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

Introduction

L'écran d'un chargeur de véhicule électrique doit être choisi en tant que composant à part entière du système de recharge, et non comme un écran autonome. Un chargeur CA compact peut se contenter d'un petit module LCD tactile affichant les informations d'état et les instructions sous forme de codes QR. Un chargeur CC public nécessite quant à lui souvent un écran tactile industriel à haute luminosité pour l'authentification, le paiement, l'affichage des données de recharge et des messages d'erreur.

La solution adéquate dépend du flux de travail de l’utilisateur, de l’exposition au soleil et à la pluie, des conditions de contact, de la structure du boîtier, de l’interface hôte, de la charge thermique et du plan de maintenance. Pour un équipementier ou un intégrateur de systèmes, la question essentielle n’est pas simplement de savoir combien de nits affiche l’écran. Il s’agit plutôt de déterminer ce que l’écran doit faire une fois intégré au chargeur fini et quelles conditions il doit supporter pendant son fonctionnement.

Pourquoi les bornes de recharge pour véhicules électriques ont besoin d'écrans adaptés à leur usage

Un chargeur de véhicule électrique associe une interface utilisateur destinée au grand public à des équipements électriques industriels. L'écran doit fournir des instructions claires aux conducteurs qui ne sont peut-être pas familiarisés avec le chargeur, tout en coexistant avec des modules de puissance, des contacteurs, du matériel de communication et des composants de refroidissement.

Cela entraîne des exigences qui ne s'appliquent pas à un moniteur d'intérieur standard :

• Fonctionnement public : L'interface devra éventuellement afficher la sélection du connecteur, la procédure d'authentification, les instructions de paiement, la progression de la recharge et les étapes de dépannage.
• Exposition à l'air libre : La lumière du soleil, la pluie, la condensation, la poussière et les variations de température saisonnières peuvent nuire à la lisibilité et à la réactivité tactile.
• Contraintes électriques et thermiques : Les équipements de conversion de puissance peuvent faire augmenter la température à l'intérieur de l'armoire. Les bruits de commutation, la mise à la terre et le cheminement des câbles peuvent également avoir une incidence sur l'écran et le contrôleur tactile.
• Longue durée de vie : Une défaillance de l'écran peut rendre inutilisable un chargeur par ailleurs en bon état de fonctionnement. Il convient donc de prévoir dès le premier échantillon la possibilité de remplacer les pièces, de contrôler les révisions et d'assurer un approvisionnement stable en composants.

L'écran est chargé de l'affichage et de l'interaction avec l'utilisateur. Le contrôle de la charge, la conversion de puissance, les services de paiement et la communication avec le serveur central restent des fonctions du contrôleur du chargeur ou de l'ordinateur industriel. Dans une configuration classique, l'hôte transmet l'image via HDMI, DisplayPort ou une interface LCD, tandis que les données tactiles sont renvoyées via USB, I²C ou une autre connexion définie. Un PC à écran tactile est adapté lorsque la plateforme informatique doit également être intégrée à l'écran.

Comment choisir le format d'affichage

Commençons par l'architecture du chargeur. Le format d'affichage doit être adapté au contrôleur existant, à l'espace disponible dans l'armoire et aux modalités d'entretien de l'équipement.

Format d'affichage	Quand ça convient	Points à vérifier
Module LCD tactile	Le fabricant de chargeurs dispose déjà d'une carte de commande et souhaite intégrer l'écran LCD et l'écran tactile derrière une structure avant sur mesure.	Signal LCD, contrôleur tactile, ensemble verre de protection, acheminement des câbles, support de fixation et étanchéité.
Écran tactile industriel	Le chargeur fournit un signal vidéo et le projet nécessite un ensemble d'affichage complet destiné à une installation en cadre ouvert ou à un montage sur panneau.	Entrée vidéo, interface tactile, entrée courant continu, profondeur d'encastrement, orientation des connecteurs, protection avant et accès pour l'entretien.
Panel PC	L'écran doit prendre en charge l'interface utilisateur, les applications locales ou les fonctions réseau en association avec un ordinateur embarqué.	Système d'exploitation, processeur, mémoire, stockage, image logicielle, dissipation thermique, consommation électrique et remplacement sur site.

