เครือข่ายไฟเบอร์ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการสื่อสารและประสิทธิภาพของสถานีชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าได้อย่างไร

เนื่องจากรถยนต์ไฟฟ้า (EV) ได้รับความนิยมมากขึ้น ความต้องการโครงสร้างพื้นฐานด้านการชาร์จที่รวดเร็ว เชื่อถือได้ และปรับขนาดได้จึงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง สถานีชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า ซึ่งเรียกอย่างเป็นทางการว่าอุปกรณ์จ่ายไฟสำหรับยานยนต์ไฟฟ้า (EVSE) ถือเป็นกระดูกสันหลังของโครงสร้างพื้นฐานนี้ แต่ในขณะที่จำนวนจุดชาร์จเพิ่มขึ้น ความซับซ้อนในการจัดการการสื่อสารระหว่างระบบชาร์จแบบกระจายขนาดใหญ่ก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน

นี่คือจุดที่การเชื่อมต่อเครือข่ายไฟเบอร์เข้ามามีบทบาท ในบทความนี้ เราจะสำรวจว่าการสื่อสารด้วยไฟเบอร์ออปติกช่วยเอาชนะความท้าทายสำคัญในระบบการชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าได้อย่างไร และเหตุใดจึงกลายเป็นตัวเลือกที่ต้องการของผู้ให้บริการที่ต้องการสร้างเครือข่ายการชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าที่แข็งแกร่งและพร้อมสำหรับอนาคต

สถานีชาร์จ EV คืออะไร และสื่อสารกันอย่างไร

สถานีชาร์จ EV มี 2 รูปแบบ:

• สถานีเดี่ยวทำงานอย่างอิสระ
• สถานีชาร์จเครือข่ายซึ่งเชื่อมต่อกับแพลตฟอร์มรวมศูนย์

สถานีเครือข่ายให้ความยืดหยุ่นและความชาญฉลาดมากกว่ามาก ช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถจัดการตารางการชาร์จ โหลดพลังงาน การเรียกเก็บเงินจากผู้ใช้ และการโต้ตอบกับระบบจากระยะไกลได้ การแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างสถานีชาร์จ ระบบกักเก็บพลังงาน (ESS) ระบบสาธารณูปโภค และศูนย์ควบคุมแบ็กเอนด์มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการรับประกันการจ่ายพลังงานที่เสถียรและประสิทธิภาพของระบบ

แต่เพื่อให้ทั้งหมดนี้เป็นไปได้ จำเป็นต้องมีการสื่อสารที่รวดเร็วและปราศจากการรบกวน

ความท้าทายด้านการสื่อสารในระบบชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า

1. ข้อจำกัดระยะทางของ CAN Bus

รถยนต์ไฟฟ้าจำนวนมากและแบตเตอรี่ในตัวจะต้องใช้บัส Controller Area Network (CAN) ในการสื่อสาร แม้ว่า CAN จะมีความน่าเชื่อถือสูงสำหรับการควบคุมแบบเรียลไทม์ระยะสั้น แต่เลเยอร์ทางกายภาพของ CAN ก็ยังถูกจำกัดด้วยบอดเรทและความยาวสายเคเบิล

ตามมาตรฐาน ISO 11898:

• อัตราบอดเรทที่สูงขึ้น (เช่น 1 Mbps) จะทำให้ระยะทางสูงสุดลดลงอย่างมาก
• ข้อจำกัดนี้จะจำกัดระยะที่คุณสามารถติดตั้งจุดชาร์จ EV โดยไม่ทำให้ประสิทธิภาพการสื่อสารลดลง

สำหรับเครือข่ายการชาร์จขนาดใหญ่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเครือข่ายที่กระจายอยู่ในมหาวิทยาลัย โรงจอดรถ หรือสภาพแวดล้อมในเมือง ข้อจำกัดนี้อาจกลายเป็นคอขวดได้

2. สภาพแวดล้อมระยะไกลและเสี่ยงต่อการรบกวน

เครื่องชาร์จ EV มักจะตั้งอยู่ที่:

• กลางแจ้ง เผชิญกับสภาพอากาศที่เลวร้าย
• ในโรงจอดรถใต้ดินที่มีสัญญาณไร้สายครอบคลุมจำกัด
• ในเขตชานเมืองหรือเขตอุตสาหกรรมที่เครื่องชาร์จอยู่ห่างกันมาก

ผู้ให้บริการบางรายพยายามใช้การเชื่อมต่อแบบไร้สาย (Wi-Fi หรือเซลลูลาร์) เพื่อลดการใช้สายเคเบิล แต่สัญญาณรบกวน การสูญเสียสัญญาณ และความหน่วงเวลาเป็นปัญหาทั่วไป โดยเฉพาะในสภาพแวดล้อมที่มีโลหะจำนวนมากหรือมีปริมาณการรับส่งข้อมูลสูง นั่นเป็นสาเหตุที่ผู้รวมระบบหลายรายหันมาใช้การสื่อสารด้วยไฟเบอร์ออปติกแบบมีสายเพื่อความน่าเชื่อถือและประสิทธิภาพที่ดีขึ้น

