Conception de l'affichage des chargeurs de VE pour les stations de recharge extérieures

Introduction

Dans les équipements de recharge pour VE, le système d'affichage est plus qu'une interface graphique. Il s'agit d'un sous-système matériel qui influe sur la facilité d'utilisation, l'accessibilité des services et l'architecture globale de la station de recharge.

Un Affichage du chargeur de VE fonctionne dans des conditions très différentes de celles des appareils électroniques grand public. Les stations de recharge sont généralement installées à l'extérieur, où la lumière directe du soleil, les variations de température, l'humidité et l'interaction continue avec le public sont des conditions normales de fonctionnement.

L'écran est également le principal point d'interaction entre la station de recharge et l'utilisateur. Il communique l'état de charge, les étapes d'authentification, les informations tarifaires et les instructions opérationnelles qui guident le processus de charge.

Dans la conception de l'infrastructure de recharge, le sous-système d'affichage peut également être appelé affichage de la station de charge, Écran du chargeur de VE, ou chargeur HMI (interface homme-machine).

D'un point de vue technique, le choix de l'écran influe sur l'agencement du boîtier, la gestion thermique, l'architecture du contrôleur interne et l'accès pour la maintenance. Les choix de conception tels que la luminosité de l'écran, la technologie tactile et l'architecture informatique peuvent influencer la consommation d'énergie, la fiabilité et l'aptitude au service à long terme.

Pour ces raisons, le sous-système d'affichage est généralement pris en compte dès le début de la conception de l'équipement de recharge des VE, plutôt que d'être ajouté ultérieurement en tant que simple composant d'interface.

Qu'est-ce qu'un afficheur de chargeur de VE ?

Un Affichage du chargeur de VE est l'interface visuelle intégrée à une station de recharge pour VE qui communique l'état de la recharge, des informations sur le système et des instructions pour l'utilisateur.

Dans la plupart des infrastructures de recharge, l'écran fait office de interface homme-machine (IHM) la connexion des utilisateurs avec les chargeurs électroniques, les systèmes d'authentification et les plates-formes de gestion.

Les affichages typiques des chargeurs de VE sont les suivants

• Panneaux LCD à haute luminosité pour une meilleure visibilité à l'extérieur
• interfaces tactiles capacitives pour l'interaction avec l'utilisateur
• contrôleurs d'affichage intégrés ou PC à écran
• panneaux frontaux en verre protecteur avec joint d'étanchéité

Cette interface permet aux utilisateurs de démarrer des sessions de charge, de surveiller la consommation d'énergie, de s'authentifier et de recevoir des informations sur le fonctionnement du système de charge.

Le rôle de l'afficheur de chargeur de VE dans l'infrastructure de charge

L'écran du chargeur de VE fournit des informations opérationnelles et permet à l'utilisateur d'interagir pendant le processus de charge.

Les fonctions d'interface typiques sont les suivantes

• instructions pour la session de charge
• conseils en matière d'authentification et de paiement
• visualisation de l'état d'avancement de la charge
• informations sur la consommation d'énergie
• alertes système et notifications d'erreur
• l'entretien ou le diagnostic de service

Les stations de recharge modernes utilisent généralement des interfaces graphiques plutôt que de simples indicateurs LED. Cela permet au chargeur de prendre en charge des interfaces multilingues, des flux d'interaction flexibles et des mises à jour logicielles tout au long du cycle de vie du produit.

Un ensemble d'affichage typique utilisé dans l'infrastructure de recharge comprend plusieurs composants :

• Panneau d'affichage TFT LCD
• interface tactile, généralement capacitive projetée
• contrôleur d'affichage ou module informatique intégré
• verre avant protecteur
• intégration étanche dans le boîtier du chargeur

Selon la conception du chargeur, l'écran peut fonctionner comme un périphérique connecté à la carte de contrôle du chargeur ou comme un système informatique autonome.

Certaines plateformes intègrent écrans tactiles industriels connectés directement au contrôleur du chargeur, tandis que d'autres utilisent des systèmes intégrés de contrôle de la qualité. PC à panneaux qui gèrent à la fois l'interface graphique et la communication avec les systèmes dorsaux.

Technologies de base utilisées dans les écrans de chargeurs de VE

Plusieurs technologies matérielles sont couramment utilisées pour garantir un fonctionnement fiable de l'écran dans les environnements de chargement extérieurs.

Panneaux LCD à haute luminosité

La plupart des écrans des stations de recharge utilisent la technologie TFT LCD en raison de la disponibilité stable des composants et de la compatibilité avec les systèmes informatiques intégrés.

Les tailles d'écran typiques se situent entre 7 pouces et 15 pouces, en fonction du type de chargeur et de la complexité de l'interface.

Les équipements de charge extérieurs nécessitent généralement des niveaux de luminosité plus élevés que les systèmes intérieurs. Les afficheurs des chargeurs de VE fonctionnent généralement dans une plage de 800 à 1500 nits pour maintenir la lisibilité à la lumière du jour.

