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EC充电器

消息

如何成功设计电动汽车充电系统!

ASVBA(1)

英国的电动汽车市场正在继续加速 - 尽管筹码短缺,但通常几乎没有踩踏装备的迹象:

欧洲超越了中国成为大流行期间电动汽车的最大市场 - 使2020年成为电动汽车的创纪录一年。

另一个汽车巨头丰田宣布是To到2030年,在电动汽车电池上花费136亿美元,并将进一步扩大其开发电池供电的电动汽车.

到2021年6月到今年年底。

这些车辆需要在某个地方充电 - 这就是您的新电动汽车充电系统解决方案。

在计划开发时,似乎很容易吸引最便宜的组件集。但是,请注意 - 这可能会导致不可靠性,其成本将远远超过构建中的任何初始节省。特别是,高质量的电源,切换组件和插座是创建可靠的EVSE的关键(电动汽车供应设备).

在我们提供成功开发EV充电系统和网络所需的基本步骤时,请继续阅读。在整个指南中,我们将介绍智能充电器的开发。可以在这里找到背后的原因。

您的DESI基本指南Gning电动汽车充电系统

内容:

第1步。为什么?
步骤2:哪种类型的充电器?
步骤3:选择目标
步骤4:接管世界
步骤5:充电点的生物学
步骤6:电动汽车充电系统软件
步骤7:网络
步骤8:额外的英里
结论

步骤1:为什么?

这是您从业务角度问自己的第一个问题。

机会不等式成功的成功,电动汽车充电市场变得越来越饱和。这是客户在评估您的产品时会询问的问题,因此您的解决方案具有USP(独特的卖点)并解决问题至关重要。

另一个未列的空间E Shelf White Box充电器有限,电动汽车充电系统是一项重大投资,因此一种创新的方法很重要。

对于某些公司而言,差异化因素将更多地与产品本身有关。

步骤2:哪种类型的充电器?

EV充电器有两种主要类型:

目的地 - 慢速AC充电器,通常用于家庭充电
途中 - 高功率,快速DC充电器加速充电时间
开发AC充电器更便宜,更容易。另外,在开发DC快速充电站时,您投入的大部分工作仍适用。

此外,从长远来看,大多数EV充电器将成为AC - 2019年底,只有11%的欧洲充电器是DC。但是,AC部门的竞争也更大。

首先,假设您选择开发目标充电器。这些可以在车道上找到家庭充电,办公室,长期停车场以及其他将车辆持续时间比两个小时更长的地方找到。

ASVBA(2)

步骤3:选择目标
EV基础设施世界的许多人都从事“竞赛至底部”,试图尽可能便宜地进入大型国内市场。

购买电动汽车 - 无论是插电式混合动力车(PHEV)还是电池电动汽车(BEV) - 对任何人来说都是一项重大投资。

与车辆一起使用的充电器虽然不是出乎意料的成本,但被视为“必备的”。由于这种态度,再加上许多通过房屋建筑商或安装人员出售的充电器,消费者可能会选择最便宜的选择。

市场的另一面针对商业客户和车队。
更高的价值合同更加重视寿命和质量。这些商业解决方案,尤其是用于公共收费的解决方案,还需要授权和收入收集,这些解决方案通常需要OCPP [开放式指控协议]软件和RFID设施。

预计商业充电器也比国内同行更加坚固。

从长远来看,您的业务可以提供一定的范围,但是开发完整的EV充电系统并不是很小的壮举。

销售渠道和途径到市场
从一个目标市场开始将提高您成功的机会。
EV充电器的市场具有激烈的竞争力,因此您需要进入市场的销售渠道,在那里您可以比竞争对手提供优势。

步骤4:接管世界…
…或不。你们中的许多调查EV充电努力将用于合规性测试,也许对于多个地区。

不幸的是,使用EV充电点,时间和费用比典型的电子产品要大。除了典型的合规性外,EVSE标准也因国家而异,甚至在欧盟等贸易集团内。作为一家企业,一开始就确定目标区域及其相关规则非常重要。