เหตุใดเครือข่ายไฟเบอร์ออปติกจึงเหมาะสำหรับระบบชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า

1. การสื่อสารระยะไกล

สายไฟเบอร์ออปติกสามารถส่งข้อมูลได้ไกลหลายสิบกิโลเมตรโดยไม่เสื่อมสภาพ ซึ่งทำให้สายไฟเบอร์ออปติกเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการเชื่อมต่อสถานีชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าหลายแห่งในพื้นที่กว้างกับระบบควบคุมส่วนกลาง โดยเอาชนะข้อจำกัดด้านระยะทางของบัส CAN

2. ภูมิคุ้มกันต่อสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI)

ไม่เหมือนกับสายทองแดง ไฟเบอร์จะไม่ได้รับผลกระทบจากสัญญาณรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งถือเป็นสิ่งสำคัญในสภาพแวดล้อมทางไฟฟ้าที่มีเสียงรบกวนใกล้หม้อแปลง สถานีย่อย หรือเครื่องชาร์จ EV แรงดันสูง

3. ปริมาณข้อมูลสูงและความหน่วงต่ำ

ไฟเบอร์รองรับการแลกเปลี่ยนข้อมูลแบนด์วิดท์สูง ช่วยให้การสื่อสารแบบเรียลไทม์สำหรับการปรับสมดุลโหลด การตอบสนองตามความต้องการ และการแจ้งเตือนผู้ใช้

4. ความน่าเชื่อถือที่มากขึ้นในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง

อุปกรณ์ไฟเบอร์ระดับอุตสาหกรรม เช่น ตัวแปลง CAN เป็นไฟเบอร์ มีคุณสมบัติดังต่อไปนี้:

• ทนทานต่ออุณหภูมิได้กว้าง
• ระบบป้องกันไฟกระชาก
• ตู้ที่แข็งแรงทนทานเหมาะสำหรับตู้กลางแจ้งหรือติดตั้งริมถนน

CAN to Fiber: โซลูชันที่เชื่อถือได้สำหรับระบบชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า

เพื่อเชื่อมช่องว่างระหว่างการสื่อสารบนพื้นฐาน CAN และเครือข่ายใยแก้วนำแสง ตัวแปลง CAN เป็นไฟเบอร์ มีการใช้กัน

COME-STAR CAN เป็นตัวแปลงไฟเบอร์ออปติก

• การตรวจจับบอดเรทอัตโนมัติเพื่อการติดตั้งแบบ plug-and-play ที่ง่ายดาย
• รองรับการส่งสัญญาณ CAN สูงสุด 1 Mbps และการสื่อสารด้วยไฟเบอร์ในระยะทางสูงสุด 100 กม.
• อุณหภูมิตั้งแต่ -40°C ถึง +75°C เหมาะกับสภาพกลางแจ้งที่รุนแรง
• ติดตั้งระบบแยกแรงดันไฟ 3 กิโลโวลต์และระบบป้องกันไฟกระชาก 2 กิโลโวลต์ ช่วยให้การทำงานปลอดภัยและไม่หยุดชะงัก
• ไฟแสดงสถานะ LED สำหรับการแก้ไขปัญหาอย่างรวดเร็ว (การตรวจจับข้อผิดพลาด CAN เทียบกับไฟเบอร์)

ไม่ว่าคุณจะเป็นผู้ผสานระบบที่ติดตั้งเครื่องชาร์จในเมืองอัจฉริยะหรือผู้ผลิต EVSE ที่กำลังสร้างสถาปัตยกรรมการชาร์จแบบปรับขนาดได้ การสื่อสารแบบไฟเบอร์จะให้ประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือที่คุณต้องการ

บทสรุป: การสร้างเครือข่ายการชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าที่ชาญฉลาดและแข็งแกร่งยิ่งขึ้นด้วยไฟเบอร์

เนื่องจากการนำ EV มาใช้เพิ่มมากขึ้น ความต้องการเครือข่ายการชาร์จที่ชาญฉลาดและแข็งแกร่งจึงเพิ่มขึ้นตามไปด้วย ไฟเบอร์ออปติกไม่เพียงแต่ช่วยแก้ปัญหาหลักของการสื่อสารระยะไกลและ EMI เท่านั้น แต่ยังช่วยให้โครงสร้างพื้นฐานการชาร์จ EV ของคุณพร้อมสำหรับอนาคตสำหรับการบูรณาการกริดอัจฉริยะและการจัดการระยะไกลอีกด้วย

ผู้ประกอบการที่ลงทุนในโซลูชัน CAN to Fiber สามารถคาดหวังได้ว่า:

• ปรับปรุงเวลาการทำงานของระบบ
• ตอบสนองข้อมูลได้รวดเร็วยิ่งขึ้น
• ประสบการณ์ผู้ใช้ที่ดีขึ้น
• ลดเวลาการบำรุงรักษาและการวินิจฉัย

หากคุณกำลังมองหาการสร้างหรืออัพเกรดระบบชาร์จ EV ถึงเวลาแล้วที่จะพิจารณาใช้ไฟเบอร์เป็นกระดูกสันหลังในการสื่อสารของคุณ