Дизайн дисплея зарядного устройства для станций зарядки вне помещений

Введение

Дисплей зарядного устройства для электромобилей следует выбирать как составную часть зарядной системы, а не как отдельный экран. Для компактного зарядного устройства переменного тока может потребоваться лишь небольшой сенсорный ЖК-модуль для отображения информации о состоянии и инструкций в виде QR-кодов. А для общественного зарядного устройства постоянного тока часто требуется промышленный сенсорный монитор с высокой яркостью для аутентификации, оплаты, отображения данных о зарядке и сообщений о неисправностях.

Правильный выбор зависит от рабочего процесса пользователя, воздействия солнечного света и дождя, условий сенсорного управления, конструкции корпуса, интерфейса основного устройства, тепловой нагрузки и плана технического обслуживания. Для производителя оригинального оборудования (OEM) или системного интегратора важным вопросом является не просто то, какую яркость в нитах имеет дисплей. Важно то, какие функции дисплей должен выполнять внутри готового зарядного устройства и каким условиям он должен выдерживать во время эксплуатации.

Почему зарядные устройства для электромобилей нуждаются в дисплеях, специально разработанных для конкретных задач

Зарядное устройство для электромобилей сочетает в себе пользовательский интерфейс, предназначенный для широкой публики, и промышленное электрооборудование. Дисплей должен отображать четкие инструкции для водителей, которые могут быть не знакомы с устройством, при этом располагаясь рядом с силовыми модулями, контакторами, коммуникационным оборудованием и компонентами системы охлаждения.

В связи с этим возникают требования, которые не распространяются на стандартный монитор для использования в помещении:

• Работа в открытом доступе: В интерфейсе может потребоваться отображение информации о выборе разъема, аутентификации, инструкций по оплате, ходе зарядки и шагах по устранению неисправностей.
• Нахождение на открытом воздухе: Солнечный свет, дождь, конденсат, пыль и сезонные перепады температуры могут повлиять как на читаемость, так и на отзывчивость сенсорного экрана.
• Электрические и тепловые нагрузки: Оборудование для преобразования электроэнергии может привести к повышению температуры внутри шкафа. Помехи от импульсных переключений, заземление и прокладка кабелей также могут повлиять на работу дисплея и сенсорного контроллера.
• Длительный срок службы: Неисправность дисплея может привести к тому, что зарядное устройство, в остальном исправное, станет непригодным для использования. Поэтому уже на этапе подготовки первого образца следует учитывать возможность замены деталей, контролируемые доработки и стабильные поставки компонентов.

Дисплей отвечает за визуальное отображение и взаимодействие с пользователем. Управление зарядкой, преобразование питания, платежные услуги и связь с серверной частью по-прежнему остаются функциями контроллера зарядного устройства или промышленного компьютера. В типичной конструкции хост-устройство передает изображение через HDMI, DisplayPort или интерфейс ЖК-дисплея, а данные о сенсорных нажатиях поступают через USB, I²C или другой оговоренный канал связи. Панельный ПК подходит в тех случаях, когда вычислительную платформу также необходимо интегрировать с дисплеем.

Как выбрать формат отображения

Начнем с архитектуры зарядного устройства. Формат дисплея должен соответствовать имеющемуся контроллеру, доступному пространству в шкафу и способу технического обслуживания оборудования.

Формат отображения	Когда подходит	Моменты, которые необходимо уточнить
Сенсорный ЖК-модуль	Производитель зарядного устройства уже располагает платой контроллера и хочет встроить ЖК-дисплей и сенсорную панель за специально изготовленной передней панелью.	Сигнал ЖК-дисплея, сенсорный контроллер, стек защитного стекла, прокладка кабелей, монтажная опора и герметизация.
Промышленный сенсорный монитор	Хост-устройство зарядного устройства выдает видеосигнал, и для реализации проекта требуется готовый дисплейный блок, предназначенный для монтажа в открытую раму или на панель.	Видеовход, сенсорный интерфейс, вход постоянного тока, глубина монтажа, направление разъема, защита передней панели и доступ для технического обслуживания.
Панельный компьютер	Дисплей должен обеспечивать работу пользовательского интерфейса, локального приложения или сетевых функций совместно со встроенным компьютером.	Операционная система, процессор, память, накопитель, образ программного обеспечения, отвод тепла, энергопотребление и замена в полевых условиях.