除了EVSE充电器标准外,各国有自己的布线法规,该法规规定了电源设备如何连接到电网。在英国,这是BS7671。

这些法规直接影响充电器的设计。

中性保护破裂
作为一家英国公司,我们有一项规定规定,该法规是针对该国的中性保护的。由于英国的布线标准,这是英国充电市场的一个特别有争议的问题,以及与使用地球杆有关的不便和技术问题。

如果您的业务计划出售进入英国市场,则必须克服这一设计挑战。

ASVBA(3)

EV充电系统蓝色摘要
步骤5:充电点的生物学
EV充电器设计有三个物理段:套管,电缆和电子设备。

在设计这些方面时,请记住,这些将是昂贵的基础架构,并且需要持久。

不论他们是企业还是个人,客户都会期望EV充电器持续数年,并且维护最少。

可靠性是关键。

套管
外壳设计是审美,定价和实际决策的结合。

尺寸随插座数量和充电器的功率而变化最大。需要做出的一些选择,并考虑到:

它会是一个墙盒,站立单位还是其他的东西?
充电器的感知如何很重要,是否需要谨慎或脱颖而出?
它需要是破坏证明吗?
尺寸?例如,有市场竞争是制造最小的充电器。
IP等级 - 水入口可以破坏充电器。
美学 - 从便宜到豪华(例如,木材)
如何安装这种情况?
安装将是两个阶段,例如,在安装实际充电器之前的几个月前由房屋建筑商修复的壁架?这样做是为了减少损坏和盗窃以及房屋建筑商的成本。
电缆持有人:大量的束缚充电故障是由于不合适的电缆支架损坏或湿充电插头。
作为室外产品,该案例显然还需要IP等级,并且需要用于大型电缆的空间。

电缆
除了在车辆和充电器之间携带高电流外,充电电缆还照顾两者之间的通信。

当前使用八个不同的连接器标准,遍布AC和DC - 从品牌和地区到地区各不相同。

未来的标准仍然不确定,因此,请确保不仅研究当前的标准,而且还要研究标准在几年内选择支持什么时可能是什么。

充电器可以用束缚或不受限制的电缆创建。前者通常更方便,但是将充电器锁定到特定的连接器类型。不受限制的选项更加灵活,使用户可以将电缆匹配其汽车,但是,这需要锁定机制。

除了外部电缆外,还需要在机械设计中考虑内部电缆,因为功率要求意味着它可能是笨重的。

电子产品
从本质上讲,AC充电器本质上是一个电源开关,并在车辆和充电器之间进行通信。它的主要目的是电气安全,能够限制车辆所采用的功率。

可以在OpenEvse找到一个非常简单的EVSE规范(众所周知)。 Versinetic的鳗鱼板是此类商业替代方案。

简单的AC智能充电点所需的另一个关键组件是通信控制器,该控制器通常被发现为单板计算机。 Versinetic的Mantaray董事会就是一个例子。然后,您可以使用接触器和RCD(AC和DC泄漏)来完成充电系统,以确保安全。

Smart Chargers将通信添加到充电器中,以允许充电器加入云控制网络。
所选的实际通信非常取决于充电器的最终环境。一些开发人员选择Wi-Fi或GSM,而在某些情况下,有线标准(例如RS485或以太网)可能是可取的。