Toutefois, la luminosité seule ne détermine pas la visibilité. D'autres facteurs optiques influencent également la lisibilité de l'écran :

• rapport de contraste de l'écran
• les caractéristiques de réflexion du verre de surface
• revêtements antireflets
• collage optique entre l'écran LCD et le verre de protection

L'ensemble de ces caractéristiques détermine la lisibilité de l'interface en cas de forte luminosité ambiante.

Interfaces tactiles capacitives

La plupart des stations de recharge modernes utilisent capacitif projeté (PCAP) technologie tactile.

Les systèmes tactiles PCAP permettent d'obtenir des surfaces vitrées étanches et une longue durée de vie, ce qui est important pour les équipements d'infrastructure publique.

Les avantages sont les suivants

• des surfaces frontales en verre durables
• capacité multi-touch
• compatibilité avec le verre de protection épais
• une performance stable à long terme

Les déploiements en extérieur requièrent des considérations supplémentaires en matière de conception. Les contrôleurs tactiles sont souvent compatibles :

• fonctionnement du gant
• tolérance aux gouttes d'eau
• performances stables en cas de variations de température

Dans les environnements où des gants épais sont toujours utilisés, les interfaces tactiles résistives peuvent toujours être envisagées.

Contrôleurs d'affichage intégrés

L'interface du chargeur doit communiquer à la fois avec l'électronique de commande interne et avec les systèmes de réseau externes.

Deux architectures sont couramment utilisées.

Afficheur connecté au contrôleur du chargeur

Dans cette configuration, le contrôleur du chargeur génère l'interface graphique et transmet la vidéo directement au module d'affichage.

Écran avec plate-forme informatique intégrée

Dans cette conception, l'écran comprend un contrôleur intégré ou un système d'affichage. panneau PC qui exécute le logiciel d'interface.

Ces systèmes embarqués gèrent généralement :

• rendu de l'interface
• communication en réseau
• intégration des paiements
• outils de diagnostic et d'entretien
• mises à jour du micrologiciel

Cette architecture peut simplifier la conception du contrôleur de charge, mais peut introduire des considérations thermiques et énergétiques supplémentaires.

Collage optique et verre de protection

Les stations de recharge fonctionnent dans des environnements publics où les écrans doivent tolérer une exposition à l'environnement et des interactions fréquentes.

Les assemblages d'écrans comprennent généralement un verre de couverture renforcé associé à des traitements de surface antireflet.

Certains afficheurs de chargeurs de VE utilisent également liaison optique, qui supprime l'espace d'air entre l'écran LCD et le verre de protection.

Les avantages comprennent

• réduction des réflexions internes
• Amélioration de la lisibilité au soleil
• amélioration de la résistance mécanique
• réduction de la condensation à l'intérieur du module d'affichage

Ces caractéristiques sont particulièrement utiles pour les infrastructures de recharge extérieures.

Exigences en matière de conception de l'affichage des chargeurs de VE

Lors de la sélection d'un sous-système d'affichage pour l'équipement de charge des véhicules électriques, les ingénieurs évaluent généralement plusieurs exigences clés.

Protection de l'environnement

Les stations de recharge sont souvent installées dans des environnements exposés tels que les aires de stationnement ou les infrastructures routières.

Les modules d'affichage doivent tolérer :

• exposition à la pluie et à l'humidité
• la poussière et les particules en suspension dans l'air
• variation de température

Les faces avant atteignent généralement des niveaux de protection tels que IP65, garantissant un fonctionnement fiable à l'extérieur.

Une bonne étanchéité entre l'écran et le boîtier du chargeur est essentielle pour éviter les infiltrations d'eau à long terme.

Lisibilité à la lumière du soleil

La lumière directe du soleil peut réduire considérablement la visibilité de l'écran.

Pour améliorer la lisibilité, il faut généralement combiner plusieurs stratégies de conception :

• rétroéclairage haute luminosité
• traitements de surface antireflets
• liaison optique
• angles de vision larges

Les ingénieurs prennent également en compte l'orientation du chargeur et les angles de vue prévus pour l'utilisateur lors de l'installation.

Gestion thermique

Les stations de recharge génèrent de la chaleur à partir de l'électronique de conversion de l'énergie et des modules d'alimentation internes.

Les écrans situés à proximité de ces composants peuvent subir des températures élevées.

Les approches courantes en matière de conception thermique sont les suivantes :

• séparation des compartiments d'affichage et de l'électronique de puissance
• dissipation passive de la chaleur par les structures de l'enceinte
• gestion des flux d'air internes

Si l'écran intègre une plate-forme informatique embarquée, des considérations thermiques supplémentaires peuvent être nécessaires.

Durabilité mécanique

Les équipements de recharge publics font l'objet d'interactions fréquentes avec les utilisateurs et d'impacts physiques occasionnels.

Les assemblages de présentoirs doivent tolérer :

• interaction tactile répétée
• les vibrations des composants internes
• impact accidentel

L'épaisseur du verre de protection est généralement comprise entre 2 mm et 4 mm, en fonction des exigences mécaniques et de la conception du boîtier.

Les installations à fort trafic peuvent nécessiter une résistance supplémentaire aux chocs.

