Cosa dovrebbe includere una richiesta di offerta OBC EV?

Una richiesta di offerta per il caricatore di bordo di un veicolo elettrico ben preparata dovrebbe fornire al fornitore informazioni sufficienti per determinare se un OBC esistente può soddisfare i requisiti del programma del veicolo o se è necessaria una personalizzazione dell'hardware, del software, della meccanica o della comunicazione. Come minimo, la richiesta di offerta dovrebbe definire l'applicazione del veicolo, il sistema di batterie, l'ingresso CA, la potenza di ricarica richiesta, le condizioni termiche, i vincoli meccanici, le interfacce di comunicazione, i requisiti ambientali, le aspettative di convalida, i tempi del progetto e il volume di produzione previsto.

L'obiettivo non è quello di riempire la RFQ con il maggior numero possibile di numeri fissi. Si tratta di distinguere chiaramente i requisiti obbligatori dagli obiettivi preferiti e dagli intervalli consentiti. Ciò offre ai team di progettazione la possibilità di confrontare soluzioni tecnicamente appropriate senza creare inutili vincoli di progettazione.

La seguente lista di controllo spiega le informazioni più importanti che gli OEM di veicoli elettrici, gli sviluppatori di veicoli commerciali e gli integratori di sistema dovrebbero preparare prima di richiedere un preventivo OBC.

Punti chiave

• Prima di richiedere un preventivo, definire la tensione nominale della batteria, la tensione di carica minima e massima, l'alimentazione OBC richiesta e le condizioni di ingresso CA.

• Specificare obiettivi di efficienza e qualità dell'energia nei punti operativi rilevanti invece di fare affidamento solo su un numero di picco di efficienza.

• Definisci i requisiti di imballaggio, raffreddamento, protezione IP, vibrazioni e temperatura in base all'effettivo ambiente di installazione del veicolo anziché applicare un requisito fisso a ogni progetto.

• Separare la comunicazione interna del veicolo dalla comunicazione EV-EVSE. CAN è comunemente utilizzato tra OBC, BMS e VCU, mentre standard come La norma ISO 15118 dovrebbe essere specificata solo quando richiesto dall'architettura di ricarica del veicolo e dal mercato di riferimento.

• Valutare la capacità ingegneristica del fornitore, i sistemi di qualità del settore automobilistico, il supporto per la convalida, la capacità di produzione, il controllo delle modifiche e il supporto del ciclo di vita oltre al prezzo unitario.

Specifiche elettriche principali per la tua richiesta di offerta OBC per veicoli elettrici

I requisiti elettrici sono il punto di partenza di una richiesta di offerta di EV OBC. Il fornitore deve comprendere sia l'ambiente di ricarica CA che il sistema di batterie ad alta tensione. La semplice richiesta di un 'caricabatterie da 11 kW' non è sufficiente per determinare la compatibilità.

Potenza nominale e requisiti di ricarica

Inizia con la potenza di ricarica continua richiesta e il tempo di ricarica CA target del veicolo. Le classi di potenza OBC comuni includono 3,3 kW, 6,6 kW, 11 kW, Configurazioni da 13 kW , 20 kW, 22 kW e di potenza superiore per applicazioni EV commerciali e specializzate selezionate.

La valutazione appropriata dipende dalla capacità della batteria, dal ciclo di lavoro del veicolo, dalla finestra di ricarica prevista, dall'infrastruttura CA disponibile, dall'architettura termica, dallo spazio del pacchetto e dal costo. Ad esempio, un Un OBC da 11 kW può essere appropriato quando sono disponibili tempi di consegna AC più rapidi e un'infrastruttura trifase compatibile, mentre un'unità di potenza inferiore può essere sufficiente per un veicolo che ha una lunga finestra di ricarica notturna.

Voltaggio della batteria e intervallo di uscita CC

La richiesta di offerta dovrebbe indicare la tensione nominale della batteria insieme alla tensione minima e massima prevista durante la ricarica. Fare riferimento alla batteria semplicemente come un 'sistema da 400 V' o un 'sistema da 800 V' non è sufficientemente preciso per la valutazione del fornitore perché le finestre operative effettive possono variare sostanzialmente in base alla composizione chimica della batteria, alla configurazione del pacco, allo stato di carica e alla progettazione del veicolo.

