전기차(EV)의 인기가 높아짐에 따라 빠르고 안정적이며 확장 가능한 충전 인프라에 대한 수요가 계속해서 증가하고 있습니다. 공식적으로 전기차 충전 설비(EVSE)라고 불리는 EV 충전소는 이러한 인프라의 핵심입니다. 하지만 충전소의 수가 증가함에 따라 대규모 분산 충전 시스템 간의 통신 관리의 복잡성 또한 증가하고 있습니다.
바로 이 지점에서 광섬유 네트워크 연결이 중요한 역할을 합니다. 이 글에서는 광섬유 통신이 EV 충전 시스템의 주요 과제를 어떻게 극복하는지, 그리고 견고하고 미래 지향적인 EV 충전 네트워크 구축을 목표로 하는 사업자들이 광섬유 통신을 선호하는 이유를 살펴봅니다.
EV 충전소란 무엇이고 어떻게 통신하나요?
EV 충전소는 두 가지 형태로 제공됩니다.
- 독립형 스테이션은 독립적으로 운영됩니다.
- 중앙 플랫폼에 연결된 네트워크 충전소.
네트워크화된 충전소는 훨씬 더 유연하고 지능적입니다. 운영자는 충전 일정, 에너지 부하, 사용자 요금 청구 및 전력망 상호 작용을 원격으로 관리할 수 있습니다. 충전소, 에너지 저장 시스템(ESS), 전력망, 그리고 백엔드 제어 센터 간의 데이터 교환은 안정적인 전력 공급과 시스템 효율성을 보장하는 데 필수적입니다.
하지만 이 모든 것을 가능하게 하려면 빠르고 방해 없는 통신이 필수적입니다.
EV 충전 시스템의 통신 과제
1. CAN 버스 거리 제한
많은 전기차와 그 내장 배터리는 통신을 위해 CAN(Controller Area Network) 버스에 의존합니다. CAN은 단거리 실시간 제어에 매우 안정적이지만, 물리적 계층은 통신 속도와 케이블 길이에 의해 제한됩니다.
ISO 11898 표준에 따르면:
- 더 높은 통신 속도(예: 1Mbps)로 인해 최대 거리는 크게 줄어듭니다.
- 이는 통신 성능을 저하시키지 않고 EV 충전 포인트를 설치할 수 있는 거리에 제한을 줍니다.
대규모 충전 네트워크, 특히 캠퍼스, 주차장 또는 도시 환경 전반에 걸쳐 분산된 네트워크의 경우 이러한 제한은 병목 현상이 됩니다.
2. 장거리 및 간섭이 발생하기 쉬운 환경
EV 충전기는 종종 다음 위치에 있습니다.
- 야외, 혹독한 날씨에 노출됨
- 무선 범위가 제한된 지하 주차장에서
- 충전기가 멀리 떨어져 있는 교외 또는 산업 지역
일부 통신 사업자는 케이블 배선을 줄이기 위해 무선 연결(Wi-Fi 또는 셀룰러)을 사용하려고 하지만, 간섭, 신호 손실, 지연 시간은 흔한 문제이며, 특히 금속 물질이 많거나 트래픽이 많은 환경에서는 더욱 그렇습니다. 이러한 이유로 많은 시스템 통합업체는 더 나은 안정성과 성능을 위해 유선 광섬유 통신으로 전환하고 있습니다.
광섬유 네트워크가 EV 충전 시스템에 이상적인 이유
1. 장거리 통신
광섬유 케이블은 수십 킬로미터에 걸쳐 데이터를 품질 저하 없이 전송할 수 있습니다. 따라서 넓은 지역에 걸쳐 있는 여러 EV 충전소를 중앙 제어 시스템에 연결하여 CAN 버스 거리 제약을 극복하는 데 이상적입니다.
2. 전자파 간섭(EMI)에 대한 내성
구리 배선과 달리 광섬유는 전자파 간섭의 영향을 받지 않습니다. 이는 변압기, 변전소 또는 고전압 EV 충전기 근처의 소음이 많은 전기 환경에서 필수적입니다.
3. 높은 데이터 처리량과 낮은 대기 시간
광섬유는 고대역폭 데이터 교환을 지원하여 부하 분산, 수요 대응, 사용자 알림을 위한 실시간 통신을 보장합니다.
4. 혹독한 환경에서의 더 큰 안정성
CAN-광섬유 변환기와 같은 산업용 광섬유 장치는 다음을 제공합니다.
- 넓은 온도 허용 범위
- 서지 보호
- 야외 캐비닛이나 도로변 설치에 적합한 견고한 인클로저
CAN to Fiber: EV 충전 시스템을 위한 안정적인 솔루션
CAN 기반 통신과 광섬유 네트워크 간의 격차를 해소하기 위해 CAN-파이버 변환기 사용됩니다.
COME-STAR CAN-광섬유 변환기
- 간편한 플러그 앤 플레이 설치를 위한 자동 통신 속도 감지
- 최대 1Mbps의 CAN 전송과 최대 100km의 거리에 걸친 광섬유 통신을 지원합니다.
- -40°C ~ +75°C 온도 범위로 혹독한 야외 환경에 적합합니다.
- 3kV 절연 및 2kV 서지 보호 기능을 탑재하여 안전하고 중단 없는 작동을 보장합니다.
- 빠른 문제 해결을 위한 LED 표시기(CAN 대 광섬유 오류 감지)
스마트 시티에 충전기를 배치하는 시스템 통합자이든, 확장 가능한 충전 아키텍처를 구축하는 EVSE 제조업체이든, 광섬유 기반 통신은 필요한 성능과 안정성을 제공합니다.
결론: 광섬유를 활용한 더욱 스마트하고 강력한 EV 충전 네트워크 구축
EV 도입이 가속화됨에 따라 지능적이고 견고한 충전 네트워크에 대한 필요성도 커지고 있습니다. 광섬유는 장거리 통신 및 EMI와 같은 핵심 과제를 해결할 뿐만 아니라 스마트 그리드 통합 및 원격 관리를 위한 미래형 EV 충전 인프라를 구축합니다.
CAN에서 광섬유 솔루션으로 투자하는 사업자는 다음과 같은 이점을 기대할 수 있습니다.
- 향상된 시스템 가동 시간
- 더 빠른 데이터 응답
- 더 나은 사용자 경험
- 유지관리 및 진단 시간 단축
전기 자동차 충전 시스템을 구축하거나 업그레이드하려는 경우 광섬유를 통신 백본으로 고려해야 할 때입니다.
