Con il costante aumento delle vendite di veicoli elettrici (EV) e il miglioramento delle specifiche, i produttori di stazioni di ricarica dei veicoli elettrici (EVSE) stanno aumentando sempre di più lo sviluppo di impianti di ricarica rapida. I report delle ricerche di mercato indicano che entro il 2025, la quantità di EVSE implementate globalmente supererà i tre milioni. Come integrare l’energia solare e i sistema di accumulo dell’energia (ESS) nelle stazioni di ricarica e come ridurre i tempi di ricarica migliorando la sicurezza, sono alcune delle problematiche più importanti nel settore.

Al momento, le modalità di ricarica dei veicoli elettrici si suddividono in carica CA e CC e le applicazioni includono aree domestiche, pubbliche e commerciali. Tra queste, la carica rapida CC è la modalità più complessa per progettazione e installazione. Oltre al rispetto dei protocolli e degli standard di comunicazione e di ricarica del settore, è necessario prendere in considerazione anche aspetti come la capacità nominale dell’alimentatore totale e il modello di tariffazione della ricarica. I prodotti EVSE devono rispettare diverse normative per soddisfare le esigenze di veicoli elettrici e mercati diversi. Inoltre, le stazioni di ricarica dei veicoli elettrici che dispongono di più tipi di connettori contengono anche più moduli energetici, che possono essere allocati in base ai diversi requisiti energetici dei vari veicoli e regolati dinamicamente con il cambiamento di tali requisiti. Queste nuove funzionalità delle stazioni di ricarica dei veicoli elettrici pongono inoltre nuove sfide su come effettuare test e verifiche rapidamente ed esaustivamente durante la produzione.

Chroma offre una soluzione per test HPC completa

Chroma offre una soluzione per test di carica ad alta potenza (HPC) esaustiva abbinando il sistema di test automatico per installazioni per il rifornimento di veicoli elettrici Chroma 8000 con il simulatore di rete elettrica Chroma 61800 e il simulatore di batteria Chroma 17040/17040E. Il sistema può essere ulteriormente equipaggiato con simulatori di EV o EVSE per diversi standard di ricarica CC (CCS, CHAdeMO, GB/T, ChaoJi) in base alle esigenze dell’utente. In base al dispositivo sotto test (DUT), è possibile configurare una piattaforma per test HPC singola o a multi-accoppiatore per migliorare la qualità, ridurre i tempi di produzione e ridurre i costi di produzione delle apparecchiature di ricarica ad alta potenza dei veicoli elettrici.

Il sistema di test automatico per installazioni per il rifornimento di veicoli elettrici Chroma 8000 è dotato della nuova piattaforma software PowerPro 5 che aggiunge funzionalità di test multi-thread. È in grado di simulare simultaneamente fino a quattro standard di veicoli elettrici con protocolli di comunicazione identici o diversi provenienti da diverse regioni. Il software consente di controllare l’uscita delle stazioni di ricarica dei veicoli elettrici su più connettori contemporaneamente in base alle condizioni di test specificate ed è anche in grado di simulare il collegamento in momenti diversi per testare come viene condivisa l’energia (gestione del carico). In tal modo migliora il realismo dello scenario di test e, in confronto ai tradizionali test con accoppiatore singolo, riduce significativamente il tempo complessivo del test fino al 40%, aumentando di fatto la capacità e la copertura dei test. Il simulatore di rete Chroma 61800 e il simulatore di batteria Chroma 17040/17040E sono entrambi dotati di funzionalità di recupero energetico, riducendo il consumo energetico e la temperatura ambientale. In tal modo si risparmiano soldi sulle bollette e si raggiungono gli obiettivi di risparmio energetico e riduzione delle emissioni.

Insieme alle normali stazioni di ricarica dei veicoli elettrici a collegamento CA o CC, sono emersi nuovi prodotti e tecnologie con il trasferimento di energia wireless (WPT) per la carica di veicoli elettrici. Il WPT è più comodo e sicuro e può essere installato direttamente sulla superficie del parcheggio, evitando rischi per la sicurezza provocati dall’invecchiamento dei connettori per la ricarica.

