Europos standartinių elektromobilių įkrovimo stulpų suderinamumo bandymų schemos, pagrįstos ES AFIR reglamentais, analizė

Šiame straipsnyje siūlomas Europos standarto suderinamumo bandymo metodas, pagrįstas įkrovimo charakteristikų analize, siekiant spręsti padidėjusį įkrovimo stotelių nevienalytiškumą Europoje dėl ES AFIR reglamentų įgyvendinimo. Analizuojant įkrovimo stotelių ryšio protokolų, elektros parametrų ir apsaugos strategijų skirtumus pagal tokius standartus kaip DIN70121 ir ISO15118, sukurtas virtualus bandymų stendas, apimantis įkrovimo našumą, patikimumą, ribines vertes, pritaikomumą ir gedimų įterpimą, siekiant imituoti aparatinės įrangos ir protokolo neįprastus scenarijus.

Šis metodas gali imituoti Europos standarto įkrovimo gedimo scenarijų, sumažinti užsienyje atliekamų faktinių įkrovimo stotelių bandymų išlaidas ir suteikti techninę paramą bendradarbiaujant optimizuojant elektromobilių įkrovimo stotis eksportui į Europą.

1Europos įkrovimo stulpų rinka ir eksporto suderinamumo iššūkiai

Europa, kaip vienas iš regionų, kuriame elektromobilių paplitimas didžiausias pasaulyje, garsėja griežtais techniniais reikalavimais ir išsamiais įkrovimo standartų sistemos bandymų standartais. Sparčiai plečiantis įkrovimo infrastruktūrai Europoje ir didėjant įkrovimo stotelių skaičiui, vis labiau išryškėja transporto priemonių stotelių ryšio suderinamumo rizika.

Nors AFIR reglamentais siekiama pagerinti tinklo aprėptį ir padidinti įkrovimo patogumą, todėl šalys yra priverstos paspartinti įrenginių statybą, skirtingų operatorių ir įkrovimo stotelių modelių ryšio protokolai, gedimų diagnostika ir energijos planavimo logika skiriasi, o tai gali lengvai sukelti suderinamumo kliūtis ir našumo svyravimus, tokius kaip protokolo pasisveikinimo gedimas ir energijos planavimo neatitikimas transporto priemonės stoties sąveikos metu.

Plečiantis įkrovimo tinklui, stabilaus ir efektyvaus ryšio bei bendradarbiavimo tarp didžiulių nevienalyčių įkrovimo stotelių ir įvairių transporto priemonių modelių užtikrinimas tapo pagrindiniu iššūkiu, turinčiu įtakos naudotojų patirčiai ir elektros tinklo planavimo patikimumui.

2Suderinamumo su Europos standartiniu įkrovimu problemų poveikis

Sparčiai vystantis pasaulinei elektromobilių rinkai, „galimybė įkrauti ir gerai įkrauti“ tapo pagrindiniu veiksniu, turinčiu įtakos naudotojų patirčiai ir įmonės reputacijai.

Europos standartinio įkrovimo suderinamumo poveikis apima kelis techninius aspektus, tokius kaip fizinės sąsajos suderinamumas, ryšio protokolo pritaikymas, įkrovimo valdymo logikos stabilumas ir saugos apsaugos mechanizmo patikimumas. Suderinamumo problemos ne tik pablogina naudotojo patirtį, bet ir gali sukelti rimtų pavojų saugai: praktiniuose pritaikymuose viršįtampis, viršsrovis, izoliacijos gedimas ir kitos problemos gali sugadinti įrangą ar net sukelti gaisrą; ryšio protokolo pažeidžiamumai gali būti piktavališkai išnaudoti siekiant trukdyti įkrovimo procesui arba pavogti naudotojo duomenis; ekstremali aplinka, pvz., žema ir aukšta temperatūra, taip pat gali sukelti įkrovimo įrenginių gedimus, todėl suderinamumo bandymai turėtų būti atliekami iš anksto, kad būtų galima patikrinti ir išvengti tokių problemų.

Statistika rodo, kad daugiau nei 39 % įkrovimo gedimų Europos standarto elektromobiliuose įkrovimo metu kyla dėl suderinamumo defektų. Skirtingų gamintojų skirtingas techninių detalių įgyvendinimas (pvz., PLC ryšio parametrų pritaikymas pagal ISO15118) lemia dažnas įkrovimo problemas.

Esama technologija turi akivaizdžių apribojimų:

• ► Suderinamumo aspektai, tokie kaip parinktys ir apsaugos logikos skirtumai;
• ►Pirma, bandymai gali būti atliekami tik remiantis tam tikrais standartiniais reikalavimais (pvz., bandymai tik pagal DIN70121 pagrindinį ryšį), kurie negali apimti suderinamumo aspektų, tokių kaip protokolo parinktys ir apsaugos logikos skirtumai;
• ►Antrasis – patikrinti suderinamumą atliekant polių kelių bandymus užsienyje, kurių vienos transporto priemonės bandymai kainuoja daugiau nei 500 000 juanių, o ciklas – 2–3 mėnesiai;
• ►Trečia, bandymai, atliekami su Europos standartų transporto priemonių modeliais (pvz., ryšio pranešimų patikimumo tikrinimas naudojant simuliatorius, pagrįstus protokolų standartais, tokiais kaip DIN70121 ir ISO15118), gali apimti tik dalinius suderinamumo klausimus ryšio protokolo lygmeniu, atliekant vieną tikrinimo projektą (pvz., neapimantį dinaminio elektrinių parametrų reguliavimo);
• ►Ketvirta, norint išbandyti realias įkrovimo stoteles, reikia daug įkrovimo stotelių pavyzdžių (paprastai reikia išbandyti daugiau nei 20 prekių ženklų), o jei įkrovimo suderinamumo problemų (pvz., retkarčiais pasitaikančių ryšio sutrikimų) negalima patikimai atkurti, neįmanoma pakartotinai patikrinti ar papildyti duomenų, nes pasikliaujama tikimybiniais įvykiais, nustatomas mažas tikslinis duomenų rinkimas ir sunku patenkinti rinkos greito tikrinimo poreikius.

Todėl reikia skubiai atnaujinti Europos standartų įkrovimo suderinamumo tikrinimo metodus ir matmenis.