Decowell Remote IO Modules maken snel batterijwisselen mogelijk bij EV-wisselstations

Met de snelle adoptie van elektrische voertuigen (EV’s) op de markt is de laadefficiëntie een cruciaal knelpunt geworden in de ontwikkeling van de sector. In tegenstelling tot traditioneel tanken voor benzinevoertuigen, wat snel en gemakkelijk is, duren conventionele EV-oplaadmethoden vaak lang, wat leidt tot frequente ‘bereikangst’ onder bestuurders.

Batterijwisselstations zijn naar voren gekomen als een efficiënte alternatieve oplossing. Door lege batterijen te vervangen door volledig opgeladen batterijen, maken wisselstations een “snel opladen” binnen 3 minuten mogelijk, vergelijkbaar met het tanken van een benzineauto. Het proces, inclusief het verwijderen, vervangen en betalen van de batterij, omvat slechts een paar eenvoudige stappen, waardoor het snel en gemakkelijk gaat.

Met de steun van Decowell externe I/O-modules werken wisselstationsystemen met grotere stabiliteit en snellere responstijden, waardoor de ontwikkeling van groen transport en intelligent energiebeheer wordt gestimuleerd en een nieuwe impuls wordt gegeven aan het bouwen van een duurzame mobiliteitstoekomst.

01 Overzicht van de architectuur van het Swap Station-systeem

De efficiënte werking van wisselstations is afhankelijk van het gecoördineerde werk van vier kernsubsystemen: het batterijwisselsysteem, het laadsysteem, het wisselplatform en het controlesysteem.

• Batterijwisselsysteem: Dit is het hart van het station, dat verantwoordelijk is voor het verwijderen van lege batterijen uit EV's en het transporteren ervan naar de batterijopslag, terwijl volledig opgeladen batterijen weer in voertuigen worden geïnstalleerd. Het bestaat voornamelijk uit het verwisselen van robots, vergrendel-/ontgrendelingsplatforms, stapelaars en vergrendelingscomponenten, die elk de vervanging van de batterij verzorgen, de batterijen vastzetten en scheiden, de batterij hanteren en de verbindingsveiligheid. Tijdens het wisselen zorgen meerdere uiterst betrouwbare connectoren, zoals snellaadconnectoren, vloeistofkoeling en waterkoelinginterfaces, voor een efficiënte en veilige werking.

• Oplaadsysteem: Het bevindt zich ter plaatse en maakt gebruik van gecentraliseerd langzaam AC-laden om de verzamelde batterijen op te laden. De batterijkasten zijn voorzien van stevige structuren, aanpassingsvermogen aan de omgeving, veiligheidsbescherming en snelle vergrendelingsmechanismen om stabiel opladen te garanderen.

• Wisselplatform: Verantwoordelijk voor het nauwkeurig positioneren en wisselen van voertuigen, meestal bestaande uit de stationsstructuur en het dockingplatform voor voertuigen. Veel voorkomende typen zijn onder meer verzonken (put)platforms, die stabiel zijn en veel worden gebruikt, maar langere bouwcycli en beperkte mobiliteit hebben, en hefplatforms, die de flexibiliteit verbeteren door voertuigen omhoog te brengen voor vervanging van de batterij, maar een hoge precisie en compatibiliteit met voertuigophangingssystemen vereisen.

• Controlesysteem: Het fungeert als kerncoördinator en ontvangt wisselcommando's van EV's, orkestreert de stationapparatuur en beheert de communicatie. Identificatiemethoden omvatten RFID aan boord, kentekenherkenning en handmatige identificatie, waardoor nauwkeurige wisseloperaties worden gegarandeerd.

02 Belangrijkste uitdagingen bij wisselstations

• Beperkte installatieruimte: Het ontwerp van batterijopslag vereist compacte apparatuur. Decowell EX-serie externe I/O-modules meten ongeveer 90×67×14 mm, waardoor aanzienlijk ruimte wordt bespaard en wordt voldaan aan de installatievereisten met hoge dichtheid.

• Hoge vereisten voor signaaloverdracht: Gecoördineerde controle over subsystemen vereist een stabiele en realtime signaaloverdracht. De EX-serie biedt snelle, betrouwbare gegevensverwerking om een ​​ononderbroken werking te garanderen.

• Complexe omgeving met elektromagnetische interferentie (EMI).: Krachtige, dicht opeengepakte apparatuur genereert sterke EMI tijdens het opladen. De EX-serie voldoet aan de GB/T EMC Klasse A-normen en demonstreert uitstekende anti-interferentiemogelijkheden en stabiele werking onder zware omstandigheden.

Wisselstations vereisen externe I/O-modules om aan deze technische criteria te voldoen:

• Ondersteuning Profinet-communicatie

• IO-installatievolume kleiner dan 20 cm × 15 cm

• EMC-prestaties die de nationale klasse A-norm bereiken

• Gecentraliseerde externe signaalverwerving met een totale responstijd van minder dan 10 ms

03 Toepassing van Decowell Remote I/O-modules in wisselstations

• Hoofdcontroller: Siemens151SP

• Toepassingsscenario: Intelligente automatische EV-wisselstations

• IO-configuratie: Elk station gebruikt 13–15 externe ingangs- en uitgangsmodules, met 96–128 digitale IO-punten per module

Projectoverzicht

Dit volledig geautomatiseerde EV-wisselstationproject maakt gebruik van Decowell EX-210H- en EX-310H-modules voor digitale input/output-acquisitie en -controle. Deze ingangs-uitgangsmodules beheren de signalen voor het hefplatform en de draaimechanismen die betrokken zijn bij het verwisselen van batterijen.

Het hefplatform heeft een signaalresponstijd van minder dan 20 ms nodig. De positionering van voertuigen is afhankelijk van sensor- en visiesystemen, die zorgen voor een nauwkeurige verwijdering en installatie van de batterij, zodat deze veilig kan worden verwisseld.

Belangrijkste voordelen:Decowell remote IO-producten zijn zeer compatibel met Siemens-systemen en bieden een kosteneffectief, stabiel geïmporteerd alternatief.

04 Decowell EX Expansion Remote IO-modules Kenmerken

• Stabiele communicatie en snelle reactie: Zorgt voor een efficiënte werking van het besturingssysteem

• Compatibiliteit met meerdere protocollen: Ondersteunt EtherCAT, PROFINET, DeviceNet, CC-Link, EtherNet/IP, Modbus-RTU, CC-Link IEF Basic, enz.

• Ondersteunt verschillende signaaltypen: Digitale, analoge, temperatuur-, encoder- en vrije communicatie-ingangs- en uitgangsmodules

• Compacte structuur: Elke module ondersteunt maximaal 32 digitale signalen, waardoor installatieruimte wordt bespaard

• Sterke uitbreidbaarheid: Enkele adapter ondersteunt maximaal 32 IO-modules met snelle polling

• Eenvoudige installatie en onderhoud: DIN-railmontage met gereedschapsloze verwijdering en klembedrading