Od javnih polnilnih postaj v nakupovalnih središčih in postajališčih na avtocestah do polnilnic voznega parka na terminalih za tovornjake in logističnih parkih, se polnilna infrastruktura za električna vozila (EV) uporablja v različnih okoljih. V vseh teh aplikacijah igra brezžična povezljivost temeljno vlogo – ne samo z omogočanjem diagnostike na daljavo in časovnim žigosanjem transakcij, temveč tudi z omogočanjem avtonomnim vozilom (AV) prenos zemljevidov visoke ločljivosti (HD).
Trenutno je zanesljivost polnilnika glavna težava industrije. Študija Univerze v Kaliforniji o javnih polnilnikih na območju zaliva San Francisco je pokazala, da jih je le 72,5 % delovalo . Brezžična omrežna povezava omogoča operaterjem, da na daljavo spremljajo, odpravljajo težave in celo popravljajo opremo (na primer z oddaljenim ponovnim zagonom ali prenosom popravkov), s čimer preprečijo izgubo posla zaradi izpadov. Poleg tega zanesljiva povezljivost zagotavlja, da lahko polnilniki, ki jih financira ameriški nacionalni program formule za infrastrukturo električnih vozil (NEVI), izpolnjujejo stroge zahteve glede 97-odstotnega delovanja.
Spodaj je podrobna razčlenitev, kako GNSS (Globalni navigacijski satelitski sistem) , Cellular (4G/5G) in Wi-Fi omogočajo te aplikacije, skupaj s ključnimi premisleki pri izbiri prave antene za vsako tehnologijo.
1. GNSS: Visoko natančno določanje časa in položaja
Čeprav so polnilne postaje za električna vozila pritrjene na betonske podlage in ostanejo nepremične, se močno zanašajo na GNSS za aplikacije natančnega merjenja časa , kot je ustvarjanje varnih časovnih žigov za plačilne transakcije.
Ključne točke pri izbiri in postavitvi antene
Patch antene: To so idealna izbira. Ker so polnilne postaje trajno nameščene, je enostavno zagotoviti, da ima antena jasen in neoviran pogled v nebo. Patch antene podpirajo krožno polarizacijo , ki se popolnoma ujema s krožno polariziranimi signali, ki jih prenašajo sateliti. Njihovo visoko ojačenje in stabilno fazno središče občutno povečujeta učinkovitost in zanesljivost časovnih aplikacij.
Visoko natančno pozicioniranje (DGNSS/RTK): V posebnih scenarijih, kot so avtobusi javnega prevoza, ki za polnjenje uporabljajo nadzemne odjemnike toka, lahko tehnologije diferencialnega GNSS (DGNSS) in Kinematične pozicioniranja (RTK) dosežejo natančnost pod 1 centimetrom . Ta centimetrska natančnost omogoča naprednemu sistemu za pomoč voznikom (ADAS) v vozilu, da brezhibno vodi in priklopi avtobus na odjemnik toka, s čimer odpravi fizične poškodbe, ki nastanejo, ko vozniki napačno ocenijo manevre.
Varstvo okolja in ublažitev motenj
Odpornost na vremenske vplive: Ker so antene polnilnih postaj dolgotrajno izpostavljene vremenskim vplivom, morajo imeti ohišje z oznako IP67 in UV-odporno .
Prenapetostna zaščita: strela predstavlja veliko tveganje za polnilnike brez zaščitnega pokrova. Operaterji naj iščejo modele, ki so skladni s standardi IEC 61000-4-5/Razred 4 za prenapetostno zaščito
Preprečevanje sedenja ptic: Ptice na sedi lahko blokirajo satelitske signale. Če želite to preprečiti, izberite zasnovo ograjenega prostora ali mesto namestitve, kjer je sedenje za ptice neudobno ali neprijetno.
2. Cellular (4G/5G): regionalno neodvisna širokopasovna povezljivost
Mobilna omrežja 4G in 5G ponujajo priročen način za zagotavljanje polnilnih postaj s širokopasovno povezljivostjo visoke hitrosti, s čimer se odpravi potreba po uporabi tradicionalnih kablov Ethernet. Na številnih oddaljenih lokacijah, kot so podeželska avtocestna počivališča, je mobilno omrežje pogosto edino razpoložljivo telekomunikacijsko omrežje. Ta povezljivost je kritična hrbtenica za pobude ameriške vlade, katerih cilj je izgradnja javnih polnilnih postaj za električna vozila vzdolž meddržavnih cest, da bi ublažili zaskrbljenost zaradi dosega, zaradi katere se potrošniki oklepajo modelov z motorjem z notranjim zgorevanjem (ICE).
Ključne točke pri izbiri in postavitvi antene
Združljivost pasov: razen če je polnilec že priložen posebnemu brezžičnemu načrtu, je nemogoče predvideti, kateri mobilni operater bo zagotavljal storitev, ko bo nameščen. Zato morajo biti zahteve glede pasu antene določene s posebnimi frekvencami, ki jih podpira notranji celični modul polnilnika.
Soobstoj signala in ublažitev: celični sistem mora mirno soobstajati z lastnim sistemom GNSS polnilnika. Antena GNSS mora imeti izjemne zmožnosti zavrnitve izven pasu. Na primer, antena KEESUN zagotavlja več kot 80 dB zavrnitve pri običajno uporabljenih frekvencah LTE med 700 MHz in 1 GHz ter več kot 60 dB zavrnitve med 1820 MHz in 3500 MHz. To zagotavlja, da zmogljivost merjenja časa GNSS ni ogrožena, tudi če je nameščen neposredno ob oddajniku in anteni LTE.
3. Wi-Fi: visokopasovna in brezplačna dopolnilna povezljivost
Če ima logistično parkirišče ali potovalno postajališče že široko pokritost Wi-Fi na prostem, lahko Wi-Fi služi bodisi kot primarno omrežje bodisi kot redundantno/nadomestno omrežje za mobilno omrežje. Poleg tega Wi-Fi služi kot idealen most za komunikacijo med vozilom in polnilnikom.
Osnovni scenariji uporabe
Množični prenosi podatkov (npr. zemljevidi HD): Popolnoma avtonomna električna vozila zahtevajo neverjetno podrobne zemljevide visoke ločljivosti, da zagotovijo varnost, teh datotek zemljevidov pa je ogromno. Če uporabite okno za polnjenje vozila za prenos podatkov zemljevida za naslednjo etapo prek Wi-Fi, se boste popolnoma izognili dragim stroškom prenosa podatkov v mobilnih omrežjih.
Zbiranje telematskih podatkov: ne glede na to, ali je vozilo popolnoma avtonomno ali ima za volanom človeški voznik, pridobivanje podatkov o stanju vozila in diagnostičnih podatkov, medtem ko je vozilo parkirano pri polnilniku, pomaga upraviteljem voznih parkov prepoznati nastajajoče težave, preden prerastejo v draga popravila in obsežne izpade. V primerjavi s prenosom teh podatkov prek mobilnega omrežja med potjo uporaba Wi-Fi na polnilniku v celoti odpravi stroške mobilnega operaterja.