Il fornitore ha bisogno dei requisiti di uscita CC completi per valutare la topologia, la tensione nominale dei semiconduttori, la progettazione dell'isolamento, l'intervallo di controllo, l'efficienza e le prestazioni termiche.

I campi RFQ consigliati includono:

• Voltaggio nominale della batteria

• Tensione minima di carica della batteria

• Tensione massima di carica della batteria

• Corrente di carica massima richiesta

• Precisione del controllo tensione/corrente richiesta

• Profilo di ricarica o requisiti di controllo BMS pertinenti

Tensione, fase e frequenza di ingresso CA

La richiesta di offerta deve inoltre definire le condizioni di ricarica CA previste nei mercati target del veicolo. Ciò include l'intervallo di tensione in ingresso, la frequenza, la configurazione di fase, la corrente massima e qualsiasi comportamento di declassamento richiesto.

Non dare per scontato che una relazione fissa tra la potenza OBC e la configurazione di fase si applichi a livello globale. Ad esempio, la ricarica da 11 kW è comunemente associata alla CA trifase nei mercati che utilizzano infrastrutture trifase di classe 400 V, ma l'esatta architettura di ingresso supportata deve sempre essere confermata dal progetto OBC specifico.

Requisiti di prestazioni, efficienza e qualità dell'alimentazione

L’efficienza OBC influisce sulle perdite di energia, sul carico termico, sulla richiesta di refrigerante, sullo stress dei componenti e sulle prestazioni di ricarica a livello del veicolo. Tuttavia, una RFQ non dovrebbe definire le prestazioni solo attraverso un unico valore di picco di efficienza.

Landworld discute questa relazione in modo più dettagliato nel suo articolo su come L’efficienza dell’OBC incide sul consumo energetico dei veicoli elettrici.

Definire l'efficienza attraverso i punti operativi rilevanti

Invece di scrivere semplicemente 'l'efficienza deve superare il 95%', definisci come verrà valutata l'efficienza. A seconda del progetto, ciò può includere l'efficienza minima o target con combinazioni rappresentative di tensione di ingresso CA, tensione della batteria, potenza di uscita e temperatura.

I requisiti utili per la richiesta di offerta possono includere:

• Obiettivo massima efficienza

• Efficienza minima ai punti di carico selezionati

• Efficienza con tensione minima e massima della batteria

• Efficienza in condizioni rappresentative di ingresso CA

• Condizioni e tolleranze di misura

Ciò fornisce un quadro molto più chiaro della performance reale dell'OBC rispetto a un numero di titolo. Ulteriori informazioni sono disponibili nella guida di Landworld efficienza del caricabatterie di bordo.

Fattore di potenza e armoniche

La richiesta di offerta dovrebbe inoltre identificare i requisiti applicabili di qualità dell'alimentazione, inclusi fattore di potenza, armoniche della corrente di ingresso e compatibilità elettromagnetica. I limiti richiesti dovrebbero basarsi sui mercati target, sulla potenza in ingresso e sugli standard applicabili anziché essere copiati da una specifica OBC generica.

Ove necessario, indicare:

• Fattore di potenza richiesto ai punti operativi definiti

• Limiti di corrente armonica applicabili

• Standard EMI/EMC e livelli di test

• Condizioni in base alle quali viene misurata la prestazione

Gestione termica e declassamento

Selezionare il raffreddamento in base all'architettura del veicolo

Non esiste una regola universale secondo cui ogni OBC al di sopra di una particolare potenza nominale deve utilizzare il raffreddamento a liquido. Il raffreddamento deve essere selezionato in base alla perdita di potenza, alla densità di potenza, al volume del pacchetto, alle condizioni ambientali, al ciclo di lavoro del veicolo, al luogo di installazione e all'architettura termica esistente del veicolo.

Il raffreddamento a liquido è comune nelle applicazioni OBC automobilistiche ad alta potenza e densità di potenza perché può integrarsi con il circuito termico del veicolo. Le soluzioni raffreddate ad aria possono comunque essere adatte per determinate classi di veicoli e ambienti operativi.

