Con la crescente diffusione dei veicoli elettrici (EV), la domanda di infrastrutture di ricarica veloci, affidabili e scalabili continua a crescere. Le stazioni di ricarica per veicoli elettrici, ufficialmente denominate apparecchiature di alimentazione per veicoli elettrici (EVSE), costituiscono la spina dorsale di questa infrastruttura. Tuttavia, con l'aumento del numero di punti di ricarica, aumentano anche le complessità di gestione della comunicazione tra sistemi di ricarica distribuiti di grandi dimensioni.
È qui che entra in gioco la connettività in fibra ottica. In questo articolo, esploriamo come la comunicazione in fibra ottica contribuisca a superare le principali sfide dei sistemi di ricarica per veicoli elettrici e perché stia diventando la scelta preferita dagli operatori che mirano a costruire reti di ricarica per veicoli elettrici robuste e pronte per il futuro.
Cosa sono le stazioni di ricarica per veicoli elettrici e come comunicano?
Le stazioni di ricarica per veicoli elettrici sono disponibili in due forme:
- Le stazioni autonome operano in modo indipendente
- Stazioni di ricarica in rete, collegate a una piattaforma centralizzata.
Le stazioni in rete offrono molta più flessibilità e intelligenza. Consentono agli operatori di gestire da remoto i programmi di ricarica, i carichi energetici, la fatturazione degli utenti e l'interazione con la rete. Lo scambio di dati tra stazioni di ricarica, sistemi di accumulo di energia (ESS), rete elettrica e centri di controllo back-end è fondamentale per garantire un'erogazione di energia stabile e l'efficienza del sistema.
Ma per rendere tutto questo possibile è essenziale una comunicazione veloce e senza interferenze.
Sfide di comunicazione nei sistemi di ricarica dei veicoli elettrici
1. Limitazioni di distanza del bus CAN
Molti veicoli elettrici e le loro batterie integrate si affidano al bus Controller Area Network (CAN) per la comunicazione. Sebbene il CAN sia altamente affidabile per il controllo a corto raggio in tempo reale, il suo livello fisico è limitato dalla velocità di trasmissione e dalla lunghezza del cavo.
Secondo gli standard ISO 11898:
- Velocità di trasmissione più elevate (ad esempio 1 Mbps) riducono drasticamente la distanza massima.
- Ciò limita la distanza fino alla quale è possibile installare punti di ricarica per veicoli elettrici senza compromettere le prestazioni di comunicazione.
Per le reti di ricarica su larga scala, in particolare quelle distribuite in campus, parcheggi o ambienti urbani, questa limitazione diventa un collo di bottiglia.
2. Ambienti a lunga distanza e soggetti a interferenze
I caricabatterie per veicoli elettrici si trovano spesso:
- All'aperto, esposto alle intemperie
- Nei garage sotterranei con copertura wireless limitata
- Nelle zone suburbane o industriali dove i caricabatterie sono distanti tra loro
Alcuni operatori cercano di utilizzare connessioni wireless (Wi-Fi o cellulari) per ridurre il cablaggio, ma interferenze, perdita di segnale e latenza sono problemi comuni, soprattutto in ambienti ricchi di metallo o ad alto traffico. Ecco perché molti integratori di sistemi stanno passando alla comunicazione cablata in fibra ottica per una maggiore affidabilità e prestazioni.
Perché le reti in fibra ottica sono ideali per i sistemi di ricarica dei veicoli elettrici
1. Comunicazione a lunga distanza
I cavi in fibra ottica possono trasmettere dati per decine di chilometri senza degradazione. Questo li rende ideali per collegare più stazioni di ricarica per veicoli elettrici su un'ampia area a un sistema di controllo centralizzato, superando i limiti di distanza imposti dal bus CAN.
2. Immunità alle interferenze elettromagnetiche (EMI)
A differenza dei cavi in rame, la fibra non è influenzata dalle interferenze elettromagnetiche, essenziali negli ambienti elettrici rumorosi in prossimità di trasformatori, sottostazioni o caricabatterie ad alta tensione per veicoli elettrici.
3. Elevata capacità di trasmissione dei dati e bassa latenza
La fibra supporta lo scambio di dati ad alta larghezza di banda, garantendo comunicazioni in tempo reale per il bilanciamento del carico, la risposta alla domanda e le notifiche agli utenti.
4. Maggiore affidabilità in ambienti difficili
I dispositivi in fibra di livello industriale, come i convertitori CAN-fibra, offrono:
- Ampia tolleranza alla temperatura
- Protezione contro le sovratensioni
- Contenitori robusti adatti per armadi esterni o installazioni lungo la strada
CAN-Fiber: una soluzione affidabile per i sistemi di ricarica dei veicoli elettrici
Per colmare il divario tra la comunicazione basata su CAN e le reti in fibra ottica, Convertitori CAN-fibra vengono utilizzati.
Convertitore da CAN a fibra ottica COME-STAR
- Rilevamento automatico della velocità in baud per una facile installazione plug-and-play
- Supporta la trasmissione CAN fino a 1 Mbps e la comunicazione in fibra su distanze fino a 100 km
- Intervallo di temperatura da -40°C a +75°C, rendendolo adatto a condizioni esterne difficili
- Dotato di isolamento da 3 kV e protezione da sovratensione da 2 kV, che garantisce un funzionamento sicuro e ininterrotto
- Indicatori LED per una rapida risoluzione dei problemi (rilevamento guasti CAN vs. fibra)
Che tu sia un integratore di sistemi che distribuisce caricabatterie in una città intelligente o un produttore di veicoli elettrici che crea un'architettura di ricarica scalabile, la comunicazione basata sulla fibra offre le prestazioni e l'affidabilità di cui hai bisogno.
Conclusione: costruire reti di ricarica per veicoli elettrici più intelligenti e potenti con la fibra
Con l'accelerazione dell'adozione dei veicoli elettrici, aumenta anche la necessità di reti di ricarica intelligenti e robuste. La fibra ottica non solo risolve le principali sfide delle comunicazioni a lunga distanza e delle interferenze elettromagnetiche (EMI), ma rende anche l'infrastruttura di ricarica per veicoli elettrici a prova di futuro, consentendo l'integrazione con reti intelligenti e la gestione da remoto.
Gli operatori che investono in soluzioni CAN-fibra possono aspettarsi:
- Miglioramento del tempo di attività del sistema
- Risposta dati più rapida
- Esperienze utente migliori
- Riduzione dei tempi di manutenzione e diagnostica
Se stai pensando di costruire o aggiornare un sistema di ricarica per veicoli elettrici, è il momento di prendere in considerazione la fibra come dorsale della tua comunicazione.