Pour de nombreux projets de recharge en extérieur, un moniteur tactile extérieur constitue un point de départ pratique, car l'écran, l'interface tactile, la structure avant et l'alimentation peuvent être examinés simultanément. Pour les projets comportant déjà une carte mère, un module LCD tactile peut s'avérer plus adapté. La gamme plus étendue d'Eagle Touch Solutions d'affichage pour la recharge des véhicules électriques peut ensuite être comparé au plan d'aménagement et au plan de production.

Ce qu'un écran de borne de recharge pour véhicules électriques doit supporter en extérieur

Lumière du soleil et réflexion

La lisibilité en extérieur ne dépend pas uniquement de la luminosité. De nombreux projets publics en extérieur partent d'une valeur d'environ 1 000 nits, mais l'exigence finale dépend de l'angle d'installation, de l'exposition directe au soleil, de la réflexion sur le verre, du contraste, du traitement de surface et de la température du boîtier.

Dans la mesure du possible, examinez l'ensemble de la structure avant. Un écran LCD à haute luminosité placé derrière un verre réfléchissant peut tout de même être difficile à lire. Le collage optique peut réduire les réflexions internes entre l'écran LCD et le module tactile, tandis que les traitements AG ou AR modifient la façon dont la lumière extérieure est réfléchie. Ces options doivent être choisies en tenant compte de l'angle de vision et de la conception du boîtier. Voir le gamme d'écrans lisibles en plein soleil pour plus d'informations sur l'installation en extérieur.

La pluie, les gants et la stabilité au toucher

La technologie tactile PCAP convient souvent à une surface avant plate et hermétique, mais ses performances en extérieur dépendent de l’ensemble du système tactile. Un contrôleur qui fonctionne bien avec un doigt à nu sur un plan de travail peut réagir différemment à travers une vitre épaisse, un gant d’hiver ou une fine couche d’eau.

La sensibilité des gants et la résistance à l’eau doivent être évaluées en tenant compte du verre de protection définitif, de la méthode de mise à la terre, du boîtier métallique et de la disposition des câbles. Si l’utilisation de gants épais ou d’une saisie par pression est essentielle pour l’application, la technologie tactile résistive peut également être envisagée. Le choix doit se fonder sur les conditions réelles d’utilisation plutôt que sur une préférence générale pour une technologie tactile particulière.

Chaleur, interférences électromagnétiques et mise à la terre

Les modules de conversion de puissance, les contacteurs et les blocs d'alimentation peuvent générer de la chaleur dans le compartiment de l'écran, en particulier à l'intérieur d'une armoire hermétique exposée au soleil. Un rétroéclairage à forte luminosité ou un ordinateur intégré ajoute sa propre charge thermique. Vérifiez la température de fonctionnement de l'écran à la luminosité prévue ; la plage de températures de stockage ne peut pas s'y substituer.

L'intégration électrique mérite la même attention. Une mise à la terre défectueuse, une alimentation en courant continu instable ou des câbles non blindés peuvent provoquer des faux contacts, un scintillement de l'image, des connexions USB intermittentes ou des réinitialisations lorsque le chargeur coupe l'alimentation. Le cheminement des câbles, la fixation des connecteurs, le blindage et la séparation par rapport au câblage à courant élevé doivent être vérifiés une fois l'écran installé dans son boîtier définitif.

Protection contre les chocs et étanchéité à l'avant

Les bornes de recharge publiques peuvent être manipulées, nettoyées, rayées ou soumises à des chocs répétés. Si le cahier des charges spécifie la norme IK10, le verre à lui seul ne suffit pas à prouver la conformité. Le verre de protection, le cadre, le support, le joint d’étanchéité et les conditions de montage constituent l’ensemble résistant aux chocs et doivent être testés dans la configuration convenue. Le Guide d'utilisation de l'écran tactile IK10 explique pourquoi la structure dans son ensemble est importante.

