Los módulos de E/S remotos Decowell potencian el intercambio rápido de baterías en las estaciones de intercambio de vehículos eléctricos

Con la rápida adopción de vehículos eléctricos (VE) en el mercado, la eficiencia de carga se ha convertido en un cuello de botella crítico en el desarrollo de la industria. A diferencia del repostaje tradicional de vehículos de gasolina, que es rápido y conveniente, los métodos de carga de VE convencionales a menudo tardan mucho tiempo, lo que genera frecuente “ansiedad por la autonomía” entre los conductores.

Las estaciones de intercambio de baterías han surgido como una solución alternativa eficiente. Al reemplazar las baterías agotadas por otras completamente cargadas, las estaciones de intercambio permiten una “recarga rápida” en 3 minutos, comparable al repostaje de un coche de gasolina. El proceso, que incluye la extracción de la batería, el reemplazo y el pago, implica solo unos pocos pasos simples, lo que lo hace rápido y conveniente.

Con el apoyo de los módulos de E/S remotos Decowell, los sistemas de estaciones de intercambio operan con mayor estabilidad y tiempos de respuesta más rápidos, impulsando el desarrollo del transporte verde y la gestión inteligente de la energía, e inyectando un nuevo impulso en la construcción de un futuro de movilidad sostenible.

01 Descripción general de la arquitectura del sistema de la estación de intercambio

El funcionamiento eficiente de las estaciones de intercambio se basa en el trabajo coordinado de cuatro subsistemas principales: el sistema de intercambio de baterías, el sistema de carga, la plataforma de intercambio y el sistema de control.

• Sistema de intercambio de baterías: Este es el corazón de la estación, responsable de extraer las baterías agotadas de los VE y transportarlas al almacenamiento de baterías, al tiempo que instala baterías completamente cargadas en los vehículos. Consiste principalmente en robots de intercambio, plataformas de bloqueo/desbloqueo, apiladores y componentes de bloqueo, cada uno de los cuales se encarga del reemplazo de la batería, la fijación y separación de las baterías, la manipulación de las baterías y la seguridad de la conexión. Durante el intercambio, múltiples conectores de alta fiabilidad, como conectores de carga rápida, refrigeración líquida e interfaces de refrigeración por agua, garantizan operaciones eficientes y seguras.

• Sistema de carga: Ubicado en el sitio, emplea carga de CA lenta centralizada para recargar las baterías recolectadas. Los armarios de baterías cuentan con estructuras robustas, adaptabilidad ambiental, protección de seguridad y mecanismos de bloqueo rápido para garantizar una carga estable.

• Plataforma de intercambio: Responsable del posicionamiento preciso del vehículo y las operaciones de intercambio, que normalmente consta de la estructura de la estación y la plataforma de acoplamiento del vehículo. Los tipos comunes incluyen plataformas empotradas (fosas), que son estables y ampliamente utilizadas, pero tienen ciclos de construcción más largos y movilidad limitada, y plataformas elevadoras, que mejoran la flexibilidad al levantar los vehículos para el reemplazo de la batería, pero requieren alta precisión y compatibilidad con los sistemas de suspensión del vehículo.

• Sistema de control: Actuando como el coordinador principal, recibe comandos de intercambio de los VE, orquesta el equipo de la estación y gestiona la comunicación. Los métodos de identificación incluyen RFID a bordo, reconocimiento de matrículas e identificación manual, lo que garantiza operaciones de intercambio precisas.

02 Desafíos clave en las estaciones de intercambio

• Espacio de instalación limitado: El diseño del almacenamiento de baterías exige equipos compactos. Los módulos de E/S remotos de la serie EX de Decowell miden aproximadamente 90×67×14 mm, lo que ahorra espacio significativamente y cumple con los requisitos de instalación de alta densidad.

• Altos requisitos de transmisión de señal: El control coordinado entre subsistemas requiere una transmisión de señal estable y en tiempo real. La serie EX ofrece un procesamiento de datos rápido y confiable para garantizar un funcionamiento ininterrumpido.

• Entorno de interferencia electromagnética (EMI) complejo: Los equipos de alta potencia y densamente empaquetados generan una fuerte EMI durante la carga. La serie EX cumple con los estándares GB/T EMC Clase A, lo que demuestra una excelente capacidad antiinterferencias y un funcionamiento estable en condiciones adversas.

Las estaciones de intercambio requieren módulos de E/S remotos para cumplir con estos criterios técnicos:

• Soporte de comunicación Profinet

• Volumen de instalación de E/S inferior a 20 cm × 15 cm

• Rendimiento EMC que alcanza el estándar nacional de Clase A

• Adquisición centralizada de señales externas con un tiempo de respuesta general inferior a 10 ms

03 Aplicación de los módulos de E/S remotos Decowell en las estaciones de intercambio

• Controlador maestro: Siemens 151SP

• Escenario de aplicación: Estaciones de intercambio de VE automáticas inteligentes

• Configuración de E/S: Cada estación utiliza de 13 a 15 módulos de entrada y salida remotos, con 96 a 128 puntos de E/S digitales por módulo

Descripción general del proyecto

Este proyecto de estación de intercambio de VE totalmente automatizado emplea módulos Decowell EX-210H y EX-310H para la adquisición y el control de entrada/salida digital. Estos módulos de entrada y salida gestionan las señales de la plataforma elevadora y los mecanismos rotativos involucrados en el intercambio de baterías.

La plataforma elevadora requiere un tiempo de respuesta de la señal inferior a 20 ms. El posicionamiento del vehículo se basa en sistemas de sensores y visión, lo que garantiza la extracción e instalación precisa de la batería para un intercambio seguro.

Ventajas clave： Los productos de E/S remotos Decowell son altamente compatibles con los sistemas Siemens, lo que proporciona una alternativa importada estable y rentable.

04 Características de los módulos de E/S remotos de expansión Decowell EX

• Comunicación estable y respuesta rápida: Garantiza un funcionamiento eficiente del sistema de control

• Compatibilidad con múltiples protocolos: Admite EtherCAT, PROFINET, DeviceNet, CC-Link, EtherNet/IP, Modbus-RTU, CC-Link IEF Basic, etc.

• Admite varios tipos de señales: Módulos de entrada y salida digitales, analógicos, de temperatura, codificadores y de comunicación libre

• Estructura compacta: Cada módulo admite hasta 32 señales digitales, lo que ahorra espacio de instalación

• Gran capacidad de expansión: Un solo adaptador admite hasta 32 módulos de E/S con sondeo de alta velocidad

• Fácil instalación y mantenimiento: Montaje en riel DIN con extracción sin herramientas y cableado de terminales