▲ Soluzione di test di ricarica CC ad alta potenza personalizzata di Chroma

Soluzioni di test ATS per trasferimento di energia wireless per veicoli elettrici di Chroma

Chroma ha sviluppato la oluzione per test per trasferimento di energia wireless per veicoli elettrici Chroma 8000, con l'obiettivo di aiutare i clienti a risolvere il problema dei test costosi e ripetitivi sulle caratteristiche input-output e sulla compensazione dell'efficienza nelle prime fasi dello sviluppo del prodotto e assistere i produttori nell'accelerare il lancio dei prodotti ottenendo un vantaggio competitivo. Questo sistema di test automatizzato copre completamente i requisiti di alimentazione delle normative SAE J2954 per la ricarica WPT e dispone di un software di test dedicato. Il software consente il monitoraggio e la registrazione di dati in tempo reale che possono essere tracciati e visualizzati e generare grafici 2D/3D, riducendo notevolmente i tempi dei test e la manodopera necessaria durante lo sviluppo del prodotto. Il sistema integra anche il test di rilevamento di oggetti estranei (FOD) in conformità con lo standard GB/T 38775. Semplicemente inserendo le posizioni di inizio/fine test e i parametri di segmentazioni, è possibile definire l'area di segmentazione e il numero di punti del test sul gruppo di terra (GA) e calcolare tutte le coordinate del test FOD di tutta la superficie del GA. La piattaforma FOD proprietaria di Chroma semplifica la configurazione e l'esecuzione dei test FOD automatizzati tramite una sequenza di facili operazioni, identificando con successo i rischi per la sicurezza provocati da oggetti metallici riscaldati durante il processo di ricarica wireless.

▲Sistema automatizzato per test per il trasferimento di energia wireless a veicoli elettrici Chroma 8000

Alcuni operatori delle stazioni di ricarica dei veicoli elettrici puntano a ridurre l'ansia dei conducenti relativa all'autonomia consentendo una distribuzione dell’energia più flessibile combinando le fonti di energia rinnovabili come l'energia solare e i sistemi di accumulo dell’energia a batteria (BESS). La sfida maggiore che devono affrontare i produttori di BESS sta nella progettazione dell'equilibrio tra ciascuna cella della batteria nell’armadio batteria, in particolare nell'applicazione della regolazione rapida della frequenza sulla rete elettrica che influisce direttamente sulla qualità e sulla sicurezza del sistema.

Chroma ATE sfrutta la sua vasta esperienza nei test di accumulo dell’energia fornendo soluzioni che consentono ai clienti di identificare con efficienza le problematiche chiave dei sistemi a batteria. Ciò richiede la verifica dello stato di ciascuna cella della batteria nel BESS. Il sistema di test di carica/scarica Chroma 17040E eroga un'alta tensione di 1700 V e una potenza nominale di 200 kW per unità, che può essere installata in parallelo per una maggiore potenza. Con un rapido tempo di salita della corrente di 1 ms, è possibile simulare il comportamento di carica/scarica del BESS durante la regolazione della potenza tramite il sistema di conversione dell’energia verso la rete elettrica. Il software del sistema di Chroma 17040E legge le informazioni sulle celle della batteria dal sistema di gestione della batteria (BMS) e rileva le variazioni di tensione di ciascuna cella durante il processo di regolazione della potenza. Successivamente utilizza queste informazioni per identificare le variazioni di tensione delle celle della batteria e individuare difetti nella qualità di assemblaggio del BESS. Ciò aiuta a evitare il sovraccarico o lo scaricamento eccessivo delle celle della batteria e a identificare gli errori di progettazione, creando una soluzione adeguata per la verifica della progettazione del BESS, il controllo di entrata e uscita, i test di produzione e la richiesta di certificazione del prodotto.

▲Sistema rigenerativo per test sugli accumulatori Chroma 17040E

Il settore mondiale dei veicoli elettrici è in rapida crescita, comportando significative opportunità di affari che attraggono investimenti dai produttori di auto, operatori di stazioni di ricarica, produttori di batterie e molti altri. Chroma è coinvolta attivamente nel mercato internazionale dei test su veicoli elettrici e batterie da molti anni. Offriamo soluzioni di test complete per ogni fase, dalla ricerca e sviluppo alla produzione di massa, coprendo l'intera catena di fornitura dal veicolo stesso ai componenti a monte e a valle.