Automatisation industrielle

Composants de stations de chargement de VE dans un monde IIoT : 4 considérations

Mike Fisher

Les bornes en libre-service sont un exemple remarquable de la manière dont les équipements industriels sont utilisés dans toutes sortes de situations publiques, que ce soit pour distribuer des collations, imprimer des cartes d'embarquement ou comptabiliser les articles dans une épicerie. Les stations de chargement des véhicules électriques (VE) en sont un autre exemple.

 

Les stations de recharge pour VE peuvent être déployées dans un large éventail d'environnements opérationnels, notamment les parkings en plein air d'un centre commercial, les garages souterrains sous des bâtiments commerciaux et les stations d'accueil le long des autoroutes, à l'instar d'autres bornes destinées au public. Cependant, les stations de recharge pour VE doivent être accessibles, fiables et faciles à utiliser, quel que soit l'endroit où elles sont déployées.

 

L'importance des données dans les stations de chargement pour VE

Il est encore plus facile pour les stations de chargement de tirer parti de l'industrie 4.0 car ce sont des systèmes relativement nouveaux par rapport à d'autres machines industrielles qui existent depuis des décennies ou plus.

 

La clé du succès opérationnel d'un système de station de chargement de VE est l'exploitation des données d'utilisation et de performance tout comme d'autres systèmes de l'industrie 4.0. Un élément essentiel de votre système de chargement pour votre VE est donc un réseau de données localisé.

 

Un réseau OT à petite échelle repose sur un commutateur multiport pour transférer les données entre les sous-systèmes appropriés. La formation de VLAN pour garantir la sécurité des données prioritaires et critiques est determinée par le choix d'un commutateur administrable pour cette fonction.

 

Les commutateurs administrables offrent les mêmes fonctionnalités que les commutateurs non administrables - connecter des périphériques Ethernet à des fins de communication - mais ils offrent également des fonctionnalités que les commutateurs non administrables ne peuvent pas offrir. Ils sont parfois considérés comme des « commutateurs intelligents » en raison des niveaux d'intelligence qu'ils peuvent apporter au réseau.

 

Ils permettent de gérer, configurer, surveiller et résoudre les problèmes de réseau, en fournissant une interface de gestion et des outils de diagnostic pour faciliter la gestion et la maintenance à distance des systèmes déployés. Ils offrent également une sécurité que les commutateurs non administrables n'offrent pas.

 

Les commutateurs non administrables offrent un prix intéressant, mais leur absence d'interface d'administration et de fonctions de support complique la surveillance de l'état du système. Si un technicien doit être dépêché sur place pour effectuer les fonctions les plus élémentaires, comme un redémarrage, cela prend beaucoup trop de temps pour une simple restauration.

 

Le choix du bon commutateur permet de s'assurer que les blocs de données sont envoyés vers et depuis les appareils de charge de manière rapide et précise, sans délai ni temps d'arrêt.

 

Orchestrer ce type de flux de données dans des environnements Edge où les appareils sont situés aussi près que possible des utilisateurs pour obtenir les meilleures performances (comme les stations de chargement des véhicules électriques) relève de l'exploit. Très peu de systèmes industriels peuvent le faire.

 

Vous devez tenir compte de quatre facteurs essentiels lors de la sélection des composants de la station de recharge pour VE, afin de garantir le niveau de performance qu'exige une infrastructure stratégique. Ces critères s'appliquent à tout, des systèmes d'administration et de contrôle de l'énergie aux écrans d'affichage et aux dispositifs de surveillance (Internet des objets Industriel [IIoT] inclus).

 

1. Environnement de conditions de fonctionnement

Les composants de qualité industrielle sont un choix évident pour les stations de chargement des VE. Les appareils électroniques d'entreprise ou de grande consommation peuvent survivre dans des boîtiers climatisés, mais le maintien de leurs conditions de fonctionnement strictes peut consommer beaucoup d'énergie.

 

L'utilisation de composants industriels conçus pour fonctionner dans des environnements à conditions étendues (EEC) offre une plage de fonctionnement plus large, de sorte que les systèmes de climatisation embarqués n'ont pas besoin de travailler aussi intensément, à supposer qu'ils soient nécessaires.

