ตั้งแต่สถานีชาร์จสาธารณะที่ห้างสรรพสินค้าและป้ายหยุดการเดินทางบนทางหลวงไปจนถึงสถานีชาร์จยานพาหนะที่สถานีรถบรรทุกและศูนย์โลจิสติกส์ โครงสร้างพื้นฐานการชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า (EV) ได้รับการปรับใช้ในสภาพแวดล้อมที่หลากหลาย ในแอปพลิเคชันทั้งหมดเหล่านี้ การเชื่อมต่อไร้สาย มีบทบาทพื้นฐาน ไม่เพียงแต่โดยการเปิดใช้งานการวินิจฉัยระยะไกลและการประทับเวลาของธุรกรรม แต่ยังรวมถึงการอนุญาตให้ยานพาหนะอัตโนมัติ (AV) ดาวน์โหลดแผนที่ความละเอียดสูง (HD)
ปัจจุบันความน่าเชื่อถือของเครื่องชาร์จยังคงเป็นปัญหาสำคัญของอุตสาหกรรม การศึกษาของมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียเกี่ยวกับที่ชาร์จสาธารณะในบริเวณอ่าวซานฟรานซิสโกพบว่า มีเพียง 72.5% เท่านั้นที่ใช้งาน ได้ การเชื่อมต่อเครือข่ายไร้สายช่วยให้ผู้ให้บริการสามารถตรวจสอบ แก้ไขปัญหา และแม้แต่ซ่อมแซมอุปกรณ์จากระยะไกล (เช่น ผ่านการรีบูตระยะไกลหรือการดาวน์โหลดแพตช์) ซึ่งจะช่วยป้องกันไม่ให้ธุรกิจสูญหายเนื่องจากการหยุดทำงาน นอกจากนี้ การเชื่อมต่อที่เชื่อถือได้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าเครื่องชาร์จที่ได้รับทุนสนับสนุนจากโครงการสูตรโครงสร้างพื้นฐานยานยนต์ไฟฟ้าแห่งชาติของสหรัฐอเมริกา (NEVI) จะสามารถตอบสนอง ข้อกำหนดด้านเวลาทำงานที่เข้มงวด 97% ได้.
ด้านล่างนี้คือรายละเอียดว่า GNSS (ระบบดาวเทียมนำทางทั่วโลก) , เซลลูล่าร์ (4G/5G) และ Wi-Fi เปิดใช้งานแอปพลิเคชันเหล่านี้ได้อย่างไร พร้อมด้วยข้อควรพิจารณาที่สำคัญเมื่อเลือกเสาอากาศที่เหมาะสมสำหรับแต่ละเทคโนโลยี
1. GNSS: การกำหนดเวลาและการวางตำแหน่งที่มีความแม่นยำสูง
แม้ว่าสถานีชาร์จ EV จะยึดเข้ากับฐานคอนกรีตและยังคงอยู่กับที่ แต่สถานีชาร์จเหล่านี้ก็ต้องอาศัย GNSS อย่างมากสำหรับ การใช้งานในการกำหนดเวลาที่แม่นยำ เช่น การสร้างการประทับเวลาที่ปลอดภัยสำหรับธุรกรรมการชำระเงิน
ประเด็นสำคัญในการเลือกและปรับใช้เสาอากาศ
