Přenosná nabíječka pro elektromobily
Domácí nástěnná krabice pro elektromobily
Nabíjecí stanice DC
Nabíjecí stanice BESS
V2G V2H V2V V2L
Nabíjecí modul pro elektromobily
Konektor pro nabíjení stejnosměrným proudem
Příslušenství pro elektromobily
S tím, jak se globální dopravní průmysl posouvá směrem k nízkouhlíkové energetice a elektrifikaci, roste poptávka po extrémně vysokém nabíjecím výkonu pro velká zařízení, jako jsou těžká dopravní vozidla, lodě, letadla a strojírenské stroje. Megawattový nabíjecí systém (MCS) s nabíjecím výkonem až 3,75 MW se stal klíčovou technologií, která pohání elektrifikaci ve výše uvedených oblastech. MCS dokáže nejen výrazně zkrátit dobu nabíjení, ale také uspokojit potřeby těžkých a vysokofrekvenčních provozních scénářů, což je důležitou podporou pro dosažení transformace zelené energie.
Kapacita baterií velkých vozidel je často desítkykrát vyšší než u osobních automobilů a tradiční metody nabíjení jen obtížně splňují požadavky na rychlé doplnění energie velkých mechanických zařízení. Proto je ve srovnání s evropským standardem stejnosměrného nabíjení CCS v ideálním případě nutné zvýšit jeho nabíjecí výkon 10–15krát (viz obrázek 1). MCS v současné době dokáže nabít baterie těžkých vozidel na 80 % nabití za 45 minut zvýšením nabíjecího napětí a proudu, což vyžaduje maximální výkon 3,75 MW a je také v souladu se zákonnou dobou odpočinku pro jízdu na dlouhé vzdálenosti.
Ve srovnání se standardy GB/T, CHAdeMO, CCS a NACS dosahuje MCS zkrácení doby nabíjení 4,2 až 15krát. Technicky vzato, MCS vychází z CCS, ale v určitých aspektech se mezi nimi vyskytují významné rozdíly:
Nabíjecí rozhraní a nízkoúrovňová komunikace
Rozhraní MCS definované normou IEC TS 63379 je schopné přenášet proud až 3000 A a podporovat napětí 1250 V, s povinným kapalinovým chlazením vyžadovaným pro scénáře s nejvyšším výkonem.
Standardem pro nízkoúrovňovou komunikaci v MCS je IEC 61851-23-3 (očekává se, že bude vydán v roce 2026). Ovládání pilotního pinu v MCS se nazývá Charge Enable (CE), které používá napětí 5 V DC a žádnou PWM. Podobně jako pin PP v CCS, i MCS používá 5 V DC pro detekci vložení (ID), což může také poskytovat napájení 12/24 V pro pomocná elektrická zařízení.
1. Komunikace na vysoké úrovni: Vícebodová komunikace 10BASE-T1S
Komunikace na vysoké úrovni je založena na normě ISO 15118-20 a její dodatek 1 (ISO 15118-20 Amd-1) zavádí další ID služeb pro MCS. Komunikační struktura je podobná CCS a používá TLS, TCP/IP a Ethernet, ale fyzická vrstva využívá standard 10BASE-T1S specifikovaný v normě ISO 15118-10. 10BASE-T1S je ethernet s jedním krouceným párem a šířkou pásma 10 Mb/s v poloduplexním režimu, který využívá diferenciální manchesterské kódování (DME) založené na specifikaci IEEE 802.3cg. Komunikace na vysoké úrovni MCS nevyžaduje komunikaci po elektrické síti (PLC) ani proces SLAC (signal level attenuation characteristic) pro detekci stavu připojení.
2. Komunikační mechanismus PLCA
Na rozdíl od point-to-point komunikace standardního Ethernetu podporuje 10BASE-T1 vícebodovou konektivitu a mechanismus PLCA (Physical Layer Collision Avoidance). Jeho infrastruktura EVSE slouží jako koordinátor a přiřazuje ID uzlu 0 a ID elektromobilu 1 (Drop Node 1). Podle normy ISO 15118-10 může komunikační sběrnice podporovat až 6 dalších uzlů (Drop Nodes), které přenášejí například data ze senzorů, proud, teplotu a další informace o zástrčce a zásuvce. PLCA může dále optimalizovat komunikační proces, zlepšit efektivitu přenosu dat mezi více uzly a zajistit synchronizaci a bezpečnost informací v každém článku procesu nabíjení.
Vývoj a testování MCS
Přestože standardizace MCS ještě nebyla dokončena, vývoj nabíjecích systémů pro výrobce vozidel a infrastrukturu již začal. Simulace a testování v rané fázi mohou pomoci předcházet chybám v návrhu, zkrátit dobu opravy a snížit náklady.
Řešení pro simulační testování MCS vyvinuté společností Vector zahrnuje funkční a komunikační vývojové testování na úrovni stolního počítače pro EVCC/SEC, testování konzistence a interoperability, testování výkonu na úrovni megawattů a sběr a analýzu dat o reálných vozidlech a pilotách EV/EVSE, a splňuje tak aplikační scénáře inženýrů v různých dimenzích (obrázek 4).
Softwarová platforma pro analýzu, simulaci a testování EV/EVSE, která splňuje protokoly MCS/CCS/OCPP/GBT/CHadeMO v různých regionech.
Jedná se o modul zabezpečené komunikace zabudovaný do softwaru, který podporuje šifrování TLS 1.2/1.3, šablony bezpečnostních certifikátů PnC a podporuje ověřování propojení důvěryhodných kořenových účtů subjektu.
Inteligentní nabíjecí deska nové generace poskytuje simulaci obvodů hardwarového navádění CCS (PLC)/MCS a také podporuje simulaci poruch fyzické vrstvy.
Komunikační karta podporuje standard 10BASE-T1S, což umožňuje vysokoúrovňovou komunikaci MCS a vícebodové připojení MultiDrop.
Lze dodat zkušební stanici s maximálním nabíjecím výkonem 3,84 MW a napětím 1500 V, která zahrnuje hlavní řídicí modul o výkonu 180 kW a další napájecí stojany pro rozšíření.
Poskytněte standardní knihovnu testovacích případů a prostředí zdrojového kódu (vTESTstudio) dle normy ISO 15118, což testerům umožňuje rychle implementovat vlastní testovací sekvence nad rámec standardizace.
Standardizace, spolehlivost a flexibilita MCS, jakožto klíčová technologie elektrifikace těžké dopravy, přímo ovlivní proces rozvoje tohoto odvětví. V budoucnu se očekává, že s neustálým zlepšováním standardů a modernizací testovacích nástrojů bude MCS široce uplatňovat v logistice, přístavech, letectví a strojírenství.
Využitím vhodných nástrojů pro vývoj, simulaci a testování lze řešit složitost a potenciální rizika systému. Systém poskytovaný společností Vector se vyznačuje vysokou flexibilitou a škálovatelností, včetně testování výkonu při maximálním nabíjecím výkonu specifikovaném MCS, zatímco sada nástrojů bezproblémově pokrývá i další nabíjecí standardy a lépe tak pokrývá potřeby různých projektů. Vector se také účastní příslušných standardizačních výborů a rychle upravuje řešení tak, aby se přizpůsobila nejnovějšímu standardizačnímu procesu MCS.
Čas zveřejnění: 21. září 2026
