تصميم شاشة عرض شاحن السيارة الكهربائية لمحطات الشحن الخارجية

مقدمة

ينبغي اختيار شاشة شاحن السيارات الكهربائية كجزء من نظام الشحن، وليس كشاشة قائمة بذاتها. فقد لا يحتاج شاحن التيار المتردد (AC) الصغير الحجم سوى إلى وحدة شاشة LCD تعمل باللمس صغيرة الحجم لعرض معلومات الحالة وإرشادات رمز الاستجابة السريعة (QR). أما شاحن التيار المستمر (DC) العام، فيحتاج غالبًا إلى شاشة لمس صناعية عالية السطوع لعملية المصادقة، والدفع، وبيانات الشحن، ورسائل الأعطال.

يعتمد الحل الصحيح على سير عمل المستخدم، والتعرض لأشعة الشمس والمطر، وظروف اللمس، وهيكل الخزانة، وواجهة الجهاز المضيف، والحمل الحراري، وخطة الصيانة. وبالنسبة لمصنّع المعدات الأصلية (OEM) أو مُدمج الأنظمة، فإن السؤال المهم لا يقتصر على عدد النيتات التي تتمتع بها الشاشة فحسب، بل يتعلق بما يجب أن تقوم به الشاشة داخل الشاحن النهائي، والظروف التي يجب أن تتحملها أثناء التشغيل.

لماذا تحتاج شواحن السيارات الكهربائية إلى شاشات مخصصة للتطبيقات

يجمع شاحن السيارات الكهربائية بين واجهة مستخدم موجهة للجمهور ومعدات كهربائية صناعية. ويجب أن تقدم الشاشة تعليمات واضحة للسائقين الذين قد لا يكونون على دراية بالشاحن، مع العمل جنبًا إلى جنب مع وحدات الطاقة والموصلات وأجهزة الاتصالات ومكونات التبريد.

وهذا يفرض متطلبات لا تنطبق على الشاشة الداخلية العادية:

• التشغيل العام: قد يتعين على الواجهة عرض عملية اختيار الموصل، والمصادقة، وتعليمات الدفع، وتقدم عملية الشحن، وخطوات استعادة الخدمة في حالة حدوث عطل.
• التعرض للعوامل الخارجية: يمكن أن تؤثر أشعة الشمس، والأمطار، والتكثف، والغبار، والتغيرات الموسمية في درجات الحرارة على كل من وضوح القراءة واستجابة اللمس.
• الإجهاد الكهربائي والحراري: يمكن أن تؤدي معدات تحويل الطاقة إلى ارتفاع درجة الحرارة داخل الخزانة. كما قد تؤثر ضوضاء التبديل والتأريض ومسار الكابلات على الشاشة ووحدة التحكم باللمس.
• عمر خدمة طويل: قد يؤدي عطل في الشاشة إلى تعطل الشاحن الذي كان يعمل بشكل سليم. ولذلك، ينبغي النظر في توفير قطع الغيار، وإجراء المراجعات الخاضعة للرقابة، وضمان استقرار إمدادات المكونات منذ العينة الأولى.

تتولى الشاشة مسؤولية الإخراج المرئي والتفاعل مع المستخدم. أما التحكم في الشحن، وتحويل الطاقة، وخدمات الدفع، والاتصال بالخلفية، فتظل من وظائف وحدة التحكم في الشاحن أو الكمبيوتر الصناعي. وفي التصميم النموذجي، يوفر الجهاز المضيف الصورة عبر HDMI أو DisplayPort أو واجهة LCD، بينما تُرسل بيانات اللمس عبر USB أو I²C أو أي اتصال محدد آخر. يُعد جهاز الكمبيوتر اللوحي مناسبًا عندما يتعين أيضًا دمج منصة الحوسبة مع الشاشة.

كيفية اختيار تنسيق العرض

ابدأ بهيكل الشاحن. يجب أن يتوافق شكل الشاشة مع وحدة التحكم الحالية، والمساحة المتاحة في الخزانة، والطريقة التي ستتم بها صيانة المعدات.

