Greining á samhæfingarprófunarkerfi fyrir evrópska staðlaða hleðslustöðvar fyrir rafbíla byggðar á AFIR reglugerðum ESB

Þessi grein leggur til evrópska staðlaða aðferð til að prófa samhæfni byggða á greiningu á hleðslueiginleikum til að takast á við aukna fjölbreytni hleðslustöðva í Evrópu vegna innleiðingar á AFIR reglugerðum ESB. Með því að greina muninn á samskiptareglum, rafmagnsbreytum og verndaraðferðum hleðslustöðva samkvæmt stöðlum eins og DIN70121 og ISO15118, er smíðaður sýndarprófunarbekkur sem nær yfir hleðsluafköst, áreiðanleika, mörk, aðlögunarhæfni og bilanasprautun til að herma eftir óeðlilegum aðstæðum í vélbúnaði og samskiptareglum.

Þessi aðferð getur hermt eftir bilunarsviðsmynd evrópskrar staðlaðrar hleðslu, dregið úr kostnaði við raunverulegar stauraprófanir erlendis og veitt tæknilegan stuðning við samvinnu um hagræðingu á staurum fyrir rafknúin ökutæki til útflutnings til Evrópu.

1Evrópskur markaður fyrir hleðsluhauga og áskoranir í samhæfni við útflutning

Evrópa er eitt af þeim svæðum í heiminum þar sem útbreiðsla rafknúinna ökutækja er hvað mest og er þekkt fyrir strangar tæknilegar kröfur og ítarlegar prófunarstaðla fyrir hleðslukerfi sitt. Í ljósi hraðrar útbreiðslu hleðsluinnviða í Evrópu, og fjöldi hleðslustöðva eykst, er hætta á samhæfni milli ökutækja sífellt meiri.

Þó að AFIR reglugerðirnar miði að því að bæta netumfjöllun og auka þægindi við hleðslu, sem neyðir lönd til að flýta fyrir byggingu aðstöðu, er munur á samskiptareglum, bilanagreiningu og áætlanagerð um orkunotkun milli mismunandi rekstraraðila og gerða hleðslustöðva, sem getur auðveldlega leitt til hindrana í samsvörun og sveiflna í afköstum eins og bilunar í samskiptareglum og ósamræmi í áætlanagerð um orkunotkun við samskipti við hleðslustöðvar ökutækja.

Með stækkun hleðslunetsins hefur það orðið lykiláskorun að tryggja stöðuga og skilvirka samskipti og samvinnu milli stórra, ólíkra hleðslustöðva og fjölbreyttra ökutækjategunda sem hefur áhrif á upplifun notenda og áreiðanleika áætlanagerðar raforkukerfisins.

2Áhrif samhæfingarvandamála við evrópska staðlaða hleðslu

Í samhengi við hraðvaxandi þróun á heimsvísu á markaði fyrir rafbíla hefur „geta hlaðið og það vel“ orðið lykilþáttur sem hefur áhrif á upplifun notenda og orðspor fyrirtækja.

Áhrif evrópskra staðlaðra hleðslu á eindrægni fela í sér marga tæknilega þætti eins og eindrægni efnislegs viðmóts, aðlögun samskiptareglna, stöðugleika hleðslustýringarrökfræði og áreiðanleika öryggiskerfa. Eindrægnisvandamál draga ekki aðeins úr notendaupplifun heldur geta einnig valdið alvarlegum öryggisáhættu: í reynd geta ofspenna, ofstraumur, einangrunarbilun og önnur vandamál leitt til skemmda á búnaði eða jafnvel eldsvoða; veikleikar í samskiptareglum geta verið nýttir með illgjörnum hætti til að trufla hleðsluferlið eða stela notendagögnum; Öfgakennd umhverfi eins og lágt og hátt hitastig geta einnig valdið bilunum í hleðsluaðstöðu og eindrægnisprófanir ættu að vera framkvæmdar fyrirfram til að staðfesta og forðast slík vandamál.

Tölfræði sýnir að meira en 39% af hleðslubilunum í evrópskum rafknúnum ökutækjum við hleðslu eru vegna samhæfingargalla. Mismunandi útfærsla mismunandi framleiðenda á tæknilegum smáatriðum (eins og sérstillingu á PLC samskiptabreytum samkvæmt ISO15118) leiðir til tíðra hleðsluvandamála.

Núverandi tækni hefur augljósar takmarkanir:

• ► Samrýmanleikavíddir eins og valkostir og munur á verndarrökfræði;
• ►Í fyrsta lagi er aðeins hægt að framkvæma prófanir út frá ákveðnum stöðlum (eins og að prófa aðeins grunnsamskipti í DIN70121), sem geta ekki náð yfir samhæfniþætti eins og samskiptareglur og mismunandi verndarrökfræði;
• ►Í öðru lagi er að staðfesta eindrægni með prófunum á vegum erlendis, sem kostar yfir 500.000 júan fyrir prófanir á einstökum ökutækjum og tekur 2-3 mánuði;
• ►Í þriðja lagi geta prófanir á evrópskum stöðluðum ökutækjagerðum (eins og að staðfesta áreiðanleika samskiptaskilaboða með hermum sem byggja á samskiptastöðlum eins og DIN70121 og ISO15118) aðeins náð yfir hluta af samhæfingarvandamálum á samskiptasamskiptareglustigi, með einu sannprófunarverkefni (eins og að fela ekki í sér breytilega aðlögun rafmagnsbreyta);
• ►Í fjórða lagi krefst samhæfniprófana á raunverulegum hleðslustöðvum mikils fjölda sýna af hleðslustöðvum (venjulega þarf að prófa 20+ vörumerki) og ef ekki er hægt að endurtaka áreiðanlega vandamál varðandi samhæfni hleðslu (eins og einstaka truflanir á samskiptum) er ómögulegt að staðfesta eða bæta við gögnum, þar sem reitt er sig á líkindafræðilega atburði, með litlum markmiðum og erfitt er að uppfylla þarfir markaðarins fyrir hraðsannprófanir.

Þess vegna þarf brýnt að uppfæra sannprófunaraðferðir og víddir samhæfni evrópskra staðla fyrir hleðslu.