Wraz z szybkim przyjęciem pojazdów elektrycznych (EV) na rynku, wydajność ładowania stała się krytycznym wąskim gardłem w rozwoju branży. W przeciwieństwie do tradycyjnego tankowania pojazdów benzynowych, które jest szybkie i wygodne, konwencjonalne metody ładowania EV często zajmują dużo czasu, prowadząc do częstych „obaw o zasięg” wśród kierowców.

Stacje wymiany akumulatorów pojawiły się jako wydajne rozwiązanie alternatywne. Poprzez wymianę rozładowanych akumulatorów na w pełni naładowane, stacje wymiany umożliwiają „szybkie ładowanie” w ciągu 3 minut, co jest porównywalne z tankowaniem samochodu benzynowego. Proces, obejmujący wyjęcie akumulatora, wymianę i płatność, obejmuje zaledwie kilka prostych kroków, co czyni go szybkim i wygodnym.

Dzięki wsparciu modułów zdalnego I/O Decowell, systemy stacji wymiany działają z większą stabilnością i krótszym czasem reakcji, napędzając rozwój zielonego transportu i inteligentnego zarządzania energią oraz wstrzykując nową dynamikę w budowanie zrównoważonej przyszłości mobilności.

01 Przegląd architektury systemu stacji wymiany

Sprawne działanie stacji wymiany opiera się na skoordynowanej pracy czterech głównych podsystemów: systemu wymiany akumulatorów, systemu ładowania, platformy wymiany i systemu sterowania.

• System wymiany akumulatorów: To serce stacji, odpowiedzialne za wyjmowanie rozładowanych akumulatorów z EV i transportowanie ich do magazynu akumulatorów, a także instalowanie w pełni naładowanych akumulatorów z powrotem do pojazdów. Składa się głównie z robotów wymiany, platform blokujących/odblokowujących, układarek i elementów blokujących, z których każdy obsługuje wymianę akumulatorów, zabezpieczanie i oddzielanie akumulatorów, obsługę akumulatorów i bezpieczeństwo połączeń. Podczas wymiany wiele wysokiej niezawodności złączy, takich jak złącza szybkiego ładowania, interfejsy chłodzenia cieczą i wodą, zapewnia wydajne i bezpieczne operacje.

• System ładowania: Znajduje się na miejscu, wykorzystuje scentralizowane, wolne ładowanie AC do ładowania zebranych akumulatorów. Szafy akumulatorów charakteryzują się solidną konstrukcją, adaptacją do środowiska, ochroną bezpieczeństwa i szybkimi mechanizmami blokującymi, aby zapewnić stabilne ładowanie.

• Platforma wymiany: Odpowiedzialna za precyzyjne pozycjonowanie pojazdu i operacje wymiany, zazwyczaj składająca się ze struktury stacji i platformy dokowania pojazdu. Typowe typy obejmują platformy zagłębione (doły), które są stabilne i szeroko stosowane, ale mają dłuższe cykle budowy i ograniczoną mobilność, oraz platformy podnoszące, które poprawiają elastyczność poprzez podnoszenie pojazdów w celu wymiany akumulatorów, ale wymagają wysokiej precyzji i kompatybilności z systemami zawieszenia pojazdów.

• System sterowania: Działając jako główny koordynator, odbiera polecenia wymiany z EV, orkiestruje sprzęt stacji i zarządza komunikacją. Metody identyfikacji obejmują pokładowe RFID, rozpoznawanie tablic rejestracyjnych i identyfikację ręczną, zapewniając dokładne operacje wymiany.

02 Kluczowe wyzwania na stacjach wymiany

• Ograniczona przestrzeń instalacji: Konstrukcja magazynu akumulatorów wymaga kompaktowego sprzętu. Moduły zdalnego I/O serii Decowell EX mierzą około 90 × 67 × 14 mm, co znacznie oszczędza miejsce i spełnia wymagania instalacji o dużej gęstości.

• Wysokie wymagania dotyczące transmisji sygnału: Skoordynowane sterowanie w obrębie podsystemów wymaga stabilnej i działającej w czasie rzeczywistym transmisji sygnału. Seria EX oferuje szybkie i niezawodne przetwarzanie danych, aby zapewnić nieprzerwaną pracę.

• Złożone środowisko zakłóceń elektromagnetycznych (EMI): Sprzęt o dużej mocy i gęsto upakowany generuje silne EMI podczas ładowania. Seria EX jest zgodna ze standardami GB/T EMC klasy A, wykazując doskonałą zdolność do przeciwdziałania zakłóceniom i stabilną pracę w trudnych warunkach.

Stacje wymiany wymagają modułów zdalnego I/O, aby spełnić te kryteria techniczne:

• Obsługa komunikacji Profinet

• Objętość instalacji IO poniżej 20 cm × 15 cm

• Wydajność EMC osiągająca krajowy standard klasy A

• Scentralizowane zewnętrzne pozyskiwanie sygnału z całkowitym czasem reakcji poniżej 10 ms

03 Zastosowanie modułów zdalnego I/O Decowell w stacjach wymiany

• Kontroler główny: Siemens 151SP

• Scenariusz zastosowania: Inteligentne, automatyczne stacje wymiany EV

• Konfiguracja IO: Każda stacja wykorzystuje 13–15 zdalnych modułów wejścia/wyjścia, z 96–128 cyfrowymi punktami IO na moduł

Przegląd projektu

Ten w pełni zautomatyzowany projekt stacji wymiany EV wykorzystuje moduły Decowell EX-210H i EX-310H do akwizycji i sterowania wejściami/wyjściami cyfrowymi. Te moduły wejścia/wyjścia zarządzają sygnałami dla platformy podnoszącej i mechanizmów obrotowych zaangażowanych w wymianę akumulatorów.

Platforma podnosząca wymaga czasu reakcji sygnału poniżej 20 ms. Pozycjonowanie pojazdu opiera się na systemach czujników i wizyjnych, zapewniając precyzyjne wyjmowanie i instalację akumulatorów w celu bezpiecznej wymiany.

Kluczowe zalety： Produkty zdalnego IO Decowell są wysoce kompatybilne z systemami Siemens, zapewniając opłacalną, stabilną alternatywę importowaną.

04 Funkcje modułów rozszerzeń zdalnego IO Decowell EX

• Stabilna komunikacja i szybka reakcja: Zapewnia wydajne działanie systemu sterowania

• Kompatybilność z wieloma protokołami: Obsługuje EtherCAT, PROFINET, DeviceNet, CC-Link, EtherNet/IP, Modbus-RTU, CC-Link IEF Basic itp.

• Obsługuje różne typy sygnałów: Cyfrowe, analogowe, temperatury, enkodery i moduły wejścia/wyjścia swobodnej komunikacji

• Kompaktowa struktura: Każdy moduł obsługuje do 32 sygnałów cyfrowych, oszczędzając miejsce instalacji

• Silna rozszerzalność: Pojedynczy adapter obsługuje do 32 modułów IO z szybkim odpytywaniem

• Łatwa instalacja i konserwacja: Montaż na szynie DIN z beznarzędziowym demontażem i okablowaniem zaciskowym