根据系统的复杂程度,可能会有额外的董事会来控制显示器,授权等。

在计划您的电动汽车充电系统电子设备时,这是一个必不可少的考虑因素。

插座,继电器和接触器充满电时会加热。这需要在工业设计中考虑到加热可以缩短组件寿命。插座特别脆弱,因为它可以暴露于元素,交配周期会导致磨损。

环境问题 - 广泛的温度工作范围
您的EVSE将被设计用于极端温度吗?标准的商业温度范围组件的额定值为0-70 C,而工业温度范围为-40至+85。

在您的开发中尽早考虑这一点。

步骤6:电动汽车充电系统软件
开发的软件块需要符合多个标准,并且可能是该项目最耗时的部分。

相对而言,电动汽车市场还很年轻,因此许多标准和法规仍在改变和更新。您的充电系统必须具有可靠的更新准备系统以应对,因为预测将要发生的所有更改是不切实际的。

如果您正在计划任何规模的网络,那么几乎可以肯定必须使用OTA(无线更新)完成。这带来了额外的安全挑战 - 对电动汽车充电系统设计的越来越关注。

EV充电器软件块
固件
嵌入式软件可以控制打开和关闭充电器的状态机器。

IEC 61851
在充电器和车辆之间使用的1和2 AC充电系统中使用的最基本的通信协议。此处交换的信息包括当充电启动,停止和汽车绘制的电流时。

OCPP
这是由开放式联盟(OCA)创建的与后台通信的充电器通信的全球标准。最新版本为2.0.1,但是OCPP 1.6可以实现基本的智能充电。

OCA可以通过OCA或OCA插件进行测试OCPP,每年发生2-3次,并使您可以针对后台提供商和OCPP标准测试系统。

OCPP规范具有所需和可选功能,从基本充电器控制到高级安全性和预订。您需要选择所需的OCPP级别,以及您需要支持应用程序的哪些部分。

Web界面和应用程序
对于网络管理器和安装程序,需要便利充电器配置和初始注册。有多种方法可以做到这一点,但是Web界面或应用程序很常见。

支持模拟人生
如果您使用的是GSM模块,则需要考虑该产品的销售地理位置,因为GSM标准在大陆之间有所不同,并且随着旧标准被关闭(例如3G),以便使用较新的标准,例如LTE-CATM。

SIM卡合同还需要管理,以便在不给客户带来的情况下支付其费用。同样,对于SIM合同,您需要考虑地理位置。

配置您的充电器
充电器的实际部署是软件工作的很大一部分,尤其是如果充电器不支持GSM连接,因此需要连接到本地网络。如何完成可以对客户体验产生重大影响。

请注意,根据目标市场,客户可能是最终的消费者或专业安装程序。对于消费市场,充电器需要简单地将其连接到通信网络,并从应用程序中监视。

安全 - 您打算为充电器打算哪些级别?
安全性是物联网勒索软件攻击后的热门话题,并且有充分的理由认为,考虑到这种攻击可能造成的损害,充电网络将成为未来类似攻击的目标。标准将随着安装的地理位置而变化。

步骤6:软件
几乎所有智能充电器都是网络的一部分。几个例子包括生态学和BP脉冲。这些充电器都连接到充电站管理系统(CSM)或后台。

作为收费制造商,您可以选择开发后台解决方案,也可以为第三方解决方案支付许可费。 Versinetic与Saascharge合作;其他示例包括Allego和Hos.to.be。

csms启用:
充电点的商业化
附近充电器的负载平衡
充电器的遥控器,例如使用应用程序
网络之间的互操作性
监视维护状态
例如,有其他替代方案(例如本地控制的网络)可能适合私人车队充电。

本地控制有用的其他情况包括信号较差的区域,以及快速负载平衡是优先事项的网络 - 例如,电源不可靠。

在我们硬件的上下文中,通信控制器可能会集成OCPP,然后在我们探索DC充电时也将ISO 15118进行集成。因此,通信板的关键硬件要求是能够处理OCPP和其他软件库的微控制器。

步骤8:额外的英里
额外的技术可以添加到您的充电解决方案中。

这只是一个阶段
目前,大多数充电点都使用单相功率来充电;但是,某些充电系统利用3相功率来提高充电率。例如,使用3相时,雷诺佐伊(Renault Zoe)可以以22kW的速度而不是7.4kw充电。

优点
这种充电显然更快,可以使用交流技术实现,在某些情况下,这将使对DC充电器的需求无效。

缺点
电源和电网管理更多是一个问题:大多数国内住宅无法获得3相功率或这种充电速率的带宽。 3相接触器和继电器还需要集成到电荷控制设计中。
当前只有精选的车辆支持三阶段充电,但随着释放更多的电动车辆型号,这将有所改善。
强大的责任是巨大的责任;关于如何使用相位的相位旋转的要求,还有额外的规定。与所有遵从性一样,这些法规随区域而变化。