 

Si les systèmes de climatisation embarqués tombent en panne, l'utilisation de composants industriels donne aux ingénieurs et aux techniciens le temps de prendre des mesures correctives avant que la panne ne s'étende et ne crée des interruptions de service imprévues.

 

2. Garanties et disponibilité du produit

Il est très important de travailler avec des fabricants d'équipements fiables qui garantissent leurs produits à long terme, c'est-à-dire des entreprises qui assurent la maintenance de leurs composants sans vous obliger à modifier la nomenclature et à demander des recertifications au fil du temps.

 

Plus les composants sont essentiels aux déploiements de stations de chargement de VE individuelles et collectives, plus les garanties et la disponibilité des produits deviennent importantes pour s'assurer qu'ils sont pris en charge et faciles à trouver à long terme.

 

Il faut admettre que même les meilleurs produits peuvent tomber en panne en cours de fonctionnement. Pour que cela se produise le moins souvent possible, il existe certains critères que vous devez prendre en compte.

 

Par exemple, le temps moyen entre les défaillances (MTBF) est une bonne mesure de la fiabilité d'une station de chargement EV particulière. Si le produit tombe en panne, le délai moyen pour le remplacer (MTTR) indique la rapidité avec laquelle un système reposant sur ces pièces peut être restauré.

 

3. Certifications de sûreté

Dans la mesure où les stations de chargement des VE sont utilisées par le public, elles doivent être certifiées selon des normes qui garantissent la sécurité des personnes et des autres équipements qui les intègrent.

 

La conception des stations nécessite souvent des tests rigoureux. Le processus de test est beaucoup plus facile en utilisant des composants dotés de leurs propres certifications de sécurité.

 

​​​​​​4. Évolutivité

Les systèmes peuvent être déployés en tant qu'unités isolées ou dans le cadre de plusieurs unités. Les unités individuelles doivent être complètement autonomes (c'est-à-dire que tout ce dont elles ont besoin doit être embarqué) alors que les unités regroupées peuvent partager les ressources pour réduire le coût par unité.

 

Les meilleures conceptions de stations de chargement devraient inclure la capacité d'évoluer en utilisant les composants d'une station pour soutenir le fonctionnement d'une autre. En utilisant les mêmes composants pour prendre en charge les deux modèles de fonctionnement sans accroître le coût du produit, les concepteurs disposent d'une plateforme facilement modulable pour travailler.

 

Un dispositif industriel Edge renforcé vous permet de déployer des logiciels personnalisés embarqués dans la station de chargement afin qu'elle soit proche de l'action pour donner le meilleur résultat. Une connexion VPN permanente à un cloud public ou privé fait partie intégrante de cette plateforme Edge.

 

Les opérateurs de réseau proposent souvent des fonctionnalités spéciales pour sécuriser les connexions. Que la connexion passe par un réseau ouvert ou non, elle atteindra éventuellement l'Internet. Pour s'assurer que vos données restent sécurisées tout au long de leur parcours de bout en bout, un VPN est une solution pratique.

 

Belden au service des stations de chargement des VE

 

Lors de la conception d'un système de chargement des VE, il y a de nombreux éléments à prendre en compte, allant de la fiabilité aux garanties. Nous savons que cela peut paraître très intimidant. Grâce à Belden, vous disposez d'une solution de bout en bout, évolutive et rentable, spécialement conçue pour les stations de chargement des véhicules électriques.

 

  • Belden Horizon utilise le réseau de données persistant (PDN) pour fournir une connexion VPN toujours active et toujours sécurisée pour une surveillance et un accès à distance sécurisés.
  • ProSoft ICX35 fournit une connexion cellulaire dédiée sur le porteur de votre choix pour héberger des tunnels VPN cryptés.
  • Hirschmann BRS20-4TX-EEC ou BRS20-8TX-EEC offrent un commutateur de niveau 2 rentable pour engendrer un réseau OT localisé avec une interface gérée et des fonctions de sécurité avancées.
  • Hirschmann OpEdge-8D peut être un ajout à la solution qui fournit une plateforme de calcul de périphérie multiport gérée par Belden Horizon.

 

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