¿Qué debe incluir una solicitud de cotización de OBC para vehículos eléctricos?

Una solicitud de cotización para cargadores a bordo de vehículos eléctricos bien preparada debe brindarle al proveedor suficiente información para determinar si un OBC existente puede cumplir con los requisitos del programa del vehículo o si se necesita personalización de hardware, software, mecánica o comunicación. Como mínimo, la RFQ debe definir la aplicación del vehículo, el sistema de batería, la entrada de CA, la potencia de carga requerida, las condiciones térmicas, las limitaciones mecánicas, las interfaces de comunicación, los requisitos ambientales, las expectativas de validación, el calendario del proyecto y el volumen de producción esperado.

El objetivo no es llenar la solicitud de cotización con tantos números fijos como sea posible. Se trata de distinguir claramente los requisitos obligatorios de los objetivos preferidos y los rangos permitidos. Esto brinda a los equipos de ingeniería espacio para comparar soluciones técnicamente apropiadas sin crear restricciones de diseño innecesarias.

La siguiente lista de verificación explica la información más importante que los OEM de vehículos eléctricos, los desarrolladores de vehículos comerciales y los integradores de sistemas deben preparar antes de solicitar una cotización de OBC.

Conclusiones clave

• Defina el voltaje nominal de la batería, el voltaje de carga mínimo y máximo, la potencia OBC requerida y las condiciones de entrada de CA antes de solicitar una cotización.

• Especifique objetivos de eficiencia y calidad de energía en todos los puntos operativos relevantes en lugar de depender solo de un número de eficiencia máxima.

• Defina los requisitos de embalaje, refrigeración, protección IP, vibración y temperatura según el entorno de instalación real del vehículo en lugar de aplicar un requisito fijo a cada proyecto.

• Separe la comunicación interna del vehículo de la comunicación EV-EVSE. CAN se usa comúnmente entre OBC, BMS y VCU, mientras que estándares como La norma ISO 15118 debe especificarse solo cuando lo requiera la arquitectura de carga del vehículo y el mercado objetivo.

• Evalúe la capacidad de ingeniería del proveedor, los sistemas de calidad automotriz, el soporte de validación, la capacidad de producción, el control de cambios y el soporte del ciclo de vida, además del precio unitario.

Especificaciones eléctricas básicas para su solicitud de cotización OBC para vehículos eléctricos

Los requisitos eléctricos son el punto de partida de una solicitud de cotización de EV OBC. El proveedor debe comprender tanto el entorno de carga de CA como el sistema de baterías de alto voltaje. Solicitar simplemente un 'cargador de 11 kW' no es suficiente para determinar la compatibilidad.

Clasificación de potencia y requisitos de carga

Comience con la potencia de carga continua requerida y el tiempo de carga de CA objetivo del vehículo. Las clases de potencia OBC comunes incluyen 3,3 kW, 6,6 kW, 11 kW, Configuraciones de 13 kW , 20 kW, 22 kW y mayor potencia para aplicaciones de vehículos eléctricos comerciales y especializadas seleccionadas.

La clasificación adecuada depende de la capacidad de la batería, el ciclo de trabajo del vehículo, la ventana de carga objetivo, la infraestructura de CA disponible, la arquitectura térmica, el espacio del paquete y el costo. Por ejemplo, un El OBC de 11 kW puede ser apropiado cuando se dispone de una respuesta de CA más rápida e infraestructura trifásica compatible, mientras que una unidad de menor potencia puede ser suficiente para un vehículo que tiene un período de carga nocturno prolongado.

Voltaje de la batería y rango de salida de CC

La RFQ debe indicar el voltaje nominal de la batería junto con el voltaje mínimo y máximo esperado durante la carga. Referirse a la batería simplemente como 'sistema de 400 V' o 'sistema de 800 V' no es lo suficientemente preciso para la evaluación del proveedor porque las ventanas operativas reales pueden variar sustancialmente según la química de la batería, la configuración del paquete, el estado de carga y el diseño del vehículo.