L'indice IP65 à l'avant diffère également de la protection de l'ensemble du chargeur. Il convient de prendre en compte la jonction entre l'écran et le boîtier, la compression du joint d'étanchéité, la planéité du châssis et les passages de câbles. L'indice de protection doit correspondre au produit assemblé qui sera installé, et non à un composant isolé.

Montage et accès pour l'entretien

Avant de fixer le modèle, vérifiez l'ouverture de l'armoire, la profondeur de montage, la position des supports, le sens de passage des câbles et l'espace libre autour des connecteurs. Un écran qui s'adapte à l'ouverture avant mais qui bloque les composants internes ou qui ne peut pas être retiré par la porte de service ne constitue pas une solution aboutie.

Pour les équipements de recharge à longue durée de vie, l'écran doit pouvoir être remplacé sans intervenir sur la partie haute puissance. L'écran LCD, le contrôleur tactile, les connecteurs et les modifications mécaniques doivent rester sous contrôle tout au long de la production en série, afin qu'un remplacement sur site ne se transforme pas en un nouveau projet d'ingénierie.

Quelles sont les différences entre les chargeurs CA, CC, pour flottes et résidentiels ?

Les exigences en matière d'affichage varient en fonction du flux de travail de l'utilisateur et de l'environnement d'exploitation. Le tableau suivant fournit des orientations de conception et ne constitue pas une spécification figée.

Type de chargeur	Utilisation courante de l'écran	Orientation principale de la conception
Chargeur CA compact	État général, instructions relatives au QR, consignes de connexion et utilisation locale simple.	Module LCD tactile compact ou petit écran tactile, conçu pour optimiser l'espace dans l'armoire, réduire la consommation électrique et faciliter l'accès pour l'entretien.
Chargeur rapide public à courant continu	Sélection du connecteur, authentification, paiement, suivi de la recharge, tarifs et instructions en cas de panne.	Écran tactile industriel à haute luminosité offrant une meilleure lisibilité en plein soleil, une fonctionnalité tactile même en cas de mains mouillées ou de port de gants, une protection contre les chocs, la chaleur et les interférences électriques. Consultez les détails Guide d'utilisation de l'écran tactile du chargeur rapide à courant continu.
Système de recharge pour flottes de véhicules	Statut local, confirmation par l'utilisateur et accès aux services, souvent gérés de manière centralisée.	Privilégiez une présentation adaptée au flux de travail local requis, à l'interface hôte et à la méthode de maintenance, plutôt que d'ajouter une complexité inutile à l'interface.
Équipements de recharge à usage résidentiel	Des indicateurs de base ou des informations locales limitées, de nombreuses fonctionnalités étant gérées via une application mobile.	Un écran tactile graphique complet peut être proposé en option. Si tel est le cas, la compacité, la faible consommation d'énergie et la maîtrise des coûts peuvent primer sur la protection contre une utilisation par le grand public.

Le choix final doit tout de même être vérifié en fonction de la distance de visionnage, du plan du meuble, du système hôte et du plan de production.

Éléments à vérifier avant la production en série

Un échantillon de bureau ne reproduit pas les conditions qui règnent à l'intérieur d'un chargeur en fonctionnement. Installez l'échantillon technique dans l'armoire prévue à cet effet et vérifiez les points suivants :

• Lisibilité sous l'angle de vision réel et dans les conditions d'ensoleillement prévues.
• Fonctionnement en continu à la luminosité requise et à la température maximale prévue de l'armoire.
• Précision tactile avec les gants indiqués, les doigts mouillés et en cas d'exposition à l'eau.
• Vérifier la stabilité au toucher une fois que la vitre de protection finale, le joint, la mise à la terre et le câblage ont été installés.
• Comportement de l'affichage et des commandes tactiles lors de la commutation et du fonctionnement des modules de puissance sous charge.
• Étanchéification de la face avant après l'assemblage final, y compris au niveau du raccord entre l'écran et le boîtier.
• Récupération automatique après une coupure de courant et un redémarrage.
• Démontage et remplacement via l'accès de maintenance prévu.
• Essais IK ou autres essais de résistance aux chocs sur l'ensemble complet monté, si nécessaire.

