ショッピングモールや高速道路の停留所にある公共充電ステーションから、トラックターミナルや物流パークにある車両充電基地まで、電気自動車 (EV) の充電インフラは、さまざまな環境に導入されています。これらすべてのアプリケーションにおいて、 ワイヤレス接続は 基本的な役割を果たします。これは、リモート診断やトランザクションのタイムスタンプを可能にするだけでなく、自動運転車 (AV) が高精細 (HD) マップをダウンロードできるようにすることによっても行われます。
現在、充電器の信頼性は依然として業界の主要な問題点となっています。カリフォルニア大学のサンフランシスコ・ベイエリアの公共充電器に関する調査では、 72.5% のみが機能していることが判明しました。ワイヤレス ネットワーク接続により、オペレータはリモートから機器の監視、トラブルシューティング、さらには修理（リモート再起動やパッチのダウンロードなど）を行うことができるため、ダウンタイムによるビジネスの損失を防ぐことができます。さらに、信頼性の高い接続により、米国国家電気自動車インフラストラクチャ (NEVI) フォーミュラ プログラムによって資金提供されている充電器が、 97% の稼働時間という厳しい要件を満たすことができます。.
以下に、 GNSS (全地球航法衛星システム), セルラー (4G/5G)および Wi-Fi が これらのアプリケーションをどのように実現するかについての詳細な内訳と、各テクノロジーに適切なアンテナを選択する際の重要な考慮事項を示します。
1. GNSS: 高精度のタイミングと測位
EV 充電ステーションはコンクリートの基礎にボルトで固定され、静止したままですが、 正確なタイミング アプリケーションでは GNSS に大きく依存しています。支払いトランザクションのための安全なタイムスタンプの生成など、
アンテナの選択と展開の重要なポイント
パッチ アンテナ: これは理想的な選択です。充電ステーションは常設されているため、アンテナから空を遮るもののない鮮明な視界を確保するのは簡単です。パッチ アンテナは 円偏波をサポートしており、衛星から送信される円偏波信号に完全に一致します。その 高いゲイン と 安定した位相センターにより、 タイミング アプリケーションのパフォーマンスと信頼性が大幅に最大化されます。
高精度測位 (DGNSS/RTK): 充電に天井パンタグラフを利用する公共交通バスなどの特定のシナリオでは、ディファレンシャル GNSS (DGNSS) およびリアルタイム キネマティック (RTK) 測位テクノロジは 1 センチメートル未満の精度を達成できます。このセンチメートルレベルの精度により、車両の先進運転支援システム (ADAS) がバスを完璧に誘導し、パンタグラフとドッキングできるようになり、ドライバーが操縦を誤ったときに生じる物理的な損傷を排除できます。
環境保護と干渉の軽減
耐候性: 充電ステーションのアンテナは風雨に長期間さらされるため、 IP67 規格に準拠した 耐 紫外線性の 筐体を備えている必要があります。
サージ保護: 雷は、保護キャノピーのない充電器に重大なリスクをもたらします。オペレータはに準拠したモデルを探す必要があります。 、IEC 61000-4-5/クラス 4 サージ保護規格
鳥の止まり木防止： 鳥が止まっていると衛星信号をブロックする可能性があります。これを防ぐには、鳥にとって止まり木が不快または不便になるような囲いの設計または設置場所を選択します。
2. セルラー (4G/5G): 地域に依存しないブロードバンド接続
4G および 5G セルラー ネットワークは、充電ステーションに高速ブロードバンド接続を提供する便利な方法を提供し、従来のイーサネット ケーブルを配線する必要がなくなります。田舎の高速道路の休憩所など、多くの遠隔地では、携帯電話が利用可能な唯一の通信ネットワークであることがよくあります。この接続性は、消費者が内燃機関 (ICE) モデルに固執する原因となっている航続距離の不安を軽減するために、州間高速道路沿いに公共 EV 充電ステーションを建設することを目的とした米国政府の取り組みにとって、重要なバックボーンです。
アンテナの選択と展開の重要なポイント
帯域の互換性: 充電器が特定のワイヤレス プランにバンドルされていない限り、インストール後にどの携帯通信会社がサービスを提供するかを予測することはできません。したがって、アンテナの帯域要件は、充電器の内部セルラー モジュールがサポートする特定の周波数によって決定する必要があります。
信号の共存と軽減: 携帯電話システムは、充電器自身の GNSS システムと平和的に共存する必要があります。 GNSS アンテナは、優れた帯域外除去機能を備えている必要があります。 たとえば、KEESUN アンテナは、700 MHz ～ 1 GHz の一般的に使用される LTE 周波数で 80 dB を超える除去、1820 MHz ～ 3500 MHz の範囲で 60 dB を超える除去を実現します。これにより、LTE 送信機とアンテナに直接隣接して設置された場合でも、GNSS タイミング パフォーマンスが損なわれないことが保証されます。
3. Wi-Fi: 高帯域幅と無料の補完接続
物流施設や旅行拠点がすでに広範囲の屋外 Wi-Fi カバレッジを備えている場合、Wi-Fi はプライマリ ネットワークとして、またはセルラーへの冗長/フォールバック ネットワークとして機能できます。さらに、Wi-Fi は車両と充電器間の通信の理想的なブリッジとして機能します。
コアアプリケーションシナリオ
大量のデータのダウンロード (HD マップなど): 完全自律型 EV は、安全性を確保するために非常に詳細な高解像度のマップを必要とし、これらのマップ ファイルは膨大です。車両の充電ウィンドウを利用して次の区間の地図データを Wi-Fi 経由でダウンロードすることで、高額な携帯データ料金を完全に回避できます。
テレマティクス データ収集: 車両が完全自律型であるか、人間が運転しているかにかかわらず、充電器に駐車している間に車両の健康状態と診断データを取得することで、フリート管理者は、高額な修理や大幅なダウンタイムに発展する前に、新たな問題を特定することができます。外出中に携帯電話でこのデータを送信する場合と比較して、充電器で Wi-Fi を利用すると、携帯電話会社の料金が完全に不要になります。