El proveedor necesita el requisito completo de salida de CC para evaluar la topología, la tensión nominal del semiconductor, el diseño del aislamiento, el rango de control, la eficiencia y el rendimiento térmico.

Los campos de solicitud de cotización recomendados incluyen:

• Tensión nominal de la batería

• Tensión mínima de carga de la batería

• Tensión máxima de carga de la batería

• Corriente de carga máxima requerida

• Precisión de control de voltaje/corriente requerida

• Perfil de carga o requisitos de control BMS relevantes

Voltaje, fase y frecuencia de entrada de CA

La RFQ también debe definir las condiciones de carga de CA esperadas en los mercados objetivo del vehículo. Esto incluye rango de voltaje de entrada, frecuencia, configuración de fase, corriente máxima y cualquier comportamiento de reducción requerido.

No asuma que una relación fija entre la potencia del OBC y la configuración de fase se aplica globalmente. Por ejemplo, la carga de 11 kW se asocia comúnmente con CA trifásica en mercados que utilizan infraestructura trifásica de clase 400 V, pero la arquitectura de entrada exacta admitida siempre debe confirmarse a partir del diseño específico de OBC.

Requisitos de rendimiento, eficiencia y calidad de la energía

La eficiencia de OBC afecta las pérdidas de energía, la carga térmica, la demanda de refrigerante, la tensión de los componentes y el rendimiento de carga a nivel del vehículo. Sin embargo, una solicitud de cotización no debe definir el desempeño únicamente a través de una única cifra de eficiencia máxima.

Landworld analiza esta relación con más detalle en su artículo sobre cómo La eficiencia de OBC impacta el consumo de energía de los vehículos eléctricos.

Definir la eficiencia en todos los puntos operativos relevantes

En lugar de simplemente escribir 'la eficiencia debe exceder el 95%', defina cómo se evaluará la eficiencia. Dependiendo del proyecto, esto puede incluir una eficiencia mínima o objetivo en combinaciones representativas de voltaje de entrada de CA, voltaje de la batería, potencia de salida y temperatura.

Los requisitos útiles de RFQ pueden incluir:

• Objetivo de máxima eficiencia

• Eficiencia mínima en puntos de carga seleccionados

• Eficiencia bajo voltaje mínimo y máximo de batería.

• Eficiencia en condiciones representativas de entrada de CA

• Condiciones de medición y tolerancias.

Esto proporciona una imagen mucho más clara del desempeño real de OBC que un número de titular. Información adicional está disponible en la guía de Landworld para eficiencia del cargador a bordo.

Factor de potencia y armónicos

La RFQ también debe identificar los requisitos aplicables de calidad de la energía, incluido el factor de potencia, los armónicos de la corriente de entrada y la compatibilidad electromagnética. Los límites requeridos deben basarse en los mercados objetivo, la potencia de entrada y los estándares aplicables en lugar de copiarse de una especificación OBC genérica.

Cuando sea necesario, indique:

• Factor de potencia requerido en puntos de funcionamiento definidos

• Límites de corriente armónica aplicables

• Estándares EMI/EMC y niveles de prueba

• Condiciones bajo las cuales se mide el desempeño

Gestión térmica y reducción de potencia

Seleccione la refrigeración según la arquitectura del vehículo

No existe una regla universal que indique que cada OBC por encima de una potencia nominal particular deba utilizar refrigeración líquida. La refrigeración debe seleccionarse según la pérdida de potencia, la densidad de potencia, el volumen del paquete, las condiciones ambientales, el ciclo de trabajo del vehículo, la ubicación de instalación y la arquitectura térmica existente del vehículo.

La refrigeración líquida es común en aplicaciones OBC automotrices de mayor potencia y alta densidad de potencia porque puede integrarse con el circuito térmico del vehículo. Las soluciones refrigeradas por aire pueden seguir siendo adecuadas para determinadas clases de vehículos y entornos operativos.