تنسيق العرض	عندما يكون مناسبًا	النقاط التي يجب التأكد منها
وحدة شاشة LCD تعمل باللمس	تمتلك الشركة المصنعة للشاحن بالفعل لوحة تحكم، وترغب في دمج شاشة LCD ولوحة اللمس خلف هيكل أمامي مصمم خصيصًا.	إشارة شاشة LCD، وحدة التحكم باللمس، مجموعة الزجاج الواقي، توجيه الكابلات، دعامة التثبيت، والعزل.
شاشة تعمل باللمس صناعية	يوفر جهاز الشحن إشارة فيديو، ويحتاج المشروع إلى وحدة عرض كاملة للتركيب في إطار مفتوح أو على لوحة.	مدخل الفيديو، واجهة اللمس، مدخل التيار المستمر، عمق التركيب، اتجاه الموصل، الحماية الأمامية، والوصول لأغراض الصيانة.
Panel PC	يجب أن تعمل الشاشة على تشغيل واجهة المستخدم أو التطبيق المحلي أو وظائف الشبكة بالتعاون مع جهاز كمبيوتر مدمج.	نظام التشغيل، والمعالج، والذاكرة، وسعة التخزين، وصورة البرنامج، وتبديد الحرارة، واستهلاك الطاقة، والاستبدال الميداني.

في العديد من مشاريع الشحن في الهواء الطلق، يُعدّ شاشة لمس خارجية تُعد نقطة انطلاق عملية، حيث يمكن مراجعة الشاشة وواجهة اللمس والهيكل الأمامي ومدخل الطاقة معًا. أما بالنسبة للمشاريع التي تحتوي على لوحة رئيسية موجودة بالفعل، فقد يكون من الأفضل استخدام وحدة شاشة LCD تعمل باللمس. وتتميز Eagle Touch بـ حلول شاشات عرض شحن السيارات الكهربائية ويمكن بعد ذلك مقارنتها بخطة الخزانة وخطة الإنتاج.

ما يجب أن تتحمله شاشة شاحن السيارات الكهربائية في الأماكن المفتوحة

ضوء الشمس والانعكاس

لا تتحدد قابلية القراءة في الأماكن المفتوحة بالسطوع وحده. تبدأ العديد من المشاريع العامة في الأماكن المفتوحة عند مستوى يبلغ حوالي 1,000 نيت، لكن المتطلبات النهائية تعتمد على زاوية التركيب، والتعرض المباشر لأشعة الشمس، وانعكاس الزجاج، والتباين، ومعالجة السطح، ودرجة حرارة الهيكل.

راجع المجموعة الأمامية بالكامل كلما أمكن ذلك. فقد تظل شاشة LCD عالية السطوع الموضوعة خلف زجاج عاكس صعبة القراءة. وقد يقلل الربط البصري من الانعكاسات الداخلية بين شاشة LCD ومجموعة اللمس، بينما تُغير المعالجة المضادة للانعكاس (AG) أو المضادة للانعكاس (AR) طريقة انعكاس الضوء الخارجي. وينبغي اختيار هذه الخيارات جنبًا إلى جنب مع زاوية الرؤية وتصميم الغلاف. انظر مجموعة الشاشات القابلة للقراءة في ضوء الشمس للاطلاع على المزيد من الاعتبارات المتعلقة بشاشات العرض الخارجية.

المطر، والقفازات، وثبات اللمس

غالبًا ما تكون تقنية اللمس PCAP مناسبة للأسطح الأمامية المسطحة والمغلقة، لكن أداءها في الأماكن الخارجية يعتمد على المجموعة الكاملة لمكونات نظام اللمس. فقد تختلف استجابة وحدة التحكم التي تعمل بشكل جيد مع الإصبع العاري على سطح منضدة عن استجابتها من خلال زجاج سميك أو قفاز شتوي أو طبقة رقيقة من الماء.