Для многих проектов по установке зарядных станций на открытом воздухе наружный сенсорный монитор является удобной отправной точкой, поскольку позволяет одновременно рассмотреть дисплей, сенсорный интерфейс, переднюю панель и разъем питания. Для проектов, в которых уже используется основная плата, более подходящим решением может стать сенсорный ЖК-модуль. Более широкие возможности Eagle Touch Решения для дисплеев зарядных станций для электромобилей затем можно сопоставить с планом по комплектованию и производству.

Каким требованиям должен соответствовать дисплей зарядного устройства для электромобилей при эксплуатации на открытом воздухе

Солнечный свет и отражение

Читаемость на открытом воздухе определяется не только яркостью. Во многих проектах, реализуемых в общественных местах на открытом воздухе, исходное значение яркости составляет около 1 000 нит, однако окончательные требования зависят от угла установки, воздействия прямых солнечных лучей, отражения от стекла, контрастности, обработки поверхности и температуры корпуса.

По возможности следует учитывать конструкцию всего переднего блока. ЖК-дисплей высокой яркости, расположенный за отражающим стеклом, может оставаться трудночитаемым. Оптическое склеивание может уменьшить внутренние отражения между ЖК-дисплеем и сенсорным модулем, а антибликовое (AG) или антиотражательное (AR) покрытие изменяет характер отражения внешнего света. Эти параметры следует выбирать с учетом угла обзора и конструкции корпуса. См. линейка мониторов, читаемых при солнечном свете для учета дополнительных факторов, связанных с размещением на открытом воздухе.

Дождь, перчатки и стабильность касаний

Сенсорная технология PCAP часто подходит для герметичной плоской передней поверхности, однако её работоспособность в условиях улицы зависит от всего сенсорного модуля в целом. Контроллер, который хорошо реагирует на прикосновение пальцем без перчаток на столе, может по-разному реагировать через толстое стекло, зимнюю перчатку или слой воды.

Чувствительность перчаток и водонепроницаемость следует оценивать с учетом окончательного варианта защитного стекла, метода заземления, металлического корпуса и схемы прокладки кабелей. Если в данной области применения важную роль играют толстые перчатки или ввод данных с помощью давления, можно также рассмотреть возможность использования резистивного сенсорного экрана. Выбор должен основываться на реальных условиях использования, а не на общих предпочтениях в отношении той или иной сенсорной технологии.

Нагрев, электромагнитные помехи и заземление

Модули преобразования питания, контакторы и источники питания могут приводить к нагреву отсека с дисплеем, особенно внутри герметичного шкафа, подверженного воздействию солнечных лучей. Яркая подсветка или встроенный компьютер также создают собственную тепловую нагрузку. Проверьте рабочую температуру дисплея при заданной яркости; диапазон температур хранения не может служить альтернативой.

Не меньшего внимания заслуживает электромонтаж. Некачественное заземление, нестабильное питание постоянного тока или неэкранированные кабели могут привести к ложным касаниям, мерцанию изображения, прерывистым соединениям по USB или сбросам системы при переключении питания зарядного устройства. Прокладку кабелей, надежность соединений, экранирование и отделение от высокотоковых линий следует проверить после установки дисплея в конечный шкаф.

Защита от ударов и переднее уплотнение

Общественные зарядные устройства могут подвергаться постоянным прикосновениям, очистке, царапинам или ударам. Если в техническом задании указан класс IK10, одного только стекла недостаточно для подтверждения соответствия требованиям. Ударно-стойкий узел состоит из защитного стекла, рамы, опоры, прокладки и условий монтажа, и испытания должны проводиться в согласованной конфигурации. Руководство по использованию сенсорного экрана IK10 объясняет, почему важна целостность структуры.