เสาอากาศแบบแพทช์: เหล่านี้เป็นตัวเลือกที่เหมาะสมที่สุด เนื่องจากสถานีชาร์จติดตั้งอย่างถาวร จึงเป็นเรื่องง่ายที่จะให้แน่ใจว่าเสาอากาศมีมุมมองท้องฟ้าที่ชัดเจนและไม่มีสิ่งกีดขวาง เสาอากาศแบบแพทช์รองรับ โพลาไรเซชันแบบวงกลม ซึ่งจับคู่สัญญาณโพลาไรซ์แบบวงกลมที่ส่งผ่านดาวเทียมได้อย่างสมบูรณ์แบบ ศูนย์กลาง เฟสเกน สูง และ เสถียร ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือของแอปพลิเคชันไทม์มิ่งได้อย่างมาก
การกำหนดตำแหน่งที่มีความแม่นยำสูง (DGNSS/RTK): ในสถานการณ์เฉพาะ เช่น รถโดยสารสาธารณะที่ใช้เครื่องคัดลอกเหนือศีรษะสำหรับการชาร์จ เทคโนโลยีการกำหนดตำแหน่ง Differential GNSS (DGNSS) และ Real-Time Kinematic (RTK) สามารถบรรลุความแม่นยำ ต่ำกว่า 1 เซนติเมตร ความแม่นยำระดับเซนติเมตรนี้ช่วยให้ระบบช่วยเหลือผู้ขับขี่ขั้นสูง (ADAS) ของยานพาหนะนำทางและเทียบท่ารถบัสได้อย่างไม่มีที่ติด้วยเครื่องคัดลอก ซึ่งช่วยลดความเสียหายทางกายภาพที่เกิดจากการที่ผู้ขับขี่ตัดสินการซ้อมรบผิดพลาด
การคุ้มครองสิ่งแวดล้อมและการบรรเทาการแทรกแซง
ความต้านทานต่อสภาพอากาศ: เนื่องจากเสาอากาศของสถานีชาร์จต้องเผชิญกับการสัมผัสกับองค์ประกอบต่างๆ ในระยะยาว เสาอากาศจึงต้องมี ได้รับการจัดอันดับ IP67 และ ทนต่อรังสียูวี ตัวเครื่องที่
การป้องกันไฟกระชาก: ฟ้าผ่าทำให้เกิดความเสี่ยงอย่างมากสำหรับเครื่องชาร์จที่ไม่มีหลังคาป้องกัน ผู้ปฏิบัติงานควรมองหารุ่นที่สอดคล้องกับ มาตรฐานการป้องกันไฟกระชาก IEC 61000-4-5/Class 4
Anti-Bird Perching: นกที่เกาะอยู่สามารถบล็อกสัญญาณดาวเทียมได้ เพื่อป้องกันสิ่งนี้ ให้เลือกการออกแบบกรงหรือตำแหน่งการติดตั้งที่ทำให้นกเกาะไม่สบายหรือไม่สะดวก
2. เซลลูล่าร์ (4G/5G): การเชื่อมต่อบรอดแบนด์ที่ไม่เชื่อเรื่องพระเจ้าตามภูมิภาค
เครือข่ายเซลลูล่าร์ 4G และ 5G มอบวิธีที่สะดวกในการจัดเตรียมสถานีชาร์จด้วยการเชื่อมต่อบรอดแบนด์ความเร็วสูง โดยไม่จำเป็นต้องใช้สายอีเธอร์เน็ตแบบเดิม ในสถานที่ห่างไกลหลายแห่ง เช่น จุดพักรถบนทางหลวงในชนบท โทรศัพท์มือถือมักเป็นเครือข่ายโทรคมนาคมเพียงแห่งเดียวที่พร้อมใช้งาน การเชื่อมต่อนี้เป็นแกนหลักที่สำคัญสำหรับโครงการริเริ่มของรัฐบาลสหรัฐฯ ที่มีเป้าหมายเพื่อสร้างสถานีชาร์จ EV สาธารณะตามรัฐต่างๆ เพื่อลดความวิตกกังวลในระยะทางที่ทำให้ผู้บริโภคยึดติดกับเครื่องยนต์สันดาปภายใน (ICE) รุ่นต่างๆ
ประเด็นสำคัญในการเลือกและปรับใช้เสาอากาศ