Se l'OBC proposto utilizza il raffreddamento a liquido, la richiesta di offerta dovrebbe definire o richiedere un accordo su:

Definire il comportamento di declassamento termico

La richiesta di offerta dovrebbe definire cosa succede quando la temperatura ambiente, la temperatura del liquido di raffreddamento, la temperatura dei componenti o un altro parametro termico supera l'intervallo operativo a piena potenza.

Chiedere al fornitore di fornire l'inviluppo di potenza continua e la curva di declassamento anziché fare affidamento solo sul valore nominale massimo assoluto della temperatura di giunzione del semiconduttore. I valori nominali massimi dei componenti rappresentano limiti di progettazione e non obiettivi operativi normali raccomandati.

Il team di ingegneri del veicolo dovrebbe capire quando l'OBC inizia a ridurre la potenza, come viene controllata la riduzione, come vengono segnalati i guasti termici e in quali condizioni riprende la normale ricarica.

Integrazione fisica e durabilità ambientale

Dimensioni, peso e montaggio

I requisiti di imballaggio dovrebbero derivare direttamente dall'architettura del veicolo. Evitare di specificare presupposti generici come 'un OBC dovrebbe pesare 8-15 kg' perché le dimensioni e la massa accettabili differiscono sostanzialmente tra veicoli passeggeri, veicoli commerciali, macchine edili, veicoli elettrici fuoristrada e sistemi di alimentazione integrati.

Fornire invece un ingombro meccanico massimo e vincoli di installazione.

Vibrazioni e validazione meccanica

L'elettronica di potenza montata sul veicolo deve resistere alle vibrazioni e agli shock meccanici adeguati alla posizione di installazione. La norma ISO 16750-3 può essere rilevante per le apparecchiature elettriche ed elettroniche dei veicoli stradali, mentre possono applicarsi anche standard di prova specifici dell'OEM o altri profili di convalida.

La tua richiesta di offerta dovrebbe identificare la categoria del veicolo, la posizione di installazione, il profilo di vibrazione richiesto, i requisiti di shock, il metodo di montaggio e qualsiasi specifica di convalida specifica del cliente. Il fornitore può quindi confermare se un prodotto esistente è già stato convalidato in condizioni comparabili.

Classificazione IP e protezione ambientale

Non richiedere automaticamente IP67 per ogni OBC. La protezione di ingresso necessaria dipende dal luogo in cui è installata l'unità e dalla sua realistica esposizione all'acqua e alla polvere. L'installazione di apparecchiature sottoscocca o esposte può richiedere un grado di protezione IP più elevato rispetto a un'installazione protetta all'interno di un compartimento sigillato del veicolo.

La richiesta di offerta dovrebbe definire:

• Grado IP richiesto

• Requisiti di esposizione all'acqua o di immersione, se applicabili

• Esposizione alla polvere

• Umidità e condensa

• Condizioni di nebbia salina o corrosione, se rilevanti

• Esposizione chimica se le condizioni di installazione lo richiedono

Temperatura operativa e di conservazione

Allo stesso modo, da -40°C a +85°C non dovrebbero essere presentati come intervallo operativo OBC universale obbligatorio. La richiesta di offerta dovrebbe indicare i requisiti effettivi di temperatura operativa e di stoccaggio a livello del veicolo e distinguere tra funzionamento a piena potenza, funzionamento ridotto, capacità di avvio e sopravvivenza dello stoccaggio.

Se il progetto richiede capacità di avviamento a freddo a -40°C o funzionamento in ambienti di costruzione o veicoli commerciali ad alta temperatura, dichiararlo esplicitamente e chiedere al fornitore di fornire i limiti prestazionali corrispondenti e le prove di convalida.

Requisiti di comunicazione e integrazione del veicolo

I requisiti di comunicazione sono spesso eccessivamente semplificati nelle richieste di offerta OBC. È importante separare tre diversi livelli di comunicazione: comunicazione all'interno del veicolo, comunicazione tra il veicolo elettrico e l'EVSE e comunicazione tra l'infrastruttura di ricarica e i sistemi di gestione backend.

Comunicazione CAN, BMS e VCU

CAN è comunemente utilizzato per la comunicazione tra l'OBC e i controller del veicolo come BMS e VCU. La richiesta di offerta dovrebbe definire le aspettative dell'interfaccia in modo sufficientemente chiaro da consentire al fornitore di stimare il lavoro di adattamento e integrazione del software.