Si el OBC propuesto utiliza refrigeración líquida, la RFQ debe definir o solicitar un acuerdo sobre:

Definir el comportamiento de reducción térmica

La RFQ debe definir qué sucede cuando la temperatura ambiente, la temperatura del refrigerante, la temperatura de los componentes u otro parámetro térmico excede el rango operativo de máxima potencia.

Solicite al proveedor que proporcione la envolvente de potencia continua y la curva de reducción en lugar de confiar únicamente en la clasificación máxima absoluta de temperatura de unión del semiconductor. Las clasificaciones máximas de los componentes son límites de diseño, no objetivos de funcionamiento normal recomendados.

El equipo de ingeniería del vehículo debe comprender cuándo el OBC comienza a reducir la energía, cómo se controla la reducción, cómo se informan las fallas térmicas y bajo qué condiciones se reanuda la carga normal.

Integración Física y Durabilidad Ambiental

Dimensiones, peso y montaje

Los requisitos de embalaje deben provenir directamente de la arquitectura del vehículo. Evite especificar suposiciones genéricas como 'un OBC debe pesar entre 8 y 15 kg' porque el tamaño y la masa aceptables difieren sustancialmente entre vehículos de pasajeros, vehículos comerciales, equipos de construcción, vehículos eléctricos todoterreno y sistemas de energía integrados.

En su lugar, proporcione una envolvente mecánica máxima y restricciones de instalación.

Vibración y Validación Mecánica

La electrónica de potencia montada en vehículos debe resistir vibraciones y golpes mecánicos apropiados para su ubicación de instalación. La norma ISO 16750-3 puede ser relevante para equipos eléctricos y electrónicos de vehículos de carretera, mientras que también pueden aplicarse estándares de prueba específicos de OEM u otros perfiles de validación.

Su RFQ debe identificar la categoría del vehículo, la ubicación de instalación, el perfil de vibración requerido, los requisitos de impacto, el método de montaje y cualquier especificación de validación específica del cliente. Luego, el proveedor puede confirmar si un producto existente ya ha sido validado en condiciones comparables.

Clasificación IP y protección ambiental

No requiera automáticamente IP67 para cada OBC. La protección de ingreso necesaria depende de dónde esté instalada la unidad y de su exposición real al agua y al polvo. Una instalación debajo de la carrocería o equipo expuesto puede requerir una clasificación IP más alta que una instalación protegida dentro de un compartimiento sellado del vehículo.

La solicitud de cotización debe definir:

• Clasificación IP requerida

• Requisitos de exposición al agua o inmersión, si corresponde

• Exposición al polvo

• Humedad y condensación

• Condiciones de niebla salina o corrosión, si procede.

• Exposición a productos químicos si las condiciones de instalación lo requieren.

Temperatura de funcionamiento y almacenamiento

De manera similar, -40°C a +85°C no debe presentarse como un rango operativo universal obligatorio de OBC. Su RFQ debe indicar los requisitos reales de temperatura de funcionamiento y almacenamiento a nivel del vehículo y distinguir entre funcionamiento a máxima potencia, funcionamiento reducido, capacidad de arranque y supervivencia del almacenamiento.

Si el proyecto requiere capacidad de arranque en frío a -40 °C u operación en entornos de construcción o vehículos comerciales de alta temperatura, indíquelo explícitamente y solicite al proveedor que proporcione los límites de rendimiento correspondientes y evidencia de validación.

Requisitos de comunicación e integración de vehículos

Los requisitos de comunicación con frecuencia se simplifican demasiado en las solicitudes de cotización de OBC. Es importante separar tres capas de comunicación diferentes: comunicación dentro del vehículo, comunicación entre el EV y EVSE, y comunicación entre la infraestructura de carga y los sistemas de gestión backend.

Comunicación CAN, BMS y VCU

CAN se usa comúnmente para la comunicación entre el OBC y los controladores del vehículo, como el BMS y la VCU. La RFQ debe definir las expectativas de la interfaz con suficiente claridad para que el proveedor pueda estimar el trabajo de adaptación e integración del software.