Intégration des systèmes

L'écran du chargeur interagit avec plusieurs sous-systèmes internes.

Les interfaces d'intégration typiques sont les suivantes

• électronique de contrôle du chargeur
• terminaux de paiement
• Modules d'authentification RFID
• passerelles de communication
• systèmes de connectivité de réseau

Les interfaces de communication peuvent comprendre des protocoles de communication Ethernet, USB et série.

Dans de nombreuses plates-formes de chargement, le sous-système d'affichage prend également en charge les diagnostics à distance et les mises à jour du micrologiciel.

Les fabricants OEM développent souvent des Solutions d'affichage OEM personnalisées pour s'adapter à la conception du boîtier du chargeur et à l'architecture interne.

Scénarios types d'interface de chargeur de VE

Les exigences en matière d'affichage varient en fonction du type de chargeur.

Chargeurs rapides publics à courant continu

Les stations de recharge rapide nécessitent généralement des écrans plus grands qui prennent en charge les flux de paiement, l'authentification et les informations détaillées sur la session de recharge.

Ces systèmes intègrent souvent des fonctions de surveillance à distance et de gestion de réseau.

Stations de recharge commerciales en courant alternatif

Les chargeurs commerciaux à courant alternatif utilisent généralement des écrans de taille moyenne qui indiquent l'état de la charge et les instructions d'authentification.

La complexité de l'interface est généralement inférieure à celle des systèmes de charge rapide.

Systèmes de recharge pour flottes

Les installations de recharge des flottes s'appuient souvent sur des systèmes de gestion centralisés.

Dans ces cas, l'affichage du chargeur ne peut fournir qu'un état de fonctionnement de base ou un accès à la maintenance.

Équipement de recharge résidentiel

Les chargeurs résidentiels peuvent ne pas nécessiter d'affichage graphique complet et s'appuyer sur des applications mobiles pour l'interaction avec l'utilisateur.

De simples voyants lumineux sont souvent suffisants.

Quand l'affichage d'un chargeur de VE est-il approprié ?

Un affichage graphique est utile lorsque le chargeur nécessite une interaction directe avec les utilisateurs.

Les scénarios typiques sont les suivants :

• infrastructure de recharge publique
• réseaux commerciaux de recharge
• chargeurs avec systèmes de paiement intégrés
• les équipements nécessitant un diagnostic local

Dans ces situations, l'écran permet une conception souple de l'interface et prend en charge les mises à jour logicielles pendant le cycle de vie de l'équipement.

Quand un affichage n'est peut-être pas nécessaire

Dans certains déploiements, un affichage graphique complet peut ne pas présenter d'avantages significatifs.

Voici quelques exemples :

• chargeurs résidentiels contrôlés principalement par des applications mobiles
• installations de recharge de flotte avec contrôle centralisé
• des chargeurs au coût optimisé, axés sur les fonctionnalités de base

Dans ce cas, de simples voyants lumineux ou des interfaces mobiles peuvent constituer une solution plus efficace.

Conclusion

Les Affichage du chargeur de VE est un sous-système important dans de nombreuses plates-formes de recharge pour VE. Il permet l'interaction avec l'utilisateur, communique l'état de fonctionnement et peut également prendre en charge des fonctions de service ou de diagnostic.

Cependant, l'intégration d'un écran dans l'équipement de charge nécessite une attention particulière à l'exposition environnementale, à la durabilité mécanique et à l'architecture du système.

Des facteurs tels que la lisibilité à la lumière du soleil, la gestion thermique et l'intégration du boîtier peuvent influencer de manière significative la fiabilité à long terme.

En évaluant ces facteurs dès le début du processus de conception, les fabricants d'équipements peuvent s'assurer que le sous-système d'affichage permet un fonctionnement fiable tout au long du cycle de vie de l'infrastructure de recharge.

FAQ

Quelle est la luminosité généralement requise pour les écrans des chargeurs de véhicules électriques ?

Les afficheurs extérieurs de chargeurs de véhicules électriques nécessitent généralement des niveaux de luminosité compris entre 800 et 1500 nits pour rester lisible à la lumière du jour.

Quelles sont les tailles d'affichage couramment utilisées dans les stations de recharge pour véhicules électriques ?

La plupart des stations de recharge utilisent des écrans entre 7 pouces et 15 pouces, en fonction du type de chargeur et de la complexité de l'interface.

Les afficheurs des chargeurs de véhicules électriques peuvent-ils rester visibles en plein soleil ?

Oui. Les panneaux LCD à haute luminosité, les revêtements antireflets et le collage optique permettent de maintenir la lisibilité en cas de forte luminosité.

Les afficheurs des chargeurs de VE prennent-ils en charge le fonctionnement des gants ?

De nombreux systèmes tactiles capacitifs projetés sont compatibles avec le mode gant, ce qui permet un fonctionnement fiable dans des environnements plus froids.

Quel est le cycle de vie typique d'un afficheur de chargeur de VE ?

L'infrastructure de recharge est généralement conçue pour 7 à 10 ans de fonctionnement, Les composants de l'écran doivent donc être disponibles tout au long de leur cycle de vie.