Includi informazioni come:

• Velocità di trasmissione CAN

• Definizioni dei messaggi o disponibilità DBC

• Logica di abilitazione e arresto della ricarica

• Comandi di tensione e corrente

• Messaggi di stato

• Segnalazione della temperatura

• Messaggi di errore e diagnostici

• Comportamento al risveglio e al sonno

• UDS o altri requisiti diagnostici ove applicabile

EV-EVSE e comunicazione backend

La ISO 15118 non dovrebbe quindi essere scritta come requisito obbligatorio per ogni progetto OBC. La norma ISO 15118-20, ad esempio, definisce la comunicazione EV-EVSE e include requisiti di comunicazione che supportano il trasferimento di potenza bidirezionale. L'appartenenza o meno a una specifica richiesta di offerta dipende dall'architettura di ricarica del veicolo e dai mercati target.

In genere l’OCPP non dovrebbe figurare tra i requisiti fondamentali del protocollo OBC perché regola la comunicazione tra le stazioni di ricarica e i sistemi di gestione della ricarica piuttosto che la comunicazione all’interno del veicolo.

Diagnostica e gestione dei guasti

La richiesta di offerta dovrebbe definire la protezione richiesta, la diagnostica e il comportamento di segnalazione degli errori. Le tipiche funzioni OBC possono includere la protezione da sovratensione, sottotensione, sovracorrente, sovratemperatura, guasti di isolamento, perdita di comunicazione e condizioni anomale di ingresso CA.

Chiedere al fornitore di spiegare:

• Logica di rilevamento dei guasti

• Classificazione della gravità dei guasti

• Segnalazione guasti CAN

• Codici di errore diagnostici

• Comportamento in stato sicuro

• Ripristino guasti e logica di riavvio

Standard, sicurezza funzionale e sicurezza informatica

Definire gli standard applicabili per mercato di destinazione

Un errore comune nella richiesta di offerta è copiare un lungo elenco di standard di ricarica e richiedere all'OBC di 'rispettarli tutti'. Standard diversi coprono parti diverse del veicolo e dell'ecosistema di ricarica. L'elenco pertinente dovrebbe essere determinato in base al tipo di veicolo, al mercato, all'interfaccia di ricarica, all'architettura del sistema e alla strategia di omologazione.

A seconda del progetto, le aree da considerare possono includere:

• Requisiti ambientali elettrici/elettronici del veicolo

• Requisiti EMC come le specifiche CISPR o OEM applicabili

• Requisiti di carica conduttiva

• Requisiti di comunicazione EV-EVSE

• Requisiti di sicurezza elettrica e isolamento

• Requisiti di sicurezza funzionale

• Requisiti ingegneristici della sicurezza informatica

• Standard di validazione specifici del cliente

Non inserire automaticamente gli standard destinati principalmente agli EVSE esterni, come i requisiti delle stazioni di ricarica, nelle specifiche dei componenti OBC senza confermarne l'ambito.

Sicurezza funzionale

Se l'OBC contribuisce alle funzioni del veicolo legate alla sicurezza, la RFQ dovrebbe definire le aspettative di sicurezza funzionale del progetto, compresi i prodotti di lavoro richiesti, l'interfaccia di sicurezza, gli obiettivi di sicurezza, le ipotesi ASIL ove applicabile e l'allocazione delle responsabilità tra produttore del veicolo e fornitore.

Landworld opera secondo un sistema di gestione della qualità automobilistica certificato IATF 16949. Per i progetti con requisiti di sicurezza funzionale, lo sviluppo e la convalida relativi alla norma ISO 26262 possono essere affrontati in base allo specifico prodotto e all'ambito del progetto. Queste capacità organizzative possono supportare i progetti OEM, ma la RFQ dovrebbe comunque definire le prove richieste a livello di prodotto e progetto piuttosto che considerare una certificazione a livello aziendale come prova che ogni singolo OBC soddisfa automaticamente tutti i requisiti di sicurezza del veicolo.

Sicurezza informatica

I requisiti di cibersicurezza dovrebbero essere definiti anche in base all’architettura del sistema e all’analisi dei rischi. I potenziali requisiti possono includere aggiornamento firmware autenticato, avvio sicuro, controllo degli accessi, protezione diagnostica, comunicazione sicura, gestione delle chiavi e procedure di aggiornamento del software.

