Analisi dello schema di test di compatibilità per le colonnine di ricarica per veicoli elettrici conformi agli standard europei, basata sulle normative AFIR dell'UE.

Questo articolo propone un metodo di test di compatibilità standard europeo basato sull'analisi delle caratteristiche di ricarica per affrontare la crescente eterogeneità delle stazioni di ricarica in Europa, dovuta all'implementazione del regolamento AFIR dell'UE. Analizzando le differenze nei protocolli di comunicazione, nei parametri elettrici e nelle strategie di protezione delle stazioni di ricarica secondo standard come DIN70121 e ISO15118, viene creato un banco di prova virtuale che copre prestazioni di ricarica, affidabilità, valori limite, adattabilità e iniezione di guasti, al fine di simulare scenari anomali a livello hardware e di protocollo.

Questo metodo può simulare lo scenario di guasto della ricarica secondo gli standard europei, ridurre i costi dei test sui pali all'estero e fornire supporto tecnico per l'ottimizzazione collaborativa dei pali per veicoli elettrici destinati all'esportazione in Europa.

1Mercato europeo delle colonnine di ricarica e sfide di compatibilità per l'esportazione

Essendo una delle regioni con il più alto tasso di diffusione di veicoli elettrici al mondo, l'Europa è nota per i suoi rigorosi requisiti tecnici e gli standard di collaudo completi per il sistema di ricarica. Nel contesto della rapida espansione dell'infrastruttura di ricarica in Europa, mentre il numero di stazioni di ricarica è in aumento, il rischio di compatibilità della comunicazione tra le stazioni dei veicoli sta diventando sempre più rilevante.

Sebbene le normative AFIR mirino a migliorare la copertura della rete e la comodità di ricarica, spingendo i paesi ad accelerare la costruzione delle infrastrutture, esistono differenze nei protocolli di comunicazione, nella diagnosi dei guasti e nella logica di programmazione dell'alimentazione tra i diversi operatori e modelli di stazioni di ricarica, che possono facilmente causare problemi di compatibilità e fluttuazioni delle prestazioni, come errori di handshake del protocollo e discrepanze nella programmazione dell'alimentazione durante l'interazione tra veicolo e stazione.

Con l'espansione della rete di ricarica, garantire una comunicazione e una collaborazione stabili ed efficienti tra un gran numero di stazioni di ricarica eterogenee e diversi modelli di veicoli è diventata una sfida fondamentale che incide sull'esperienza dell'utente e sull'affidabilità della programmazione della rete elettrica.

2Impatto dei problemi di compatibilità con lo standard di ricarica europeo

Nel contesto del rapido sviluppo del mercato globale dei veicoli elettrici, "la possibilità di ricaricare e una ricarica efficiente" è diventata un fattore chiave che incide sull'esperienza dell'utente e sulla reputazione aziendale.

L'impatto della compatibilità dello standard di ricarica europeo comprende molteplici dimensioni tecniche, come la compatibilità dell'interfaccia fisica, l'adattamento del protocollo di comunicazione, la stabilità della logica di controllo della ricarica e l'affidabilità dei meccanismi di protezione di sicurezza. I problemi di compatibilità non solo riducono l'esperienza dell'utente, ma possono anche causare gravi rischi per la sicurezza: nelle applicazioni pratiche, sovratensione, sovracorrente, guasti all'isolamento e altri problemi possono provocare danni alle apparecchiature o persino incendi; le vulnerabilità del protocollo di comunicazione possono essere sfruttate in modo malevolo per interferire con il processo di ricarica o rubare i dati dell'utente; anche ambienti estremi come temperature basse e alte possono causare malfunzionamenti degli impianti di ricarica, pertanto è opportuno effettuare test di compatibilità in anticipo per verificare ed evitare tali problemi.

Le statistiche dimostrano che oltre il 39% dei problemi di ricarica nei veicoli elettrici conformi agli standard europei è dovuto a difetti di compatibilità. Le diverse implementazioni dei dettagli tecnici da parte dei vari produttori (come la personalizzazione dei parametri di comunicazione PLC secondo lo standard ISO 15118) causano frequenti problemi di ricarica.

La tecnologia attuale presenta evidenti limitazioni:

• ► Dimensioni di compatibilità quali opzioni e differenze nella logica di protezione;
• ►In primo luogo, i test possono essere condotti solo sulla base di determinati requisiti standard (come ad esempio testare solo la comunicazione di base DIN70121), che non possono coprire dimensioni di compatibilità come le opzioni del protocollo e le differenze nella logica di protezione;
• ►La seconda consiste nel verificare la compatibilità tramite test su strada all'estero, con un costo di oltre 500.000 yuan per il test di un singolo veicolo e un ciclo di 2-3 mesi;
• ►In terzo luogo, i test per i modelli di veicoli standard europei (come la verifica dell'affidabilità dei messaggi di comunicazione tramite simulatori basati su standard di protocollo quali DIN70121 e ISO15118) possono coprire solo parzialmente i problemi di compatibilità a livello di protocollo di comunicazione, con un singolo progetto di verifica (ad esempio, senza prevedere la regolazione dinamica dei parametri elettrici);
• ►In quarto luogo, i test di compatibilità delle stazioni di ricarica reali richiedono un gran numero di campioni (di solito è necessario testare più di 20 marche) e, se i problemi di compatibilità di ricarica (come le interruzioni occasionali della comunicazione) non possono essere riprodotti in modo affidabile, è impossibile riverificare o integrare i dati, basandosi su eventi probabilistici, con scarsa precisione e difficoltà a soddisfare le esigenze di verifica rapida del mercato.

Pertanto, è urgente aggiornare i metodi e le dimensioni di verifica della compatibilità di ricarica secondo gli standard europei.