工业自动化

工业物联网世界中的电动汽车充电站组件:4个注意事项

Mike Fisher

无论是吐出零食、打印登机牌还是在杂货店统计物品,自助服务亭都是非常具有代表性的例子,它展示了工业设备将被如何用于公众生活的各种形式。电动汽车(EV)充电站是另一个很好的例子。

 

与其他面向公众的自助服务终端一样,电动汽车充电站可以部署在各种运营环境中,包括零售中心的露天停车场、商业建筑的地下车库,以及高速公路沿线的路边停靠站。但无论部署在哪里,电动汽车充电站都必需做到方便、可靠和易用。

 

电动汽车充电站内数据的重要性

由于与其他已经存在几十年或更长时间的工业机器相比,电动汽车充电站是相对较新的系统,因此它们更容易利用工业4.0的优势。

 

与其他工业4.0系统一样,电动汽车充电站系统运营成功的关键是利用率和性能数据。因此,本地化数据网络是电动汽车充电系统的关键部分。

 

小型OT网络依赖多端口交换机实现各子系统之间的数据传输。为发挥此项功能,通过选择管理型交换机来构建VLAN,从而确保优先级和关键数据的安全。

 

管理型交换机具有与非管理型交换机相同的功能(连接以太网设备以实现通信目的),但也具有非管理型交换机所不具备的功能。它们有时被认为是“智能交换机”,因为可以使网络达到智能水平。

 

它们支持管理、配置、监控和排除网络问题,提供管理界面和诊断工具,以帮助远程管理和维护已部署的系统。它们还提供非管理型交换机所不具备的安全层级。

 

非管理型交换机提供有吸引力的价格,但它们缺乏管理界面和支持功能,使系统状态监测变得复杂。如果需要派遣技术人员来执行哪怕是最基本的功能,比如重启,中断的服务也需要很长时间才能恢复。

 

选择合适的交换机有助于确保数据包快速准确地往返发送于充电设备,而不会有延迟或停机。

 

在设备尽可能靠近用户以获得最佳性能的边缘环境中,比如电动汽车充电站,协调这种数据流并非易事。很少有工业系统能做到这一点。

 

为了确保关键基础设施所要求的性能水平,在选择电动汽车充电站组件时,应该考虑四个关键因素。这些标准适用于从电源管理和控制系统到显示屏幕和监控设备(包括工业物联网[IIoT])的一切。

 

1. 环境工作条件

工业级组件是电动汽车充电站的必然选择。企业或消费级电子产品可以在控温外壳中运行,但维持其严格的工作条件会消耗大量电力。

 

使用在扩展环境条件(EECs)下工作的工业部件提供了更广泛的工作范围,在需要的情况下,机载气候控制系统不必工作得太辛苦。

 

如果机载控温系统出现故障,那么使用工业组件可以为工程师和技术人员争取时间,在故障蔓延并造成意外停机之前采取纠正措施。

 

2. 质保和产品供应

与信誉良好的原始设备制造商合作非常重要,这类公司能够为长期的工作和零部件提供支持,不会迫使您对材料清单进行大更改,并且随着时间的推移还会寻求重新认证。

 

组件对单个和整体电动汽车充电站部署的重要程度越高,质保和产品供应就越重要,因为这样才能确保长期的支持和易用性。

 

不可否认,即使是最好的产品也会在工作中出现故障。您应该考虑通过采用一些标准,来确保这种情况尽可能少地发生。

 

例如,平均故障间隔时间(MTBF)是衡量一个给定电动汽车充电站单元可靠性的好办法。如果产品出现故障,那么平均更换时间(MTTR)则表明依赖这些部件的系统可以多快恢复。

 

3. 安全认证

由于电动汽车充电站供公众使用,所以它们需要通过标准认证,以保证人员以及其他符合标准的设备部件的安全。

 

充电站设计通常需要严格的测试。使用已经具备安全认证的部件,可以使测试过程容易得多。

 

4. 可扩展性

系统可以作为独立单元部署,也可以作为由若干单元组成的集群的一部分部署。独立单元需要完全自成一体,这意味着它们须包含所需的一切,而集群单元则可以共享资源,以降低每个单元的成本。

 

充电站的最佳设计应包括利用一个服务亭的组件来支持另一个的运行,从而达到扩展的能力。在不增加产品成本的情况下,使用相同的组件来支持两种操作模式,为设计者提供了一个容易扩展的平台。

 

一个经过强化的工业边缘计算设备,允许您在充电站上部署自定义软件,从而使其能发挥最大能力。此边缘平台必不可少的一部分是与公共或私有云的持久VPN连接。

 

网络提供商通常提供特别功能来保护连接。无论连接是否经由开放网络,其最终都会进入互联网。VPN是一种简单的解决方案,可以确保您的数据在端到端的流程中保持安全。

 

Belden如何为电动汽车充电站提供支持

 

在设计电动汽车充电系统时,肯定有很多问题需要考虑,从可靠性到质量保证均需考虑。我们知道这看起来可能令人生畏。幸运的是,Belden提供可扩展、具有成本效益、专门用于电动汽车充电站的端到端解决方案。

 

  • Belden Horizon使用“持久性数据网络”(PDN)提供永远在线和始终安全的VPN连接,以实现安全的远程监控和访问
  • ProSoft ICX35根据您选择的运营商提供专用蜂窝连接,以托管加密VPN通道
  • Hirschmann BRS20-4TX-EEC或BRS20-8TX-EEC提供具有成本效益的第2层交换机,以创建具有管理型接口和高级安全功能的本地化OT网络
  • Hirschmann OpEdge-8D可作为补充用于提供由Belden Horizon管理的多端口边缘计算平台的解决方案

 

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