Landworld ha ottenuto Certificazione ISO/SAE 21434 , a supporto delle sue capacità di sviluppo e gestione della sicurezza informatica automobilistica. Per una richiesta di offerta effettiva, i risultati finali richiesti in materia di sicurezza informatica dovrebbero comunque essere definiti in base all’architettura specifica del veicolo e all’ambito del progetto.

Requisiti di convalida e test

Una forte richiesta di offerta OBC EV dovrebbe indicare al fornitore quali prove sono necessarie prima dell'approvazione del progetto, del completamento del DV/PV e dell'avvio della produzione. Evita di chiedere solo se il prodotto è di 'grado automobilistico'.

Chiedere se i rapporti di prova esistenti si applicano all'esatta versione hardware e software offerta. Una dichiarazione generale sulle capacità aziendali non dovrebbe sostituire le prove specifiche del modello laddove la convalida sia fondamentale.

Requisiti commerciali, di produzione e del ciclo di vita

Una RFQ non è solo un documento tecnico. Il fornitore necessita inoltre di informazioni commerciali e di programma sufficienti per determinare gli strumenti, l'impegno tecnico, il programma di convalida, la capacità di produzione e il prezzo unitario.

Volume e sequenza temporale del progetto

Includere:

• Quantità di prototipi

• Quantità di campioni DV/PV, se applicabile

• Volume annuo previsto

• Volume totale previsto del programma

• Data di consegna del prototipo

• Traguardi di convalida

• PPAP o tempi di approvazione equivalenti

• Data di inizio produzione

Garanzia e supporto sul campo

Non dare per scontato che ogni progetto OBC debba richiedere esattamente cinque anni o 100.000 miglia di copertura in garanzia. Gli obblighi di garanzia dipendono dalla categoria del veicolo, dall'accordo commerciale, dalle condizioni operative, dal mercato e dai requisiti del programma OEM.

Definire invece il periodo di garanzia richiesto e chiedere al fornitore di spiegare:

Elenco di controllo delle richieste di offerta di EV OBC

Il seguente riepilogo può essere utilizzato come una pratica lista di controllo della RFQ della prima fase.

Collaborare con Landworld per le tue esigenze di richiesta di offerta OBC

Landworld Technology sviluppa soluzioni di alimentazione di bordo per piattaforme di veicoli elettrici, inclusi OBC, convertitori DC/DC e sistemi di alimentazione integrati. È attuale il portafoglio di prodotti copre molteplici livelli di potenza e configurazioni di sistema per applicazioni per veicoli passeggeri, commerciali, fuoristrada e specializzati per veicoli elettrici.

Qualità automobilistica e capacità ingegneristica

Landworld opera secondo un sistema di gestione della qualità automobilistica certificato IATF 16949. Per i progetti con requisiti di sicurezza funzionale, lo sviluppo e la convalida relativi alla norma ISO 26262 possono essere affrontati in base allo specifico prodotto e all'ambito del progetto. L'azienda afferma inoltre di detenere tutti i diritti di proprietà intellettuale sui suoi prodotti elettronici di potenza ad alta affidabilità e ad alta densità di potenza.

Per un programma OEM, queste funzionalità sono importanti perché l'approvvigionamento OBC spesso implica qualcosa di più dell'acquisto di un modulo standard. I team dei veicoli potrebbero richiedere modifiche all'intervallo di tensione, alla comunicazione CAN, ai connettori, al firmware, alle dimensioni del pacchetto, alle interfacce termiche o ad altri parametri di sistema.

Puoi rivedere la versione attuale di Landworld soluzioni di caricabatterie di bordo prima di inviare una richiesta di offerta.

Personalizzazione e integrazione del veicolo

Un fornitore OBC tecnicamente utile dovrebbe essere in grado di valutare il requisito completo anziché limitarsi ad abbinare un cliente alla potenza nominale di catalogo più vicina. Landworld fornisce soluzioni OBC e DC/DC personalizzabili per diverse piattaforme di veicoli e collabora con i clienti su parametri quali potenza, voltaggio, fattore di forma e integrazione del veicolo.

Per ulteriori informazioni tecniche, visitare Landworld FAQ tecniche o rivedere quelle dell'azienda background ingegneristico e produttivo.