ينبغي تقييم حساسية القفازات وقدرتها على صد الماء مع أخذ الزجاج الخارجي النهائي وطريقة التأريض والخزانة المعدنية وترتيب الكابلات في الاعتبار. وإذا كانت القفازات الثقيلة أو الإدخال القائم على الضغط من العناصر الأساسية للتطبيق، فيمكن أيضًا النظر في استخدام تقنية اللمس المقاوم. وينبغي أن يستند الاختيار إلى الظروف الفعلية للاستخدام بدلاً من التفضيل العام لتقنية لمس معينة.

الحرارة، والتداخل الكهرومغناطيسي، والتأريض

يمكن أن تتسبب وحدات تحويل الطاقة والموصلات الكهربائية ومصادر الطاقة في ارتفاع درجة حرارة حجرة الشاشة، لا سيما داخل خزانة مغلقة معرضة لأشعة الشمس. كما أن الإضاءة الخلفية عالية السطوع أو الكمبيوتر المدمج يضيفان حملًا حراريًّا خاصًّا بهما. تحقق من درجة حرارة تشغيل الشاشة عند مستوى السطوع المقصود؛ فنطاق درجة حرارة التخزين لا يُعد بديلاً عن ذلك.

كما يستحق التكامل الكهربائي نفس القدر من الاهتمام. فقد يؤدي سوء التأريض، أو عدم استقرار مصدر التيار المستمر، أو استخدام كابلات غير محمية إلى حدوث تلامس كهربائي كاذب، أو وميض الصورة، أو انقطاع اتصال USB بشكل متقطع، أو إعادة التشغيل عند قيام الشاحن بتبديل التيار. وينبغي مراجعة مسار الكابلات، وتثبيت الموصلات، والتدريع، والفصل عن الأسلاك عالية التيار بعد تركيب الشاشة في الخزانة النهائية.

الحماية من الصدمات وإحكام الإغلاق الأمامي

قد تتعرض محطات الشحن العامة للمس أو التنظيف أو الخدش أو الضرب بشكل متكرر. وإذا كان المشروع يحدد معيار IK10، فإن الزجاج وحده لا يكفي لإثبات الامتثال. فالزجاج الواقي والإطار والدعامة والحشية وحالة التثبيت تشكل معًا مجموعة مقاومة للصدمات، ويجب اختبارها بالتكوين المتفق عليه. إن دليل شاشة اللمس IK10 يوضح أهمية الهيكل الكامل.

كما أن تصنيف الحماية IP65 للواجهة الأمامية يختلف عن تصنيف الحماية الخاص بالشاحن بأكمله. فمن الضروري مراعاة كل من الوصلة بين الشاشة والخزانة، وضغط الحشية، وتسطيح الإطار، وفتحات الكابلات. وينبغي أن يصف تصنيف الحماية المنتج المُجمَّع الذي سيتم تركيبه، وليس مكونًا منفردًا.

التركيب والوصول لأغراض الصيانة

قبل تثبيت النموذج، تأكد من فتحة الخزانة وعمق التثبيت وموضع الحامل واتجاه الكابلات والمسافة الفاصلة بين الموصلات. فالشاشة التي تتناسب مع الفتحة الأمامية ولكنها تحجب المكونات الداخلية أو يتعذر إزالتها من خلال باب الصيانة لا تُعد حلاً نهائيًّا.

بالنسبة لمعدات الشحن ذات العمر التشغيلي الطويل، يجب أن تكون الشاشة قابلة للاستبدال دون المساس بقسم الطاقة العالية. ويجب أن تظل شاشة LCD ووحدة التحكم التي تعمل باللمس والموصلات والتعديلات الميكانيكية خاضعة للرقابة أثناء عمليات الإنتاج المتكررة، حتى لا يتحول الاستبدال الميداني إلى مشروع هندسي جديد.

ما الفرق بين شواحن التيار المتردد والتيار المستمر وشواحن الأساطيل والشواحن المنزلية؟

تتغير متطلبات العرض وفقًا لسير عمل المستخدم وبيئة التشغيل. ويقدم الجدول التالي توجيهات تصميمية، وليس مواصفات ثابتة.

