Módulos de E/S Remotas Decowell Potencializam a Troca Rápida de Baterias em Estações de Troca de Veículos Elétricos

Com a rápida adoção de veículos elétricos (VEs) no mercado, a eficiência de carregamento tornou-se um gargalo crítico no desenvolvimento da indústria. Ao contrário do reabastecimento tradicional para veículos a gasolina, que é rápido e conveniente, os métodos convencionais de carregamento de VE geralmente levam muito tempo, levando à frequente “ansiedade de autonomia” entre os motoristas.

As estações de troca de baterias surgiram como uma solução alternativa eficiente. Ao substituir as baterias descarregadas por baterias totalmente carregadas, as estações de troca permitem um “recarregamento rápido” em 3 minutos, comparável ao reabastecimento de um carro a gasolina. O processo, incluindo a remoção, substituição e pagamento da bateria, envolve apenas alguns passos simples, tornando-o rápido e conveniente.

Com o suporte dos módulos de E/S remotos Decowell, os sistemas de estações de troca operam com maior estabilidade e tempos de resposta mais rápidos, impulsionando o desenvolvimento do transporte verde e da gestão inteligente de energia, e injetando novo ímpeto na construção de um futuro de mobilidade sustentável.

01 Visão geral da arquitetura do sistema da estação de troca

A operação eficiente das estações de troca depende do trabalho coordenado de quatro subsistemas principais: o sistema de troca de baterias, o sistema de carregamento, a plataforma de troca e o sistema de controle.

• Sistema de troca de baterias: Este é o coração da estação, responsável por remover as baterias descarregadas dos VEs e transportá-las para o armazenamento de baterias, enquanto instala baterias totalmente carregadas de volta nos veículos. Consiste principalmente em robôs de troca, plataformas de travamento/destravamento, empilhadeiras e componentes de travamento, cada um lidando com a substituição da bateria, fixação e separação das baterias, manuseio da bateria e segurança da conexão. Durante a troca, vários conectores de alta confiabilidade, como conectores de carregamento rápido, resfriamento líquido e interfaces de resfriamento a água, garantem operações eficientes e seguras.

• Sistema de carregamento: Localizado no local, emprega carregamento CA lento centralizado para recarregar as baterias coletadas. Os armários de bateria apresentam estruturas robustas, adaptabilidade ambiental, proteção de segurança e mecanismos de travamento rápido para garantir um carregamento estável.

• Plataforma de troca: Responsável pelo posicionamento preciso do veículo e operações de troca, normalmente consistindo na estrutura da estação e na plataforma de acoplamento do veículo. Os tipos comuns incluem plataformas rebaixadas (poço), que são estáveis e amplamente utilizadas, mas têm ciclos de construção mais longos e mobilidade limitada, e plataformas de elevação, que melhoram a flexibilidade, elevando os veículos para substituição da bateria, mas exigem alta precisão e compatibilidade com os sistemas de suspensão do veículo.

• Sistema de controle: Atuando como o coordenador principal, recebe comandos de troca dos VEs, orquestra o equipamento da estação e gerencia a comunicação. Os métodos de identificação incluem RFID a bordo, reconhecimento de placa e identificação manual, garantindo operações de troca precisas.

02 Principais desafios nas estações de troca

• Espaço de instalação limitado: O projeto de armazenamento de bateria exige equipamentos compactos. Os módulos de E/S remotos da série EX da Decowell medem aproximadamente 90 × 67 × 14 mm, economizando significativamente espaço e atendendo aos requisitos de instalação de alta densidade.

• Altos requisitos de transmissão de sinal: O controle coordenado entre os subsistemas requer transmissão de sinal estável e em tempo real. A série EX oferece processamento de dados rápido e confiável para garantir a operação ininterrupta.

• Ambiente complexo de interferência eletromagnética (EMI): Equipamentos de alta potência e densamente compactados geram forte EMI durante o carregamento. A série EX está em conformidade com os padrões GB/T EMC Classe A, demonstrando excelente capacidade anti-interferência e operação estável em condições adversas.

As estações de troca exigem módulos de E/S remotos para atender a esses critérios técnicos:

• Suporte à comunicação Profinet

• Volume de instalação de E/S abaixo de 20 cm × 15 cm

• Desempenho EMC atingindo o padrão nacional Classe A

• Aquisição centralizada de sinal externo com tempo de resposta geral inferior a 10 ms

03 Aplicação de módulos de E/S remotos Decowell em estações de troca

• Controlador mestre: Siemens 151SP

• Cenário de aplicação: Estações de troca de VE automáticas inteligentes

• Configuração de E/S: Cada estação usa 13–15 módulos de entrada e saída remotos, com 96–128 pontos de E/S digitais por módulo

Visão geral do projeto

Este projeto de estação de troca de VE totalmente automatizado emprega módulos Decowell EX-210H e EX-310H para aquisição e controle de entrada/saída digital. Esses módulos de entrada e saída gerenciam sinais para a plataforma de elevação e mecanismos rotativos envolvidos na troca de bateria.

A plataforma de elevação requer um tempo de resposta de sinal inferior a 20 ms. O posicionamento do veículo depende de sensores e sistemas de visão, garantindo a remoção e instalação precisas da bateria para uma troca segura.

Principais vantagens： Os produtos de E/S remotos Decowell são altamente compatíveis com os sistemas Siemens, fornecendo uma alternativa importada estável e econômica.

04 Recursos dos módulos de E/S remotos de expansão Decowell EX

• Comunicação estável e resposta rápida: Garante a operação eficiente do sistema de controle

• Compatibilidade com vários protocolos: Suporta EtherCAT, PROFINET, DeviceNet, CC-Link, EtherNet/IP, Modbus-RTU, CC-Link IEF Basic, etc.

• Suporta vários tipos de sinal: Módulos de entrada e saída digitais, analógicos, de temperatura, codificador e comunicação livre

• Estrutura compacta: Cada módulo suporta até 32 sinais digitais, economizando espaço de instalação

• Forte expansibilidade: Adaptador único suporta até 32 módulos de E/S com sondagem de alta velocidade

• Fácil instalação e manutenção: Montagem em trilho DIN com remoção sem ferramentas e fiação de terminais