Convenir de la méthode d'essai, des responsabilités et des critères d'acceptation avant le prélèvement d'échantillons. Un certificat délivré pour un composant ne couvre pas automatiquement l'ensemble du chargeur.

Éléments à fournir pour un écran personnalisé de borne de recharge pour véhicule électrique

Un fournisseur est en mesure de recommander plus précisément le présentoir adapté lorsque la première demande comprend :

• Type de chargeur et processus de travail de l'utilisateur.
• Taille de l'écran, résolution, distance de visionnage et ouverture du meuble.
• Conditions d'installation en intérieur, en semi-extérieur ou en extérieur.
• Ensoleillement prévu, température de fonctionnement, précipitations et état des gants.
• Luminosité visée, type d'écran tactile, épaisseur du verre de protection et traitement de surface.
• Exigences en matière d'indice de protection (IP ou IK) et structure de montage prévue.
• Entrée vidéo, interface tactile, entrée courant continu, orientation du câble et position du connecteur.
• Quantité annuelle, phase d'échantillonnage, plan de maintenance et durée de vie prévue du produit.

Un schéma d'armoire, les cotes de découpe ou une photographie de référence suffisent souvent pour une première analyse technique. Eagle Touch peut évaluer le format d'affichage, la pile optique, la configuration tactile, la structure de fixation et les risques liés à la validation dans le cadre d'une solution tactile personnalisée.

Questions fréquemment posées

Quelle luminosité convient pour l'écran d'un chargeur de véhicule électrique en extérieur ?

Il n'existe pas de valeur unique valable pour toutes les installations. De nombreux projets en extérieur commencent autour de 1 000 nits, mais la valeur cible finale doit être vérifiée en tenant compte du verre utilisé, du traitement de surface, de la méthode de collage, de l'angle de vision et de la température du boîtier.

Est-ce que toutes les bornes de recharge pour véhicules électriques doivent être équipées d'un écran tactile ?

Non. Les bornes de recharge publiques nécessitant un paiement, une authentification ou des diagnostics locaux requièrent généralement une interface graphique tactile. Les équipements résidentiels ou ceux destinés à la gestion centralisée de flottes peuvent utiliser une application mobile, des voyants lumineux ou un écran local plus simple.

La norme IK10 est-elle toujours obligatoire pour l'écran d'un chargeur de véhicule électrique ?

Non. Cette exigence dépend de l'accès du public, du risque d'impact et du coût d'une défaillance sur le terrain. Lorsque la norme IK10 est spécifiée, il convient de vérifier l'ensemble complet de l'écran et de son support selon la méthode d'essai convenue.

Le collage optique est-il nécessaire pour tous les chargeurs d'extérieur ?

Non. Elle s'avère particulièrement utile lorsque l'exposition directe au soleil, les variations de température, la présence d'un verre de protection épais ou le coût élevé d'un remplacement sur site font craindre des problèmes de réflexion interne et de condensation. Une installation à l'ombre, offrant un accès facile pour l'entretien, peut justifier le choix d'une structure différente.

Étape suivante

Envoyez-nous les dimensions de l'écran, le plan du boîtier ou le cahier des charges actuel pour examen. Eagle Touch pourra vous indiquer si le projet se prête davantage à un module LCD tactile, à un écran tactile industriel ou à un PC à écran intégré, puis confirmer les principales exigences en matière d'affichage, de fonction tactile, de caractéristiques mécaniques et de validation.