Decowell リモートIOモジュールがEV交換ステーションでの迅速なバッテリー交換を可能にします

市場における電気自動車（EV）の急速な普及に伴い、充電効率は業界の発展における重要なボトルネックとなっています。迅速かつ便利なガソリン車の従来の給油とは異なり、従来のEV充電方法は時間がかかることが多く、ドライバーの間で頻繁に「航続距離不安」を引き起こしています。

バッテリー交換ステーションは、効率的な代替ソリューションとして登場しました。バッテリー交換ステーションは、消耗したバッテリーを完全に充電されたバッテリーと交換することで、ガソリン車への給油に匹敵する3分以内の「高速充電」を可能にします。バッテリーの取り外し、交換、支払いを含むプロセスは、わずか数ステップで済み、迅速かつ便利です。

DecowellのリモートI/Oモジュールにより、交換ステーションシステムはより高い安定性とより速い応答時間で動作し、グリーン輸送とインテリジェントエネルギー管理の開発を促進し、持続可能なモビリティの未来を構築するための新たな勢いを注入しています。

01 交換ステーションシステムのアーキテクチャの概要

交換ステーションの効率的な運用は、バッテリー交換システム、充電システム、交換プラットフォーム、制御システムの4つのコアサブシステムの連携作業に依存しています。

• バッテリー交換システム: これはステーションの心臓部であり、EVから消耗したバッテリーを取り外し、バッテリーストレージに輸送し、完全に充電されたバッテリーを車両に再装着する役割を担います。主に、交換ロボット、ロック/アンロックプラットフォーム、スタッカー、ロックコンポーネントで構成されており、それぞれバッテリー交換、バッテリーの固定と分離、バッテリーの取り扱い、接続の安全性を処理します。交換中には、高速充電コネクタ、液体冷却、水冷インターフェースなど、複数の高信頼性コネクタが、効率的かつ安全な操作を保証します。

• 充電システム: 現場に設置され、収集されたバッテリーを充電するために集中型の低速AC充電を採用しています。バッテリーキャビネットは、頑丈な構造、環境適応性、安全保護、および急速ロック機構を備えており、安定した充電を保証します。

• 交換プラットフォーム: 正確な車両位置決めと交換操作を担当し、通常はステーション構造と車両ドッキングプラットフォームで構成されています。一般的なタイプには、安定しており広く使用されていますが、建設サイクルが長く、可動性が制限されている凹型（ピット）プラットフォームと、バッテリー交換のために車両を持ち上げて柔軟性を向上させるリフティングプラットフォームがありますが、高い精度と車両サスペンションシステムとの互換性が必要です。

• 制御システム: コアコーディネーターとして機能し、EVからの交換コマンドを受信し、ステーション機器を調整し、通信を管理します。識別方法には、車載RFID、ナンバープレート認識、手動識別などがあり、正確な交換操作を保証します。

02 交換ステーションにおける主な課題

• 限られた設置スペース: バッテリーストレージの設計には、コンパクトな機器が必要です。Decowell EXシリーズのリモートI/Oモジュールは、約90×67×14mmで、スペースを大幅に節約し、高密度設置の要件を満たしています。

• 高い信号伝送要件: サブシステム間の連携制御には、安定したリアルタイムの信号伝送が必要です。EXシリーズは、中断のない動作を保証するために、高速で信頼性の高いデータ処理を提供します。

• 複雑な電磁干渉（EMI）環境: 高出力で高密度に配置された機器は、充電中に強力なEMIを発生させます。EXシリーズはGB/T EMCクラスA規格に準拠しており、過酷な条件下での優れた耐干渉性と安定した動作を示しています。

交換ステーションでは、これらの技術的基準を満たすためにリモートI/Oモジュールが必要です。

• Profinet通信をサポート

• IO設置容量は20 cm × 15 cm未満

• EMC性能は国家クラスA規格に達する

• 10 ms未満の全体的な応答時間による集中外部信号取得

03 交換ステーションにおけるDecowellリモートI/Oモジュールの適用

• マスターコントローラー: Siemens 151SP

• アプリケーションシナリオ: インテリジェント自動EV交換ステーション

• IO構成: 各ステーションは、モジュールあたり96〜128のデジタルIOポイントを備えた13〜15のリモート入出力モジュールを使用します

プロジェクト概要

この完全自動EV交換ステーションプロジェクトでは、デジタル入出力の取得と制御にDecowell EX-210HおよびEX-310Hモジュールを採用しています。これらの入出力モジュールは、バッテリー交換に関わるリフティングプラットフォームと回転機構の信号を管理します。

リフティングプラットフォームには、20 ms未満の信号応答時間が必要です。車両位置決めは、センサーとビジョンシステムに依存し、安全な交換のための正確なバッテリーの取り外しと取り付けを保証します。

主な利点：DecowellのリモートIO製品はSiemensシステムとの互換性が高く、費用対効果が高く、安定した輸入代替品を提供します。

04 Decowell EX拡張リモートIOモジュールの機能

• 安定した通信と高速応答: 効率的な制御システムの動作を保証します

• マルチプロトコル互換性: EtherCAT、PROFINET、DeviceNet、CC-Link、EtherNet/IP、Modbus-RTU、CC-Link IEF Basicなどをサポート

• さまざまな信号タイプをサポート: デジタル、アナログ、温度、エンコーダー、および自由通信入出力モジュール

• コンパクトな構造: 各モジュールは最大32のデジタル信号をサポートし、設置スペースを節約します

• 強力な拡張性: 単一のアダプターは、高速ポーリングで最大32のIOモジュールをサポートします

• 簡単な設置とメンテナンス: ツール不要の取り外しと端子配線によるDINレール取り付け