Incluya información como:

• Velocidad de baudios CAN

• Definiciones de mensajes o disponibilidad de DBC

• Lógica de activación y parada de carga

• Comandos de tensión y corriente.

• Mensajes de estado

• Informes de temperatura

• Mensajes de fallo y diagnóstico

• Comportamiento al despertar y al dormir.

• UDS u otros requisitos de diagnóstico cuando corresponda

EV–EVSE y comunicación backend

Por lo tanto, la norma ISO 15118 no debería redactarse como un requisito obligatorio para todos los proyectos OBC. ISO 15118-20, por ejemplo, define la comunicación EV-EVSE e incluye requisitos de comunicación que admiten la transferencia de energía bidireccional. Si pertenece o no a una solicitud de cotización específica depende de la arquitectura de carga del vehículo y de los mercados de destino.

Por lo general, OCPP no debería aparecer como un requisito básico del protocolo OBC porque rige la comunicación entre las estaciones de carga y los sistemas de gestión de carga en lugar de la comunicación dentro del vehículo.

Diagnóstico y manejo de fallas

La RFQ debe definir la protección, el diagnóstico y el comportamiento de notificación de fallas requeridos. Las funciones típicas de OBC pueden incluir protección contra sobretensión, subtensión, sobrecorriente, sobretemperatura, fallas de aislamiento, pérdida de comunicación y condiciones anormales de entrada de CA.

Pídale al proveedor que le explique:

• Lógica de detección de fallos

• Clasificación de gravedad de fallas

• Informe de fallas CAN

• Códigos de diagnóstico de problemas

• Comportamiento de estado seguro

• Lógica de reinicio y recuperación de fallas

Estándares, seguridad funcional y ciberseguridad

Definir estándares aplicables por mercado objetivo

Un error común en las solicitudes de presupuesto es copiar una larga lista de estándares de carga y exigir que la OBC 'cumpla con todos ellos'. Diferentes estándares cubren diferentes partes del vehículo y del ecosistema de carga. La lista relevante debe determinarse a partir del tipo de vehículo, mercado, interfaz de carga, arquitectura del sistema y estrategia de homologación.

Dependiendo del proyecto, las áreas a considerar pueden incluir:

• Requisitos ambientales eléctricos/electrónicos del vehículo

• Requisitos de EMC, como las especificaciones CISPR u OEM aplicables.

• Requisitos de carga conductiva

• Requisitos de comunicación EV-EVSE

• Requisitos de seguridad y aislamiento eléctrico.

• Requisitos de seguridad funcional

• Requisitos de ingeniería de ciberseguridad

• Estándares de validación específicos del cliente

No incluya automáticamente estándares destinados principalmente a EVSE externos, como los requisitos de las estaciones de carga, en la especificación del componente OBC sin confirmar su alcance.

Seguridad funcional

Si el OBC contribuye a las funciones del vehículo relacionadas con la seguridad, la RFQ debe definir las expectativas de seguridad funcional del proyecto, incluidos los productos de trabajo requeridos, la interfaz de seguridad, los objetivos de seguridad, los supuestos de ASIL cuando corresponda y la asignación de responsabilidades entre el fabricante y el proveedor del vehículo.

Landworld opera bajo un sistema de gestión de calidad automotriz certificado por IATF 16949. Para proyectos con requisitos de seguridad funcional, el desarrollo y la validación relacionados con ISO 26262 se pueden abordar de acuerdo con el producto específico y el alcance del proyecto. Estas capacidades organizativas pueden respaldar proyectos OEM, pero la RFQ aún debe definir la evidencia requerida a nivel de producto y proyecto en lugar de tratar una certificación a nivel de empresa como prueba de que cada OBC individual satisface automáticamente todos los requisitos de seguridad del vehículo.

Ciberseguridad

Los requisitos de ciberseguridad también deben definirse según la arquitectura del sistema y el análisis de riesgos. Los requisitos potenciales pueden incluir actualización de firmware autenticado, arranque seguro, control de acceso, protección de diagnóstico, comunicación segura, administración de claves y procedimientos de actualización de software.