Степень защиты IP65 для передней панели также отличается от степени защиты всего зарядного устройства в целом. Необходимо учитывать соединение дисплея с корпусом, степень сжатия прокладки, плоскостность рамы и кабельные проходные отверстия. Степень защиты должна описывать собранное изделие, которое будет установлено, а не отдельный компонент.

Доступ для монтажа и технического обслуживания

Перед установкой модели убедитесь в соответствии размеров отверстия в корпусе, глубины монтажа, положения кронштейна, направления прокладки кабеля и зазора для разъема. Дисплей, который подходит по размеру к переднему отверстию, но перекрывает внутренние компоненты или не может быть извлечен через сервисную дверцу, не является готовым решением.

В случае зарядного оборудования с длительным сроком службы дисплей должен поддаваться замене без вмешательства в работу силовой части. При серийном производстве необходимо обеспечить контроль качества ЖК-дисплея, сенсорного контроллера, разъемов и механической конструкции, чтобы замена на месте не превратилась в новый инженерный проект.

В чём разница между зарядными устройствами для автосалонов, зарядными устройствами постоянного тока, зарядными устройствами для автопарков и бытовыми зарядными устройствами

Требования к отображению информации зависят от рабочего процесса пользователя и условий эксплуатации. Приведенная ниже таблица представляет собой ориентир при проектировании, а не жесткие технические требования.

Тип зарядного устройства	Типичные варианты использования дисплея	Основное направление проектирования
Компактное зарядное устройство переменного тока	Основные параметры, инструкции по сканированию QR-кода, инструкции по подключению и простое управление на месте.	Компактный сенсорный ЖК-модуль или небольшой сенсорный монитор, разработанный с учетом ограниченного пространства в корпусе, энергопотребления и удобства доступа для технического обслуживания.
Общественное устройство быстрой зарядки постоянным током	Выбор соединительного устройства, аутентификация, оплата, ход зарядки, тарифы и инструкции по устранению неисправностей.	Промышленный сенсорный монитор высокой яркости, отличающийся повышенной устойчивостью к солнечному свету, возможностью управления влажными руками или в перчатках, защитой от ударов, а также устойчивостью к высоким температурам и электрическим помехам. Ознакомьтесь с подробной Руководство по использованию сенсорного монитора быстрой зарядной станции постоянного тока.
Система зарядки автопарка	Локальный статус, подтверждение пользователя и доступ к услугам, что зачастую обеспечивается за счет централизованного управления.	Выбирайте интерфейс с учетом требуемого локального рабочего процесса, интерфейса хоста и метода обслуживания, а не усложняйте интерфейс лишними элементами.
Зарядное оборудование для жилых помещений	Основные показатели или ограниченный объем местной информации, при этом многие функции реализуются через мобильное приложение.	Полнофункциональный графический сенсорный дисплей может быть опциональным. В случае его использования компактные размеры, низкое энергопотребление и контроль затрат могут оказаться важнее, чем защита от несанкционированного доступа.

Окончательный выбор всё же следует соотнести с расстоянием просмотра, чертежом шкафа, ведущей системой и производственным планом.

Что необходимо проверить перед запуском в серийное производство

Настольный образец не позволяет воссоздать условия, существующие внутри работающего зарядного устройства. Установите инженерный образец в предназначенный для него шкаф и убедитесь в следующем:

• Читаемость при фактическом угле обзора и в ожидаемых условиях солнечного освещения.
• Непрерывная работа при требуемой яркости и максимальной предполагаемой температуре корпуса.
• Точность сенсорного управления при использовании указанных перчаток, с мокрыми пальцами и при контакте с водой.
• Стабильность при касании после установки окончательного защитного стекла, прокладки, заземления и прокладки кабелей.
• Поведение изображения и сенсорного управления при переключении модулей питания и их работе под нагрузкой.
• Герметизация передней части после окончательной сборки, включая место соединения монитора с корпусом.
• Автоматическое восстановление работы после перебоя в электропитании и перезапуска.
• Демонтаж и замена через предусмотренный сервисный люк.
• При необходимости — испытания на ударную вязкость (IK) или другие испытания на ударную вязкость в полностью собранном и смонтированном виде.

