EU AFIR 규정에 기반한 유럽 표준 전기 자동차 충전기 호환성 테스트 체계 분석

본 논문은 EU AFIR 규정 시행으로 인해 유럽 내 충전소의 이질성이 증가함에 따라, 충전 특성 분석 기반의 유럽 표준 호환성 시험 방법을 제안한다. DIN70121 및 ISO15118과 같은 표준에 따른 충전소의 통신 프로토콜, 전기적 매개변수, 보호 전략의 차이를 분석하여, 충전 성능, 신뢰성, 경계값, 적응성, 오류 주입 등을 포괄하는 가상 시험 환경을 구축하고 하드웨어 및 프로토콜 이상 시나리오를 시뮬레이션한다.

이 방법은 유럽 표준 충전의 실패 시나리오를 시뮬레이션하고, 해외 실제 파일 테스트 비용을 절감하며, 유럽 수출용 전기 자동차 파일의 공동 최적화를 위한 기술 지원을 제공할 수 있습니다.

1유럽 ​​전기전하 파일 시장 및 수출 적합성 문제

세계에서 전기차 보급률이 가장 높은 지역 중 하나인 유럽은 충전 표준 시스템에 대한 엄격한 기술 요구 사항과 포괄적인 테스트 표준으로 유명합니다. 유럽에서 충전 인프라가 빠르게 확장됨에 따라 충전소 수가 증가하면서 차량 충전소 간 통신 호환성 문제가 점점 더 심각해지고 있습니다.

AFIR 규정은 네트워크 커버리지를 개선하고 충전 편의성을 향상시키는 것을 목표로 하며, 각국이 시설 건설을 가속화하도록 강제하고 있지만, 충전소 운영업체와 모델 간에 통신 프로토콜, 고장 진단, 전력 스케줄링 로직에 차이가 있어 차량과 충전소 간의 상호 작용 시 프로토콜 핸드셰이크 실패, 전력 스케줄링 불일치와 같은 호환성 문제 및 성능 변동이 쉽게 발생할 수 있습니다.

충전 네트워크가 확장됨에 따라, 수많은 이질적인 충전소와 다양한 차량 모델 간의 안정적이고 효율적인 통신 및 협업을 보장하는 것이 사용자 경험과 전력망 스케줄링의 신뢰성에 영향을 미치는 핵심 과제가 되었습니다.

2유럽 ​​표준 요금제와의 호환성 문제로 인한 영향

급속도로 발전하는 글로벌 전기차 시장 속에서 "충전이 가능하고, 충전 품질이 우수한 것"은 사용자 경험과 기업 평판에 영향을 미치는 핵심 요소가 되었습니다.

유럽 ​​표준 충전 방식의 호환성 문제는 물리적 인터페이스 호환성, 통신 프로토콜 적응성, 충전 제어 로직 안정성, 안전 보호 메커니즘 신뢰성 등 여러 기술적 측면에 영향을 미칩니다. 호환성 문제는 사용자 경험을 저하시킬 뿐만 아니라 심각한 안전 위험을 초래할 수 있습니다. 실제 적용 사례에서는 과전압, 과전류, 절연 파손 등의 문제가 발생하여 장비 손상이나 화재로 이어질 수 있으며, 통신 프로토콜의 취약점을 악용하여 충전 과정을 방해하거나 사용자 데이터를 탈취할 수도 있습니다. 또한, 저온 및 고온과 같은 극한 환경에서는 충전 설비가 오작동할 수 있으므로, 이러한 문제를 사전에 확인하고 방지하기 위해 호환성 테스트를 반드시 수행해야 합니다.

통계에 따르면 유럽 표준 전기차 충전 과정에서 발생하는 충전 실패의 39% 이상이 호환성 결함 때문입니다. 제조사마다 기술적 세부 사항(예: ISO15118의 PLC 통신 매개변수 맞춤 설정)을 다르게 구현한 것이 잦은 충전 문제로 이어집니다.

기존 기술에는 명백한 한계가 있습니다.

• ► 옵션 및 보호 로직 차이와 같은 호환성 측면;
• ►첫째, 테스트는 특정 표준 요구 사항(예: DIN70121 기본 통신 테스트만)에 따라서만 수행될 수 있으며, 프로토콜 옵션 및 보호 로직 차이와 같은 호환성 측면을 다룰 수 없습니다.
• ►두 번째는 해외 파일로드 도로 시험을 통해 호환성을 검증하는 것인데, 차량 한 대당 시험 비용이 50만 위안이 넘고 시험 기간은 2~3개월입니다.
• ►셋째, 유럽 표준 차량 모델에 대한 테스트(예: DIN70121 및 ISO15118과 같은 프로토콜 표준을 기반으로 하는 시뮬레이터를 통해 통신 메시지의 신뢰성을 검증하는 것)는 단일 검증 프로젝트(예: 전기 매개변수의 동적 조정이 포함되지 않음)로는 통신 프로토콜 수준의 호환성 문제를 부분적으로만 다룰 수 있습니다.
• ►넷째, 실제 충전소의 호환성 테스트에는 많은 수의 충전소 샘플(일반적으로 20개 이상의 브랜드 테스트 필요)이 필요하며, 충전 호환성 문제(예: 간헐적인 통신 중단)를 확실하게 재현할 수 없는 경우, 확률적 사건에 의존하여 데이터를 재검증하거나 보완할 수 없으므로 정확도가 낮고 시장의 신속한 검증 요구를 충족하기 어렵습니다.

따라서 유럽 표준 충전 호환성 검증 방법 및 기준을 시급히 업데이트해야 합니다.