Landworld ha obtenido Certificación ISO/SAE 21434 , que respalda sus capacidades de desarrollo y gestión de ciberseguridad automotriz. Para una RFQ real, los entregables de ciberseguridad requeridos aún deben definirse de acuerdo con la arquitectura específica del vehículo y el alcance del proyecto.

Requisitos de validación y prueba

Una RFQ sólida de EV OBC debe informar al proveedor qué evidencia se necesita antes de la aprobación del diseño, la finalización de DV/PV y el inicio de la producción. Evite preguntar únicamente si el producto es 'calidad automotriz'.

Pregunte si los informes de prueba existentes se aplican a la versión exacta de hardware y software que se ofrece. Una declaración general de capacidad de la empresa no debe reemplazar la evidencia específica del modelo cuando la validación es crítica.

Requisitos comerciales, de producción y de ciclo de vida

Una RFQ no es sólo un documento técnico. El proveedor también necesita suficiente información comercial y de programas para determinar las herramientas, el esfuerzo de ingeniería, el cronograma de validación, la capacidad de fabricación y el precio unitario.

Volumen del proyecto y cronograma

Incluir:

• Cantidad de prototipo

• Cantidades de muestra DV/PV, si corresponde

• Volumen anual esperado

• Volumen total esperado del programa

• Fecha de entrega del prototipo

• Hitos de validación

• PPAP o plazo de aprobación equivalente

• Fecha de inicio de producción

Garantía y soporte de campo

No asuma que cada proyecto de OBC deba requerir exactamente cinco años o 100 000 millas de cobertura de garantía. Las obligaciones de garantía dependen de la categoría del vehículo, el acuerdo comercial, las condiciones operativas, el mercado y los requisitos del programa OEM.

En su lugar, defina el período de garantía requerido y solicite al proveedor que le explique:

Lista de verificación de solicitudes de cotización de EV OBC

El siguiente resumen se puede utilizar como una lista de verificación práctica de RFQ para la primera etapa.

Asociación con Landworld para sus necesidades de solicitud de cotizaciones de OBC

Landworld Technology desarrolla soluciones de suministro de energía a bordo para plataformas de vehículos eléctricos, incluidos OBC, convertidores CC/CC y sistemas de energía integrados. su actual La cartera de productos cubre múltiples niveles de potencia y configuraciones de sistemas para aplicaciones de vehículos eléctricos de pasajeros, comerciales, todoterreno y especializados.

Calidad automotriz y capacidad de ingeniería

Landworld opera bajo un sistema de gestión de calidad automotriz certificado por IATF 16949. Para proyectos con requisitos de seguridad funcional, el desarrollo y la validación relacionados con ISO 26262 se pueden abordar de acuerdo con el producto específico y el alcance del proyecto. La compañía también afirma que posee todos los derechos de propiedad intelectual sobre sus productos electrónicos de potencia de alta confiabilidad y alta densidad de potencia.

Para un programa OEM, estas capacidades son importantes porque el abastecimiento de OBC a menudo implica más que la compra de un módulo estándar. Los equipos de vehículos pueden requerir cambios en el rango de voltaje, comunicación CAN, conectores, firmware, dimensiones del paquete, interfaces térmicas u otros parámetros del sistema.

Puedes revisar la actualidad de Landworld. soluciones de cargadores a bordo antes de enviar una solicitud de cotización.

Personalización e integración de vehículos

Un proveedor de OBC técnicamente útil debería poder evaluar el requisito completo en lugar de limitarse a hacer coincidir a un cliente con la clasificación de potencia del catálogo más cercana. Landworld proporciona soluciones OBC y DC/DC personalizables para diferentes plataformas de vehículos y trabaja con los clientes en parámetros como potencia, voltaje, factor de forma e integración del vehículo.

Para obtener información técnica adicional, visite Landworld's preguntas frecuentes técnicas o revisar las preguntas de la empresa experiencia en ingeniería y fabricación.