Quando le specifiche del tuo veicolo saranno pronte, potrai farlo contattare Landworld e fornire l'intervallo di tensione della batteria, l'alimentazione OBC richiesta, l'ingresso CA, l'interfaccia di comunicazione, le condizioni di raffreddamento, i limiti della confezione, il volume annuale previsto e i tempi del progetto per una valutazione tecnica iniziale.

Conclusione

Una buona richiesta di offerta OBC per veicoli elettrici fa molto di più che specificare una potenza nominale. Definisce le condizioni elettriche, termiche, meccaniche, di comunicazione, ambientali, di validazione, di sicurezza, di produzione e del ciclo di vita che l'OBC deve soddisfare all'interno del veicolo.

Le richieste di offerta più utili separano i requisiti obbligatori dagli obiettivi preferiti e dalle alternative consentite. Ciò offre ai fornitori la flessibilità sufficiente per consigliare una piattaforma esistente, ove appropriato, identificando chiaramente le aree che richiedono personalizzazione.

Se stai preparando un progetto EV OBC, rivedi Landworld autonomia del caricabatterie di bordo o contattare il team di ingegneri con le specifiche del veicolo per un'ulteriore valutazione.

Domande frequenti

Quali informazioni devo fornire per prime in una richiesta di offerta di EV OBC?

Inizia con l'applicazione del veicolo, la tensione nominale/minima/massima della batteria, la capacità della batteria, la potenza di ricarica OBC richiesta, la tensione e la fase di ingresso CA, le condizioni di raffreddamento, i limiti del pacchetto, i requisiti di comunicazione CAN, i mercati di destinazione, il volume annuale previsto e i tempi del progetto. Questi parametri consentono al fornitore di determinare se una piattaforma OBC esistente è adatta.

Dovrei richiedere un'efficienza OBC superiore al 95%?

Un obiettivo ad alta efficienza è utile, ma un numero di picco non è sufficiente per una richiesta di offerta tecnica. Definire le condizioni operative in cui verrà misurata l'efficienza e, ove necessario, specificare gli obiettivi in ​​termini di carico rappresentativo, ingresso CA, tensione della batteria e punti di temperatura.

Un OBC superiore a 11 kW richiede sempre il raffreddamento a liquido?

No. Il raffreddamento a liquido è comune per gli OBC automobilistici ad alta potenza o ad alta densità di potenza, ma il metodo di raffreddamento corretto dipende dalla perdita di potenza, dall'imballaggio, dalle condizioni ambientali, dal ciclo di lavoro e dall'architettura termica del veicolo. La richiesta di offerta dovrebbe definire l'ambiente termico disponibile invece di applicare una regola di raffreddamento basata esclusivamente sulla potenza nominale.

Ogni OBC necessita della ISO 15118?

No. La norma ISO 15118 definisce la comunicazione tra il veicolo elettrico e l'EVSE ed è rilevante per le architetture dei veicoli che richiedono funzioni di comunicazione associate come Plug & Charge, ricarica intelligente o determinate funzionalità di ricarica bidirezionale. La sua applicabilità dipende dal sistema di tariffazione e dal mercato di riferimento.

L'OCPP dovrebbe essere incluso in una richiesta di offerta OBC?

Normalmente non come requisito OBC. L'OCPP è principalmente un protocollo di comunicazione tra stazioni di ricarica e sistemi di gestione della ricarica. La comunicazione CAN tra OBC, BMS e VCU è molto più direttamente rilevante per una richiesta di offerta di un componente OBC.

Ogni OBC automobilistico necessita di IP67?

No. Il livello di protezione richiesto dipende dall'ambiente di installazione. Un'installazione esposta o sottoscocca può richiedere una protezione più forte di un'unità montata all'interno di un involucro protetto. Specifica i reali requisiti ambientali del veicolo invece di richiedere automaticamente IP67.

In che modo Landworld può supportare una richiesta di offerta OBC EV?

Landworld offre OBC e soluzioni di alimentazione integrate su più livelli di potenza e supporta la personalizzazione per diverse architetture di veicoli elettrici. Gli acquirenti possono esaminarlo Portafoglio OBC e contatta il team Landworld per i requisiti relativi a batteria, ricarica, comunicazione, termici, meccanici e di progetto.