Anàlisi de l'esquema de proves de compatibilitat per a piles de càrrega de vehicles elèctrics estàndard europeus basat en les regulacions AFIR de la UE

Aquest article proposa un mètode de prova de compatibilitat estàndard europeu basat en l'anàlisi de les característiques de càrrega per abordar l'augment de l'heterogeneïtat de les estacions de càrrega a Europa a causa de la implementació de les regulacions AFIR de la UE. Analitzant les diferències en els protocols de comunicació, els paràmetres elèctrics i les estratègies de protecció de les estacions de càrrega sota estàndards com ara DIN70121 i ISO15118, es construeix un banc de proves virtual que cobreix el rendiment de càrrega, la fiabilitat, els valors límit, l'adaptabilitat i la injecció de fallades per simular escenaris anormals de maquinari i protocol.

Aquest mètode pot simular l'escenari de fallada de la càrrega estàndard europea, reduir el cost de les proves de piles reals a l'estranger i proporcionar suport tècnic per a l'optimització col·laborativa de piles de vehicles elèctrics per a l'exportació a Europa.

1Mercat europeu de piles de càrrega i reptes de compatibilitat amb les exportacions

Com una de les regions amb la taxa de penetració de vehicles elèctrics més alta del món, Europa és coneguda pels seus estrictes requisits tècnics i els seus exhaustius estàndards de prova per al seu sistema de càrrega estàndard. En el context de la ràpida expansió de la infraestructura de càrrega a Europa, mentre augmenta el nombre d'estacions de càrrega, el risc de compatibilitat de comunicació entre les estacions dels vehicles és cada cop més prominent.

Tot i que les regulacions de l'AFIR tenen com a objectiu millorar la cobertura de la xarxa i augmentar la comoditat de la càrrega, obligant els països a accelerar la construcció d'instal·lacions, hi ha diferències en els protocols de comunicació, el diagnòstic d'errors i la lògica de programació d'energia entre els diferents operadors i models d'estacions de càrrega, cosa que pot conduir fàcilment a obstacles de coincidència i fluctuacions de rendiment, com ara fallades de protocol i desajustament de programació d'energia durant la interacció de l'estació del vehicle.

Amb l'expansió de la xarxa de càrrega, garantir una comunicació i col·laboració estables i eficients entre estacions de càrrega heterogènies i massives i diversos models de vehicles s'ha convertit en un repte clau que afecta l'experiència de l'usuari i la fiabilitat de la programació de la xarxa elèctrica.

2Impacte dels problemes de compatibilitat amb la càrrega estàndard europea

En el context del ràpid desenvolupament del mercat mundial de vehicles elèctrics, "ser capaç de carregar i carregar bé" s'ha convertit en un factor clau que afecta l'experiència de l'usuari i la reputació corporativa.

L'impacte de la compatibilitat de la càrrega estàndard europea inclou múltiples dimensions tècniques com la compatibilitat de la interfície física, l'adaptació del protocol de comunicació, l'estabilitat de la lògica de control de càrrega i la fiabilitat del mecanisme de protecció de seguretat. Els problemes de compatibilitat no només redueixen l'experiència de l'usuari, sinó que també poden causar greus riscos per a la seguretat: en aplicacions pràctiques, les sobretensions, les sobreintensitats, les fallades d'aïllament i altres problemes poden provocar danys als equips o fins i tot incendis; les vulnerabilitats del protocol de comunicació es poden explotar maliciosament per interferir amb el procés de càrrega o robar dades de l'usuari; els entorns extrems, com ara temperatures baixes i altes, també poden provocar un mal funcionament de les instal·lacions de càrrega, i s'han de dur a terme proves de compatibilitat amb antelació per verificar i evitar aquests problemes.

Les estadístiques mostren que més del 39% dels errors de càrrega en vehicles elèctrics estàndard europeus durant el procés de càrrega es deuen a defectes de compatibilitat. La implementació diferenciada de detalls tècnics per part dels diferents fabricants (com ara la personalització dels paràmetres de comunicació del PLC a la norma ISO15118) provoca problemes de càrrega freqüents.

La tecnologia existent té limitacions òbvies:

• ► Dimensions de compatibilitat com ara opcions i diferències lògiques de protecció;
• ►En primer lloc, les proves només es poden dur a terme basant-se en certs requisits estàndard (com ara provar només la comunicació bàsica DIN70121), que no poden cobrir dimensions de compatibilitat com ara opcions de protocol i diferències lògiques de protecció;
• ►El segon és verificar la compatibilitat mitjançant proves de carretera amb pilots a l'estranger, amb un cost de més de 500.000 iuans per a proves d'un sol vehicle i un cicle de 2-3 mesos;
• ►En tercer lloc, les proves per a models de vehicles estàndard europeus (com ara la verificació de la fiabilitat dels missatges de comunicació mitjançant simuladors basats en estàndards de protocol com ara DIN70121 i ISO15118) només poden cobrir problemes de compatibilitat parcial a nivell de protocol de comunicació, amb un únic projecte de verificació (com ara no implicar l'ajust dinàmic dels paràmetres elèctrics);
• ►En quart lloc, les proves de compatibilitat de les estacions de càrrega reals requereixen un gran nombre de mostres d'estacions de càrrega (normalment cal provar més de 20 marques), i si els problemes de compatibilitat de càrrega (com ara interrupcions ocasionals de la comunicació) no es poden reproduir de manera fiable, és impossible tornar a verificar o complementar les dades, basant-se en esdeveniments probabilístics, amb una focalització baixa i difícil satisfer les necessitats de verificació ràpida del mercat.

Per tant, cal actualitzar urgentment els mètodes de verificació i les dimensions de la compatibilitat de càrrega estàndard europea.