Cuando las especificaciones de su vehículo estén listas, podrá Comuníquese con Landworld y proporcione el rango de voltaje de la batería, la potencia OBC requerida, la entrada de CA, la interfaz de comunicación, las condiciones de enfriamiento, los límites del paquete, el volumen anual esperado y el cronograma del proyecto para una evaluación técnica inicial.

Conclusión

Una buena RFQ de OBC para vehículos eléctricos hace más que especificar una potencia nominal. Define las condiciones eléctricas, térmicas, mecánicas, de comunicación, ambientales, de validación, de seguridad, de producción y de ciclo de vida que debe cumplir el OBC en el interior del vehículo.

Las RFQ más útiles separan los requisitos obligatorios de los objetivos preferidos y las alternativas permitidas. Esto brinda a los proveedores suficiente flexibilidad para recomendar una plataforma existente cuando corresponda, al tiempo que identifica claramente las áreas que requieren personalización.

Si está preparando un proyecto EV OBC, revise la guía de Landworld gama de cargadores a bordo o comuníquese con el equipo de ingeniería con las especificaciones de su vehículo para una evaluación adicional.

Preguntas frecuentes

¿Qué información debo proporcionar primero en una solicitud de cotización de EV OBC?

Comience con la aplicación del vehículo, voltaje nominal/mínimo/máximo de la batería, capacidad de la batería, potencia de carga OBC requerida, fase y voltaje de entrada de CA, condiciones de enfriamiento, límites del paquete, requisitos de comunicación CAN, mercados objetivo, volumen anual esperado y cronograma del proyecto. Estos parámetros permiten al proveedor determinar si una plataforma OBC existente es adecuada.

¿Debería exigir más del 95% de eficiencia OBC?

Un objetivo de alta eficiencia es útil, pero un número máximo no es suficiente para una solicitud de cotización de ingeniería. Defina las condiciones operativas bajo las cuales se medirá la eficiencia y, cuando sea necesario, especifique objetivos en puntos representativos de carga, entrada de CA, voltaje de la batería y temperatura.

¿Un OBC de más de 11 kW requiere siempre refrigeración líquida?

No. La refrigeración líquida es común para los OBC automotrices de mayor potencia o densidad de potencia, pero el método de refrigeración correcto depende de la pérdida de energía, el embalaje, las condiciones ambientales, el ciclo de trabajo y la arquitectura térmica del vehículo. La solicitud de presupuesto debe definir el entorno térmico disponible en lugar de aplicar una regla de enfriamiento únicamente a partir de la potencia nominal.

¿Todos los OBC necesitan ISO 15118?

No. ISO 15118 define la comunicación entre el EV y el EVSE y es relevante para las arquitecturas de vehículos que requieren funciones de comunicación asociadas, como Plug & Charge, carga inteligente o ciertas capacidades de carga bidireccional. Su aplicabilidad depende del sistema de cobro y del mercado objetivo.

¿Debería incluirse OCPP en una solicitud de cotización de OBC?

Normalmente no es un requisito de OBC. OCPP es principalmente un protocolo de comunicación entre estaciones de carga y sistemas de gestión de carga. La comunicación CAN entre OBC, BMS y VCU es mucho más directamente relevante para una solicitud de cotización de un componente OBC.

¿Todos los OBC de automoción necesitan IP67?

No. El nivel de protección de ingreso requerido depende del entorno de instalación. Una instalación expuesta o debajo de la carrocería puede requerir una protección más fuerte que una unidad montada dentro de un gabinete protegido. Especifique los requisitos medioambientales reales del vehículo en lugar de solicitar automáticamente IP67.

¿Cómo puede Landworld respaldar una solicitud de cotización de OBC para vehículos eléctricos?

Landworld ofrece OBC y soluciones de energía integradas en múltiples niveles de potencia y admite la personalización para diferentes arquitecturas de vehículos eléctricos. Los compradores pueden revisar su cartera OBC y comuníquese con el equipo de Landworld con respecto a los requisitos de batería, carga, comunicación, térmicos, mecánicos y del proyecto.