Built in by the charger manufacturer

Metering CTs: Choose an S Class

Charging load is variable, being almost zero when there are no bays used while charging to full load when all bays are operational. Metering classes as per standards will guarantee accuracy of measurement starting from 5 percent of rated current and there are classes that cover extended range so called class S as per IEC 61869-2 that can measure down to 1 percent of the rated current. For example, Class 0.2S would keep accuracy of measurement within plus/minus 0.2 percent for current between 20 and 120 percent of the rated current and 0.35 percent for 5 percent of the rated current. Choose the ratio closest to the maximum which we expect taking into account that 120 kW DC charger at 400 V takes approximately 186 A, thus using 200/5 CT would be sufficient. Transformer used in our examples is rated for 800 kVA and full load current is approximately 1155 A thus 1250/5 CT is used.

Protection CTs on the Medium-Voltage Side

On the MV side, protection cores of class 5P or 10P feed the overcurrent and earth-fault relay. A 4 MVA depot transformer at 10 kV has a full-load current of about 231 A, so a 300/5 ratio leaves room for expansion. Subian’s LSY-10 integrated three-phase current transformer combines three cores in one unit for 10 kV switchgear, with primary ratings from 100 A to 1,000 A, metering classes 0.5 and 0.2S, and protection classes 5P and 10P. For wiring practice, see our guide to current transformer connection; for earth-fault detection on MV cables, our article on the محول تيار توازن النواة; and for budgets, the cost of a current transformer. Never leave a CT secondary open while the primary is energised.

CT Clamps for Dynamic Load Management

Many residential and small business users opt to install a charger even when they do not upgrade their electrical supply. What this means is that a split-core CT clamp is attached to the incoming energy source wire right before the supply begins to divide into various circuits. The clamp’s job is to provide the total current to the charger so that it knows when to start reducing its level of charging. In case of a three-phase supply, three separate clamps should be used, one for each phase, and they should be pointing in the direction from supply to load. The clamp itself should be the one recommended by the charger manufacturer.

Why the DC Side Uses Shunts, Not CTs

Generators of current employ the principle of magnetic induction and can thus only measure alternating current. DC power is measured with a shunt or Hall effect sensor in a DC energy meter; static DC meters of classes 0.5 and 1, included in IEC 62053-41, refer to electric vehicle charging stations measuring both the AC and DC sides. DC metering only bills for the energy delivered to the vehicle, while AC metering through current transformers reflects charger losses. Therefore, it is essential to find out what your charging service billing rules indicate.

EV Charging Station Transformer Specification Checklist

العنصر What to state
Charger list Number, rating and type of every charger, AC and DC, plus any existing site load
Load assumptions Coincidence or diversity factor, load-management scheme and a daily charging profile
التصنيفات kVA, primary and secondary voltage, frequency, tap range, vector group and impedance
التوافقيات Charger current THD or harmonic spectrum, and any K-factor requirement
البناء Oil-immersed or dry-type, pad-mounted, kiosk or prefabricated substation, enclosure protection degree
الخسائر Maximum no-load and load losses, or the applicable efficiency regulation
Current transformers Ratio, accuracy class, burden and secondary current for each metering and protection point
Site and power flow Ambient temperature, altitude, flood and corrosion risk, and whether solar, storage or vehicle-to-grid will send power back
المعايير والمستندات IEC 60076 or IEEE C57, IEC 62271-202 for prefabricated substations, IEC 61869-2 for CTs, test reports and drawings

الأسئلة المتكررة

What size transformer does an EV charging station need?

The amount of that capacity running simultaneously, among other things, is determined by the amount and rating of the chargers. From the example worked out earlier, the demand is approximately 580 kVA, consisting of 4 120 kW DC chargers and 12 22 kW AC chargers working in the load management mode, after which it becomes an 800 kVA transformer according to IEC standards after applying a 20 percent margin.

Do EV chargers need a K-factor transformer?

There are exceptions, as chargers equipped with front-end rectifiers and distortion factors below approximately 5 percent can work properly with a regular transformer. Earlier six-pulse designs also allow for a K-rated transformer for North American operations or a transformer that meets the specified harmonic spectrum in IEC markets.

What current transformer is used in an EV charging station?

There are exceptions, as chargers equipped with front-end rectifiers and distortion levels below about 5 percent can successfully operate with an ordinary transformer. Earlier six-pulse designs enable the use of a K-rated transformer for North America or any transformer compliant with the required harmonic spectrum applicable to IEC markets.

Can a current transformer measure DC charging current?

No. A CT measures only alternating current. DC output is measured with a shunt or Hall-effect sensor in a DC energy meter, typically one built to IEC 62053-41.

المراجع

Choosing a محول لمحطة شحن EV comes down to sizing on real demand, designing for harmonics and the daily load cycle, picking the form that fits the site, and specifying the current transformers that meter and protect it. Jiangsu Subian Electric Power Equipment Co., Ltd. designs and builds pad-mounted and dry-type transformers, prefabricated substations, محطات الطاقة الجديدة and integrated current transformers for charging hubs, car parks and fleet depots, configured to your network voltage and standard. Send your charger list, grid voltage and site conditions through our صفحة الاتصال, ، وسيرد مهندسونا بفحص الحجم، والرسومات وعرض الأسعار من المصنع.