نوع الشاحن	الاستخدامات النموذجية للشاشة	الاتجاه الرئيسي للتصميم
شاحن تيار متردد صغير الحجم	الحالة الأساسية، إرشادات QR، تعليمات الاتصال، والتشغيل المحلي البسيط.	وحدة شاشة LCD تعمل باللمس صغيرة الحجم أو شاشة لمس صغيرة، مع مراعاة المساحة المتاحة في الخزانة، واستهلاك الطاقة، وسهولة الوصول إليها لأغراض الصيانة.
شاحن سريع عام يعمل بالتيار المستمر	اختيار الموصل، والمصادقة، والدفع، وتقدم عملية الشحن، والأسعار، وإرشادات التعامل مع الأعطال.	شاشة لمس صناعية عالية السطوع تتميز بقدرة فائقة على العمل تحت أشعة الشمس، وإمكانية الاستخدام في حالة الرطوبة أو عند ارتداء القفازات، وحماية ضد الصدمات، والحرارة، والتداخل الكهربائي. اطلع على التفاصيل دليل شاشة اللمس الخاصة بشاحن التيار المستمر السريع.
نظام شحن أسطول المركبات	الحالة المحلية، وتأكيد المستخدم، والوصول إلى الخدمة، والتي غالبًا ما تدعمها الإدارة المركزية.	اختر طريقة العرض وفقًا لسير العمل المحلي المطلوب وواجهة المضيف وطريقة الصيانة، بدلاً من إضافة تعقيدات غير ضرورية إلى الواجهة.
معدات الشحن المنزلية	مؤشرات أساسية أو معلومات محلية محدودة، مع تنفيذ العديد من الوظائف عبر تطبيق للهواتف المحمولة.	قد تكون الشاشة اللمسية الرسومية الكاملة اختيارية. وفي حال استخدامها، فقد يكون للحجم الصغير والاستهلاك المنخفض للطاقة والتحكم في التكلفة أهمية أكبر من الحماية المخصصة للاستخدام العام.

وينبغي أن يتم مراجعة الاختيار النهائي في ضوء مسافة المشاهدة، ومخطط الخزانة، والنظام المضيف، وخطة الإنتاج.

ما الذي يجب التحقق من صحته قبل بدء الإنتاج الضخم

لا تعكس العينة المختبرية الظروف السائدة داخل الشاحن أثناء التشغيل. قم بتركيب العينة الهندسية في الخزانة المخصصة لها وتأكد مما يلي:

• سهولة القراءة عند زاوية الرؤية الفعلية وتحت ظروف الإضاءة الشمسية المتوقعة.
• التشغيل المستمر بالسطوع المطلوب وأعلى درجة حرارة متوقعة للخزانة.
• دقة اللمس عند استخدام القفازات المحددة، والأصابع المبللة، والتعرض للماء.
• استقرار اللمس بعد تركيب الزجاج الخارجي النهائي، والحشية، والتوصيل الأرضي، وترتيب الكابلات.
• الصورة وسلوك اللمس أثناء تبديل وحدات الطاقة وتشغيلها تحت الحمل.
• إحكام الإغلاق الأمامي بعد التجميع النهائي، بما في ذلك الوصلة بين الشاشة والهيكل.
• الاستعادة التلقائية بعد انقطاع التيار الكهربائي وإعادة التشغيل.
• الإزالة والاستبدال من خلال منفذ الصيانة المخصص.
• إجراء اختبار IK أو أي اختبارات صدم أخرى على المجموعة المركبة بالكامل عند الحاجة.

يجب الاتفاق على طريقة الاختبار والمسؤولية ومعايير القبول قبل أخذ العينات. ولا تشمل الشهادة الصادرة لمكون واحد تلقائيًا مجموعة الشاحن بأكملها.