需要速度
是时候向房间里的大象讲话了……并谈论DC。

在DC充电点内,与AC对应物相同。但是,电压和电流较高,从约50kW开始。
用AC充电点充电时,电荷控制器通常会与车辆中的逆变器通信,该逆变器将AC功率转换为直流电源以充电电动电动机电池。该逆变器只能处理如此多的电流,因此为什么AC比DC充电慢。

使用DC充电器,该逆变器将在充电器中,将整体充电器设置的昂贵且重量的部分卸载到人行道上。
通信标准也不同。

连接器类型
与交流充电系统相同的方式具有1型J1772,类型2等,DC充电系统具有查德莫,CCS和特斯拉。

ASVBA(4)

近年来已经看到查德莫支持CCS的下降,现在已被大多数西方汽车制造商采用。然而,查德莫现在已经与世界上最大的电动汽车市场中国结盟,韩国似乎热衷于加入。

这是为了合作开发查德莫3.0和新的中国标准Chaoji,能够以大于500kW的功率充电,并且与Chademo,CCS和GB/T标准兼容。

查德莫也仍然是唯一具有符合V2G(车辆到网格)的双向功率流能力的DC充电标准。在英国,由于英国能源监管机构Ofgem的兴趣,V2G可能会引起人们的突出。

作为EV充电器开发人员,这只是使决定支持哪些协议变得更加困难。

查德莫协议通过与车辆接口通信,以控制安全和传输电池参数。

CCS连接器由1型或2型连接器组成,下面有额外的直流连接。因此,基本通信仍是根据IEC 61851进行的。高级通信是使用额外的连接完成的,使用DIN Spec 70121和ISO/IEC 15118。ISO 15118 Enable启用插件和付款,在此完成授权和付款自动无需任何驱动程序交互。

这些是重要的软件块,以及OCPP和IEC 16851,它影响了DC Chargers的额外开发工作,并且加上较低的销售量和较高的BOM成本反映在零售价中,这可能高达英镑£英镑。 30,000,而不是AC充电器约500英镑。

可再生能源
在不太遥远的未来,越来越多的世界将由可再生能源提供支持。

特别是,一些EV充电网络现在使用太阳能PV部分为其解决方案提供动力。如果您提供解决方案来使用太阳能和其他可再生能源,它将增加您的潜在市场。除其他因素外,这将需要具有强大的负载平衡算法来解释太阳能的间歇性质。

利用当地力量
结合太阳能配置是EV充电器使用本地生成的电源(太阳能或其他方式)操作的能力。充电点可以设计为识别不同的能源并相互平衡以优化成本和可靠性。

结论
通过在全球范围内打击气候变化的倡议的扩散,这是清晰的电动汽车和更绿色的运输系统。

但是,必须采用谨慎,有条不紊的方法来计划,开发和交付您的EV充电解决方案的动态,快速移动性市场所带来的兴奋。

我们希望您发现本指南有助于您深入了解创建EVSE的一些复杂性。

无论您是与自己的开发团队合作,还是像Versinetic这样的EV充电设计咨询公司,拥有清晰的USP和目标市场,并对您的项目和生产管理保持警惕,都将为您提供成功的市场途径。

需要电动汽车充电系统软件,硬件,咨询或设计升级吗?

在您的EV充电基础架构中实施OCPP协议!
如果您是EV充电器制造商或希望在收费基础架构中实现OCPP协议的企业,请阅读本文以获取几个关键注意事项的指导。

开放充电点协议(OCPP)是全球认可且广泛采用的通信协议标准,它定义了电动汽车供应设备(EVSE)与电荷站管理系统(CSM)之间的通信。

在本文中,我们将探讨在您的EV充电基础架构中实施OCPP的最佳实践以及如何克服潜在的挑战。

目录

在您的EV充电基础架构中实施OCPP协议的好处
OCPP实施最佳实践
克服挑战
要点
需要技术支持以实施OCPP吗?