ความเข้ากันได้ของแบนด์วิธ: เว้นแต่ที่ชาร์จจะมาพร้อมกับแผนบริการไร้สายเฉพาะเมื่อนำออกจากกล่อง จึงเป็นไปไม่ได้ที่จะคาดเดาได้ว่าผู้ให้บริการมือถือรายใดจะให้บริการเมื่อติดตั้งแล้ว ดังนั้น ข้อกำหนดย่านความถี่ของเสาอากาศจะต้องถูกกำหนดโดยความถี่เฉพาะที่รองรับโดยโมดูลเซลลูลาร์ภายในของเครื่องชาร์จ
การอยู่ร่วมกันของสัญญาณและการบรรเทาผลกระทบ: ระบบเซลลูล่าร์จะต้องอยู่ร่วมกันอย่างสันติกับระบบ GNSS ของเครื่องชาร์จ เสาอากาศ GNSS ต้องมีความสามารถในการปฏิเสธนอกย่านความถี่เป็นพิเศษ ตัวอย่างเช่น เสาอากาศ KEESUN ให้การปฏิเสธมากกว่า 80 dB ที่ความถี่ LTE ที่ใช้กันทั่วไประหว่าง 700 MHz ถึง 1 GHz และมากกว่า 60 dB ของการปฏิเสธระหว่าง 1820 MHz ถึง 3500 MHz ช่วยให้มั่นใจได้ว่าประสิทธิภาพการกำหนดเวลา GNSS จะไม่ลดลง แม้ว่าจะติดตั้งติดกับเครื่องส่งและเสาอากาศ LTE โดยตรงก็ตาม
3. Wi-Fi: การเชื่อมต่อเสริมที่มีแบนด์วิธสูงและฟรีค่าธรรมเนียม
หากศูนย์โลจิสติกส์หรือจุดแวะพักการเดินทางมีการครอบคลุม Wi-Fi กลางแจ้งที่กว้างขวางอยู่แล้ว Wi-Fi สามารถทำหน้าที่เป็นเครือข่ายหลักหรือเครือข่ายสำรอง/สำรองไปยังเซลลูลาร์ได้ นอกจากนี้ Wi-Fi ยังทำหน้าที่เป็นสะพานเชื่อมในอุดมคติสำหรับการสื่อสารระหว่างรถยนต์กับเครื่องชาร์จ
สถานการณ์การใช้งานหลัก
การดาวน์โหลดข้อมูลจำนวนมาก (เช่น แผนที่ HD): EV ที่ขับเคลื่อนอัตโนมัติโดยสมบูรณ์ต้องการแผนที่ที่มีรายละเอียดและความละเอียดสูงอย่างเหลือเชื่อเพื่อความปลอดภัย และไฟล์แผนที่เหล่านี้ก็มีขนาดใหญ่มาก การใช้หน้าต่างการชาร์จของรถเพื่อดาวน์โหลดข้อมูลแผนที่ของขาถัดไปผ่าน Wi-Fi จะช่วยหลีกเลี่ยงค่าธรรมเนียมข้อมูลมือถือที่มีราคาแพงได้อย่างสมบูรณ์แบบ
การรวบรวมข้อมูลเทเลเมติกส์: ไม่ว่าจะเป็นยานพาหนะที่ขับเคลื่อนอัตโนมัติหรือมีคนขับอยู่หลังพวงมาลัย การดึงข้อมูลสุขภาพและการวินิจฉัยของยานพาหนะในขณะที่จอดอยู่ที่แท่นชาร์จจะช่วยให้ผู้จัดการกลุ่มยานพาหนะระบุปัญหาที่เกิดขึ้นก่อนที่จะลุกลามไปสู่การซ่อมแซมที่มีค่าใช้จ่ายสูงและการหยุดทำงานที่กว้างขวาง เมื่อเปรียบเทียบกับการส่งข้อมูลนี้ผ่านเซลลูลาร์ขณะอยู่บนท้องถนน การใช้ Wi-Fi ที่เครื่องชาร์จจะช่วยลดค่าธรรมเนียมของผู้ให้บริการมือถือโดยสิ้นเชิง