ما الذي يجب توفيره لشاشة شاحن السيارات الكهربائية المخصصة

يمكن للمورد أن يوصي بالشاشة المناسبة بدقة أكبر عندما يتضمن الاستفسار الأول ما يلي:

• نوع الشاحن وسير عمل المستخدم.
• حجم الشاشة، والدقة، ومسافة المشاهدة، وفتحة الخزانة.
• ظروف التركيب في الأماكن المغلقة أو شبه المفتوحة أو في الهواء الطلق.
• الظروف المتوقعة المتعلقة بأشعة الشمس ودرجة حرارة التشغيل والأمطار واستخدام القفازات.
• السطوع المستهدف، ونوع اللمس، وسماكة الزجاج الواقي، ومعالجة السطح.
• متطلبات تصنيف IP أو IK وهيكل التثبيت المقصود.
• مدخل الفيديو، واجهة اللمس، مدخل التيار المستمر، اتجاه الكابل، وموضع الموصل.
• الكمية السنوية، ومرحلة أخذ العينات، وخطة الصيانة، والعمر الافتراضي المتوقع للمنتج.

غالبًا ما يكفي وجود رسم للخزانة أو أبعاد القصاصة أو صورة مرجعية لإجراء مراجعة هندسية أولية. يمكن لشركة Eagle Touch تقييم تنسيق الشاشة، والمجموعة البصرية، وتكوين شاشة اللمس، وهيكل التثبيت، ومخاطر التحقق من الصحة كجزء من حل اللمس المخصص.

الأسئلة المتداولة

ما هو مستوى السطوع المناسب لشاشة شاحن السيارات الكهربائية في الأماكن المفتوحة؟

لا توجد قيمة موحدة تناسب جميع حالات التركيب. تبدأ العديد من المشاريع الخارجية عند حوالي 1,000 نيت، لكن يجب التحقق من الهدف النهائي مع أخذ الزجاج النهائي، ومعالجة السطح، وطريقة التثبيت، وزاوية الرؤية، ودرجة حرارة العلبة في الاعتبار.

هل يحتاج كل شاحن للسيارات الكهربائية إلى شاشة تعمل باللمس؟

لا. عادةً ما تتطلب محطات الشحن العامة التي تتضمن أنظمة للدفع أو المصادقة أو التشخيص المحلي واجهة لمسية رسومية. أما الأجهزة المخصصة للاستخدام المنزلي أو أساطيل المركبات الخاضعة للإدارة المركزية، فيمكن أن تستخدم تطبيقًا للهواتف المحمولة أو مصابيح إشارة أو شاشة محلية أبسط.

هل يُعد IK10 ضروريًا دائمًا لشاشة شاحن السيارات الكهربائية؟

لا. يعتمد هذا الشرط على مدى تعرض الجمهور للمنتج، ومخاطر التأثير، وتكلفة الفشل الميداني. عند تحديد IK10، يجب التحقق من مجموعة الشاشة والتركيب بالكامل وفقًا لطريقة الاختبار المتفق عليها.

هل يُعد التثبيت البصري ضروريًا لكل شاحن خارجي؟

لا. فهي تكون مفيدة للغاية عندما يشكل ضوء الشمس المباشر، أو التقلبات في درجات الحرارة، أو الزجاج الواقي السميك، أو تكلفة الاستبدال الميداني الباهظة، مصدر قلق فيما يتعلق بالانعكاس الداخلي والتكثف. وقد تبرر التركيبات المظللة التي يسهل الوصول إليها لأغراض الصيانة استخدام هيكل مختلف.

الخطوة التالية

يرجى إرسال حجم الشاشة أو مخطط الخزانة أو المواصفات الحالية لمراجعتها. يمكن لشركة Eagle Touch تقديم توصية بشأن ما إذا كان المشروع يناسب بشكل أفضل استخدام وحدة شاشة LCD تعمل باللمس، أو شاشة صناعية تعمل باللمس، أو جهاز كمبيوتر لوحي، ثم تأكيد المتطلبات الأساسية المتعلقة بالشاشة واللمس والمواصفات الميكانيكية والتحقق من الصحة.