Análise do esquema de testes de compatibilidade para estações de carregamento de veículos elétricos de acordo com o padrão europeu, com base nas regulamentações AFIR da UE.

Este artigo propõe um método de teste de compatibilidade com o padrão europeu baseado na análise das características de carregamento para lidar com a crescente heterogeneidade das estações de carregamento na Europa devido à implementação das regulamentações AFIR da UE. Ao analisar as diferenças nos protocolos de comunicação, parâmetros elétricos e estratégias de proteção das estações de carregamento, de acordo com normas como DIN70121 e ISO15118, um banco de testes virtual que abrange desempenho de carregamento, confiabilidade, valores limite, adaptabilidade e injeção de falhas é construído para simular cenários de anomalias de hardware e protocolo.

Este método permite simular o cenário de falha do carregamento padrão europeu, reduzir o custo dos testes reais de baterias no exterior e fornecer suporte técnico para a otimização colaborativa de baterias para veículos elétricos destinadas à exportação para a Europa.

1Mercado europeu de estacas de carregamento e desafios de compatibilidade de exportação

Sendo uma das regiões com maior taxa de penetração de veículos elétricos no mundo, a Europa é conhecida por seus rigorosos requisitos técnicos e padrões de teste abrangentes para seu sistema de carregamento. Em um contexto de rápida expansão da infraestrutura de carregamento na Europa, e com o aumento do número de estações de carregamento, o risco de incompatibilidade de comunicação entre as estações de veículos torna-se cada vez mais evidente.

Embora as regulamentações AFIR visem melhorar a cobertura da rede e aumentar a conveniência do carregamento, forçando os países a acelerar a construção de instalações, existem diferenças nos protocolos de comunicação, diagnóstico de falhas e lógica de agendamento de energia entre diferentes operadores e modelos de estações de carregamento, o que pode facilmente levar a obstáculos de compatibilidade e flutuações de desempenho, como falhas no handshake do protocolo e incompatibilidade no agendamento de energia durante a interação do veículo com a estação.

Com a expansão da rede de carregamento, garantir uma comunicação e colaboração estáveis ​​e eficientes entre as inúmeras estações de carregamento heterogêneas e os diversos modelos de veículos tornou-se um desafio fundamental que afeta a experiência do usuário e a confiabilidade do planejamento da rede elétrica.

2Impacto dos problemas de compatibilidade com o padrão de carregamento europeu.

No contexto do rápido desenvolvimento do mercado global de veículos elétricos, "ser capaz de carregar e carregar bem" tornou-se um fator chave que afeta a experiência do usuário e a reputação corporativa.

O impacto da compatibilidade com o padrão de carregamento europeu abrange múltiplas dimensões técnicas, como compatibilidade da interface física, adaptação do protocolo de comunicação, estabilidade da lógica de controle de carregamento e confiabilidade do mecanismo de proteção de segurança. Problemas de compatibilidade não apenas reduzem a experiência do usuário, mas também podem causar sérios riscos à segurança: em aplicações práticas, sobretensão, sobrecorrente, falha de isolamento e outros problemas podem levar a danos ao equipamento ou até mesmo incêndio; vulnerabilidades no protocolo de comunicação podem ser exploradas maliciosamente para interferir no processo de carregamento ou roubar dados do usuário; ambientes extremos, como temperaturas baixas ou altas, também podem causar mau funcionamento das instalações de carregamento, e testes de compatibilidade devem ser realizados previamente para verificar e evitar tais problemas.

Estatísticas mostram que mais de 39% das falhas de carregamento em veículos elétricos padrão europeus durante o processo de carregamento são devidas a defeitos de compatibilidade. A implementação diferenciada de detalhes técnicos por diferentes fabricantes (como a personalização dos parâmetros de comunicação do PLC na norma ISO 15118) leva a problemas frequentes de carregamento.

A tecnologia existente apresenta limitações óbvias:

• ► Dimensões de compatibilidade, como opções e diferenças na lógica de proteção;
• ►Em primeiro lugar, os testes só podem ser realizados com base em determinados requisitos padrão (como testar apenas a comunicação básica DIN70121), o que não abrange dimensões de compatibilidade, como opções de protocolo e diferenças na lógica de proteção;
• ►A segunda opção é verificar a compatibilidade por meio de testes de estrada com estacas no exterior, com um custo superior a 500.000 yuans por teste em um único veículo e um ciclo de 2 a 3 meses;
• ►Em terceiro lugar, os testes para modelos de veículos padrão europeus (como a verificação da confiabilidade das mensagens de comunicação por meio de simuladores baseados em padrões de protocolo como DIN70121 e ISO15118) podem cobrir apenas problemas de compatibilidade parcial no nível do protocolo de comunicação, com um único projeto de verificação (como, por exemplo, não envolver o ajuste dinâmico de parâmetros elétricos);
• ►Em quarto lugar, os testes de compatibilidade de estações de carregamento reais exigem um grande número de amostras (normalmente, é necessário testar mais de 20 marcas) e, se os problemas de compatibilidade de carregamento (como interrupções ocasionais de comunicação) não puderem ser reproduzidos de forma confiável, torna-se impossível verificar novamente ou complementar os dados, dependendo de eventos probabilísticos, com baixa precisão e dificuldade em atender às necessidades de verificação rápida do mercado.

Portanto, os métodos de verificação e as dimensões de compatibilidade com os padrões de carregamento europeus precisam ser atualizados com urgência.