在您的EV充电基础架构中实施OCPP协议的好处
OCPP为您的EV充电系统提供了几个优势,包括:

互操作性和兼容性:OCPP确保来自不同制造商的EVSE和CSM之间的互操作性和兼容性。这意味着电动汽车用户可以在不同的充电点运算符之间自由移动,而无需更换其充电器。
安全和加密的通信:OCPP启用EVSE和CSM之间的安全和加密通信,以确保未经授权的各方不会拦截或修改通信。
远程监视和管理:OCPP促进了对充电站的远程监控和管理,允许电荷点运算符从中心位置控制和监视其充电基础架构
实时数据交换和监视:OCPP允许实时数据交换和对充电过程的监视,从而使分配系统运营商(DSO)能够通过在高峰时间调整充电器输出来跟踪能源使用情况并平衡局部区域的网格。

克服挑战
实施OCPP协议提供了许多好处,但它也可能带来一些挑战。一些常见问题包括:

设备兼容性问题:实施OCPP时的主要挑战之一是设备兼容性。并非所有EVSE和CSM设备都是100%符合OCPP,这可能会在现场引起问题。
软件错误:即使符合OCPP设备,可能会有软件错误或问题会影响EVSE或CSM,从而干扰通信或控制。
配置问题:OCPP是一个复杂的协议,需要正确的配置才能正常运行。如果设备未正确配置,或者OCPP实现中存在错误配置,则可能会出现问题。

通过与Versinetic这样的公司合作,您可以克服这些挑战,并确保您的OCPP实施是安全,高效且最新的。

Versinetic的经验丰富的工程师和技术专家团队可以帮助您设计,实施和维护符合OCPPEV充电基础架构满足您的需求并超出您的期望。

OCPP实施最佳实践

在您的EV充电基础架构中实施OCPP时,请执行以下最佳实践步骤:

选择符合OCPPEVSE:选择EVS(电动汽车供应设备)时,必须选择至少符合安全性配置文件2或3支持的设备,以确保互操作性和标准提供的最高安全性。
EVSE自定义选项:OCPP允许自定义允许的控件和诊断。最好选择具有适当数量设置的EVSE,并报告以支持安装环境的远程诊断和控制。
检查贵国的充电法规:重要的是要检查EVSE满足将要运营的国家的任何特定规则和规定。随机延迟开始充电器。如果EVSE不支持特定于国家 /地区的功能,则充电器不合规。
选择一个兼容的CSM:现在有许多可用的商业CSMS支持OCPP 1.6J并启用了安全性。但是,这仅涵盖通信,而CSM必须涵盖运行和控制充电器网络(例如计费)的许多其他方面。因此,请确保仔细选择满足您特定要求的CSM。
互操作性测试:当选择了CSM和EVSE时,可以开始使用互操作性测试,并且EVSE通过CSM进行了“入门”过程,该过程将使用OCPP测试充电器的方面。有独立的工具可帮助诊断问题。
监视和维护:OCPP基础架构启动并运行,必须进行监视和维护以确保其正常运行。定期维护和更新将为您的基础架构提供保持安全和高效的最佳机会。

要点
OCPP协议是EV充电行业中使用的全球认可的通信协议标准。
实施OCPP可确保来自不同制造商的EVSE和CSM之间的互操作性和兼容性,从而实现安全有效的数据交换以及对充电过程的监视。
实施OCPP的最佳实践包括选择符合OCPPEVS,选择兼容的CSM,安装和配置OCPP,测试和验证以及监视和维护。
实施过程中的挑战包括设备兼容性问题,软件错误和配置问题。

需要技术支持以实施OCPP吗?
如果您是EV充电器制造商,希望将OCPP实施到您的充电基础架构中,请与Versinetic团队联系。

我们经验丰富的工程师和技术专家可以帮助您设计,实施和维护符合OCPPEV充电基础架构满足您的要求。

让Versinetic通过安全,高效和符合OCPP.

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发布时间:03-2024