Перед отбором проб необходимо согласовать метод испытаний, распределение ответственности и критерии приемки. Сертификат, выданный на один компонент, не распространяется автоматически на весь узел зарядного устройства.

Что необходимо предоставить для изготовления индивидуального дисплея для зарядного устройства для электромобилей

Поставщик сможет более точно подобрать подходящий дисплей, если в первоначальном запросе будут указаны следующие сведения:

• Тип зарядного устройства и рабочий процесс пользователя.
• Размер экрана, разрешение, расстояние просмотра и размер проёма в корпусе.
• Условия установки: в помещении, в полуоткрытом пространстве или на открытом воздухе.
• Предполагаемая интенсивность солнечного излучения, рабочая температура, количество осадков и состояние перчаток.
• Заданные показатели яркости, тип сенсорной панели, толщина защитного стекла и обработка поверхности.
• Требования по степени защиты IP или IK и предполагаемая конструкция крепления.
• Видеовход, сенсорный интерфейс, вход постоянного тока, направление прокладки кабеля и расположение разъемов.
• Годовой объем производства, этап отбора проб, план технического обслуживания и предполагаемый срок службы продукции.

Для первоначальной технической экспертизы зачастую достаточно чертежа корпуса, размеров выреза или эталонной фотографии. Компания Eagle Touch может оценить формат дисплея, оптическую систему, конфигурацию сенсорного экрана, конструкцию крепления и риски, связанные с валидацией, в рамках индивидуальное сенсорное решение.

Часто задаваемые вопросы

Какая яркость подходит для дисплея зарядного устройства для электромобилей, устанавливаемого на улице?

Не существует единого значения, подходящего для всех установок. Во многих проектах, реализуемых на открытом воздухе, яркость обычно начинается с уровня около 1 000 нит, однако окончательное целевое значение следует уточнять с учётом типа стекла, обработки поверхности, метода крепления, угла обзора и температуры корпуса.

Нужен ли сенсорный экран каждой зарядной станции для электромобилей?

Нет. Для общественных зарядных станций, предусматривающих оплату, аутентификацию или локальную диагностику, обычно требуется графический сенсорный интерфейс. В бытовом оборудовании или в оборудовании для централизованно управляемого автопарка могут использоваться мобильное приложение, световые индикаторы или более простой локальный дисплей.

Всегда ли для дисплея зарядного устройства для электромобилей требуется IK10?

Нет. Требования зависят от степени общедоступности, риска возникновения последствий и стоимости сбоя в полевых условиях. Если указан класс IK10, необходимо проверить весь узел дисплея и крепления в соответствии с согласованной методикой испытаний.

Оптическое склеивание необходимо для всех зарядных устройств, предназначенных для использования на улице?

Нет. Она наиболее полезна в тех случаях, когда прямые солнечные лучи, перепады температур, толстое защитное стекло или дорогостоящая замена в полевых условиях создают риск внутреннего отражения и образования конденсата. Установка в затененном месте с удобным доступом для обслуживания может оправдать выбор другой конструкции.

Следующий шаг

Пришлите нам размеры дисплея, чертеж корпуса или действующие технические характеристики для рассмотрения. Компания Eagle Touch сможет дать рекомендацию, что лучше подойдет для вашего проекта: сенсорный ЖК-модуль, промышленный сенсорный монитор или панельный ПК, а затем уточнить основные требования к дисплею, сенсорной панели, механической конструкции и валидации.