Mit der zunehmenden Beliebtheit von Elektrofahrzeugen steigt auch die Nachfrage nach einer schnellen, zuverlässigen und skalierbaren Ladeinfrastruktur. Ladestationen – offiziell als EVSE (Electric Vehicle Supply Equipment) bezeichnet – bilden das Rückgrat dieser Infrastruktur. Mit der zunehmenden Anzahl an Ladepunkten steigt jedoch auch die Komplexität der Kommunikation in großen, verteilten Ladesystemen.
Hier kommt die Glasfasernetzwerkkonnektivität ins Spiel. In diesem Artikel untersuchen wir, wie Glasfaserkommunikation dazu beiträgt, die wichtigsten Herausforderungen bei Ladesystemen für Elektrofahrzeuge zu meistern und warum sie für Betreiber, die robuste, zukunftsfähige Ladenetze für Elektrofahrzeuge aufbauen möchten, zur bevorzugten Wahl wird.
Was sind Ladestationen für Elektrofahrzeuge und wie kommunizieren sie?
Ladestationen für Elektrofahrzeuge gibt es in zwei Formen:
- Standalone-Stationen arbeiten unabhängig
- Vernetzte Ladestationen, die mit einer zentralen Plattform verbunden sind.
Vernetzte Stationen bieten deutlich mehr Flexibilität und Intelligenz. Sie ermöglichen den Betreibern die Fernverwaltung von Ladeplänen, Energielasten, Benutzerabrechnungen und Netzinteraktionen. Der Datenaustausch zwischen Ladestationen, Energiespeichersystemen (ESS), dem Stromnetz und Backend-Leitstellen ist entscheidend für eine stabile Stromversorgung und Systemeffizienz.
Um all dies zu ermöglichen, ist jedoch eine schnelle und störungsfreie Kommunikation unerlässlich.
Kommunikationsherausforderungen bei Ladesystemen für Elektrofahrzeuge
1. CAN-Bus-Entfernungsbeschränkungen
Viele Elektrofahrzeuge und ihre Bordbatterien kommunizieren über den Controller Area Network (CAN)-Bus. Obwohl CAN für die Echtzeitsteuerung im Nahbereich äußerst zuverlässig ist, ist die physikalische Schicht durch Baudrate und Kabellänge begrenzt.
Gemäß ISO 11898-Norm:
- Höhere Baudraten (z. B. 1 Mbit/s) reduzieren die maximale Entfernung drastisch.
- Dies begrenzt den Umfang der Installation von Ladestationen für Elektrofahrzeuge, ohne dass die Kommunikationsleistung beeinträchtigt wird.
Bei großflächigen Ladenetzen, insbesondere solchen, die sich über Campusgelände, Parkhäuser oder städtische Umgebungen erstrecken, wird diese Einschränkung zum Engpass.
2. Umgebungen mit großen Entfernungen und Störungen
Ladestationen für Elektrofahrzeuge befinden sich häufig:
- Im Freien, rauen Witterungsbedingungen ausgesetzt
- In Tiefgaragen mit eingeschränkter Funkabdeckung
- In Vororten oder Industriegebieten, wo die Ladestationen weit auseinander liegen
Einige Betreiber versuchen, drahtlose Verbindungen (WLAN oder Mobilfunk) zu nutzen, um den Verkabelungsaufwand zu reduzieren. Störungen, Signalverlust und Latenz sind jedoch häufige Probleme – insbesondere in metallreichen oder stark frequentierten Umgebungen. Deshalb setzen viele Systemintegratoren auf kabelgebundene Glasfaserkommunikation für mehr Zuverlässigkeit und Leistung.
Warum Glasfasernetze ideal für Ladesysteme für Elektrofahrzeuge sind
1. Fernkommunikation
Glasfaserkabel können Daten über Dutzende von Kilometern ohne Qualitätsverlust übertragen. Dadurch eignen sie sich ideal für die Anbindung mehrerer EV-Ladestationen in einem weiten Gebiet an ein zentrales Steuerungssystem und überwinden so die Distanzbeschränkungen des CAN-Busses.
2. Immunität gegen elektromagnetische Störungen (EMI)
Im Gegensatz zu Kupferkabeln wird Glasfaser nicht durch elektromagnetische Störungen beeinträchtigt – was in lauten elektrischen Umgebungen in der Nähe von Transformatoren, Umspannwerken oder Hochspannungsladegeräten für Elektrofahrzeuge von entscheidender Bedeutung ist.
3. Hoher Datendurchsatz und geringe Latenz
Glasfaser unterstützt den Datenaustausch mit hoher Bandbreite und gewährleistet Echtzeitkommunikation für Lastausgleich, Nachfragereaktion und Benutzerbenachrichtigungen.
4. Höhere Zuverlässigkeit in rauen Umgebungen
Glasfasergeräte in Industriequalität, wie z. B. CAN-zu-Glasfaser-Konverter, bieten:
- Große Temperaturtoleranz
- Überspannungsschutz
- Robuste Gehäuse, geeignet für Außenschränke oder Straßenrandinstallationen
CAN to Fiber: Eine zuverlässige Lösung für Ladesysteme für Elektrofahrzeuge
Um die Lücke zwischen CAN-basierter Kommunikation und Glasfasernetzwerken zu schließen, CAN-zu-Glasfaser-Konverter verwendet werden.
COME-STAR CAN-zu-Glasfaser-Konverter
- Automatische Baudratenerkennung für einfache Plug-and-Play-Installation
- Unterstützt CAN-Übertragung bis zu 1 Mbit/s und Glasfaserkommunikation über Entfernungen bis zu 100 km
- Temperaturbereich von -40 °C bis +75 °C, daher geeignet für raue Außenbedingungen
- Ausgestattet mit 3 kV Isolierung und 2 kV Überspannungsschutz, gewährleistet dies einen sicheren, unterbrechungsfreien Betrieb
- LED-Anzeigen für eine schnelle Fehlersuche (CAN- vs. Glasfaser-Fehlererkennung)
Ganz gleich, ob Sie als Systemintegrator Ladegeräte in einer Smart City bereitstellen oder als EVSE-Hersteller eine skalierbare Ladearchitektur aufbauen: Die glasfaserbasierte Kommunikation bietet die Leistung und Zuverlässigkeit, die Sie benötigen.
Fazit: Aufbau intelligenterer und leistungsstärkerer Ladenetze für Elektrofahrzeuge mit Glasfaser
Mit der zunehmenden Verbreitung von Elektrofahrzeugen steigt auch der Bedarf an intelligenten und robusten Ladenetzen. Glasfaser löst nicht nur die zentralen Herausforderungen der Fernkommunikation und der elektromagnetischen Störungen, sondern macht Ihre Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge auch zukunftssicher für die Smart-Grid-Integration und Fernverwaltung.
Betreiber, die in CAN-zu-Glasfaser-Lösungen investieren, können Folgendes erwarten:
- Verbesserte Systemverfügbarkeit
- Schnellere Datenantwort
- Bessere Benutzererfahrungen
- Reduzierter Wartungs- und Diagnoseaufwand
Wenn Sie ein Ladesystem für Elektrofahrzeuge bauen oder aufrüsten möchten, sollten Sie Glasfaser als Ihr Kommunikations-Backbone in Betracht ziehen.
