0

Nowe produkty do samochodów elektrycznych i stacji ładujących

| Technika

Wśród wielu zmian wywołanych zanieczyszczeniami w miastach na całym świecie warto zwrócić uwagę na zmiany na rynku motoryzacyjnym. Niemal co tydzień dowiadujemy się o nowościach w branży eMobility, które pozbawiają nas złudzeń co do tego, że właśnie następuje przejście z klasycznych napędów, na benzynę lub olej napędowy, do samochodów elektrycznych.

Nowe produkty do samochodów elektrycznych i stacji ładujących
 
Rys. 1. Moduł PLC Stamp Micro 2 firmy I2SE

Zarówno europejscy producenci, jak i firmy z Azji, intensywnie starają się wprowadzać samochody elektryczne i hybrydowe na rynek. Elektryfikują się także floty firm dostawczych, przedsiębiorców oraz autobusy komunikacji miejskiej. Także inni komercyjni producenci pojazdów starają się nadążać za trendem i mamy do czynienia zarówno z elektrycznymi ciężarówkami jak i pojazdami dwukołowymi. Aby uzyskać jak najlepszą pozycję, na wchodzącym rynku powstają nowe sojusze.

Poza zmianami w dziedzinie produkcji pojazdów elektrycznych, wiele dzieje się także w obszarze infrastruktury ich ładowania, a konkretnie stacji ładujących: od tych wykorzystujących zwykły prąd przemienny, przez wysokomocowe ładowanie prądem stałym, po tzw. CCS (Combined Charging System), a także, dopiero raczkujące, bezprzewodowe ładowanie pojazdów elektrycznych.

Powszechna niekompatybilność

 
Rys. 2. Moduł PLC Stamp Mini 2 firmy I2SE

Dotychczas wielu uczestników rynku w obszarze elektromobilności nie oglądało się na innych i wykorzystywało własne systemy złączy i protokoły komunikacji.

Japończycy, także w samochodach eksportowanych do Europy, montują system "CHAdeMO", Tesla postawiła na autorski system Supercharger, a Chińczycy we współpracy z GB/T opracowali własny standard. Wszystkie trzy wykorzystują magistralę CAN do kontroli ładowania i poboru opłat. Również Francuzi poszli własną ścieżką opracowując system ładowania "Cameleon" do Renault Zoe.

 
Rys. 3. Moduł dLAN Green PHY Modul firmy Devolo

Niemieccy producenci samochodów od początku postawili na standardy międzynarodowe i walnie przyczynili się do opracowania standardu ISO/IEC 15118. W związku z tym, że zajęło to sporo czasu, Niemcy postanowili zamrozić prace na określonym etapie i udostępnić jako własną normę przemysłową DIN 7021. Amerykanie poszli później za tym przykładem i na podstawie DIN 7021 opublikowali własny standard SAE J2847/2. Wszystkie te systemy ładowania nigdy nie były i wciąż nie są ze sobą nawzajem kompatybilne.

Powyższe działania zaowocowały niechęcią wielu potencjalnych klientów i z pewnością są jedną z głównych bolączek elektromobilności, z którymi branża nie mogła sobie poradzić. Opracowano jednak międzynarodowy standard ładowania ISO/IEC 15118 oraz związane z nim testy i wymagania na tyle dokładnie, że prawie wszystkie firmy z branży zdecydowały się przyjąć go i zastosować.

 
Rys. 4. Przykładowy projekt i płytka ewaluacyjna o nazwie "PL16" bazujące na układzie QCA7000

Dobry obraz stanu zaawansowania prac w tej dziedzinie przedstawia strona internetowa stowarzyszenia CharIn E.V.: https://www.charinev.org/ccs-at-a-glance/design-guide-for-ccs/. Zawiera ona między innymi poradnik projektowania stacji CSS.

Powszechne przyjęcie wspólnego standardu daje nadzieję, że w przyszłości wszystkie nowe pojazdy będzie można naładować na stacjach zgodnych ze standardem ISO/IEC 15118 oraz, że możliwe będzie utworzenie powszechnych, krajowych i międzynarodowych, standardów płatności.

Komunikacja pomiędzy pojazdem i stacją ładowania w standardzie ISO/IEC 15118 bazuje na protokole HomePlug Green Phy Powerline. W ten sposób sygnały PLC modulowane i transmitowane są po łączu "Control Pilot Wire" (CP), które jest bezpiecznie uziemione.

Oferta firmy Qualcomm

 
Rys. 5. Płytka ewaluacyjna PLC Stamp Micro 2 firmy I2SE

Jednym z dużych dostawców elementów półprzewodnikowych do komunikacji w standardzie HomePlug Green Phy Powerline, takich jak QCA7000 i QCA7005, jest Qualcomm.

Codico, jako jeden z głównych dostawców firmy Qualcomm w Europie, jest jej partnerem w implementacji technologii HomePlug Green Phy, zarówno po stronie pojazdu, w tzw. pokładowym kontrolerze ładowania (Onboard Charging Controller), jak i po stronie infrastruktury, czy to w postaci ładowarki naściennej, kabli ładowania lub innych wariantów stacji ładowania i urządzeń komunikacji ze sprzętem zasilającym pojazd elektryczny (electro vehicle supply equipment - EVSE). Dystrybutor oferuje swoim klientom wsparcie inżynierów aplikacyjnych oraz przykładowe projekty i płytki ewaluacyjne firmy Qualcomm.

Poza pomocą w obsłudze projektu układu wbudowanego opartego o QCA7000 i QCA7005, Codico oferuje także swoim partnerom gotowe rozwiązania i systemy ewaluacyjne od firm I2SE i Devolo. Różnią się one znacząco swoją konstrukcją i oferowanym interfejsem, co sprawia, że prezentują odmienne wykorzystanie układów.

 
Rys. 6. Płytka ewaluacyjna dLAN Green Phy Modul II firmy Devolo

Zarówno standardowe wersje automatyki domowej, jak i wszystkie moduły i systemy ewaluacyjne dostępne są w sklepie Codico jako skonfigurowane próbki do wykorzystania w pojeździe elektrycznym (PEV) lub po stronie stacji ładowania (EVSE). Domyślna konfiguracja zapewnia ustawienia zgodne ze standardem w kwestii poziomów mocy, wyboru koordynatora czy wykrywania punktu zerowego napięcia.

Żadne z rozwiązań oferowanych przez Codico nie zawiera programowego stosu ISO/IEC 15118. Należy go pozyskać od odpowiednich dostawców lub z projektów open source i musi on zostać uruchomiony na osobnym urządzeniu. HomePlug Green Phy PLC stanowi warstwę 1 i 2 modelu OSI.

Więcej informacji o wyżej przedstawionych produktach można uzyskać, kontaktując się z Codico. Przedstawicielem handlowym firmy w Polsce jest Paweł Pajda, Pawel.Pajda@codico. com, tel. 12 417 10 83.

Codico

Zobacz również