Что должен включать в себя запрос предложения по EV OBC?

Хорошо подготовленный запрос на бортовое зарядное устройство для электромобилей должен предоставить поставщику достаточно информации, чтобы определить, может ли существующий OBC соответствовать требованиям программы автомобиля или требуется настройка аппаратного, программного, механического или коммуникационного оборудования. Как минимум, в запросе предложений должно быть указано применение транспортного средства, аккумуляторная система, вход переменного тока, требуемая мощность зарядки, температурные условия, механические ограничения, интерфейсы связи, требования к окружающей среде, ожидания валидации, сроки реализации проекта и ожидаемый объем производства.

Цель состоит не в том, чтобы заполнить запрос предложения как можно большим количеством фиксированных цифр. Цель состоит в том, чтобы четко отличать обязательные требования от предпочтительных целевых показателей и допустимых диапазонов. Это дает инженерным группам возможность сравнивать технически подходящие решения, не создавая ненужных ограничений при проектировании.

Следующий контрольный список объясняет наиболее важную информацию, которую OEM-производители электромобилей, разработчики коммерческих автомобилей и системные интеграторы должны подготовить, прежде чем запрашивать предложение OBC.

Ключевые выводы

• Прежде чем запрашивать предложение, определите номинальное напряжение аккумулятора, минимальное и максимальное напряжение зарядки, необходимую мощность OBC и условия входного переменного тока.

• Укажите целевые показатели эффективности и качества электроэнергии в соответствующих рабочих точках, а не полагайтесь только на один показатель пиковой эффективности.

• Определите требования к упаковке, охлаждению, защите IP, вибрации и температуре в соответствии с реальной средой установки автомобиля, а не применяйте одно фиксированное требование к каждому проекту.

• Отделите внутреннюю связь автомобиля от связи EV–EVSE. CAN обычно используется между OBC, BMS и VCU, тогда как такие стандарты, как ISO 15118 следует указывать только в том случае, если этого требует архитектура зарядки автомобиля и целевой рынок.

• Оцените технические возможности поставщика, автомобильные системы качества, поддержку валидации, производственные мощности, контроль изменений и поддержку жизненного цикла в дополнение к цене за единицу продукции.

Основные электрические характеристики вашего электромобиля OBC (запрос предложений)

Электрические требования являются отправной точкой запроса предложений по EV OBC. Поставщик должен понимать как среду зарядки переменного тока, так и систему высоковольтных аккумуляторов. Простого запроса «зарядного устройства на 11 кВт» недостаточно для определения совместимости.

Номинальная мощность и требования к зарядке

Начните с необходимой мощности непрерывной зарядки и целевого времени зарядки автомобиля переменным током. Общие классы мощности OBC включают 3,3 кВт, 6,6 кВт, 11 кВт, Конфигурации мощностью 13 кВт , 20 кВт, 22 кВт и более высокой мощности для некоторых коммерческих и специализированных электромобилей.

Соответствующий рейтинг зависит от емкости аккумулятора, рабочего цикла транспортного средства, целевого окна зарядки, доступной инфраструктуры переменного тока, тепловой архитектуры, места в упаковке и стоимости. Например, OBC мощностью 11 кВт может быть подходящим, когда доступна более быстрая смена переменного тока и совместимая трехфазная инфраструктура, в то время как блок меньшей мощности может быть достаточным для транспортного средства, у которого есть длительное окно зарядки в ночное время.

Напряжение аккумулятора и диапазон выходного сигнала постоянного тока

В запросе предложений должно быть указано номинальное напряжение аккумулятора, а также минимальное и максимальное напряжение, ожидаемое во время зарядки. Ссылаться на батарею просто как на «систему 400 В» или «систему 800 В» недостаточно точно для оценки поставщика, поскольку фактические рабочие окна могут существенно различаться в зависимости от химического состава батареи, конфигурации аккумулятора, состояния заряда и конструкции автомобиля.

Поставщику необходимы полные требования к выходу постоянного тока для оценки топологии, номинального напряжения полупроводников, конструкции изоляции, диапазона регулирования, эффективности и тепловых характеристик.

Рекомендуемые поля запроса предложения включают:

• Номинальное напряжение батареи

• Минимальное напряжение зарядки аккумулятора

• Максимальное напряжение зарядки аккумулятора

• Максимально необходимый зарядный ток

• Требуемая точность регулирования напряжения/тока

• Профиль зарядки или соответствующие требования к управлению BMS

Входное напряжение, фаза и частота переменного тока

В запросе предложений также должны быть определены условия зарядки переменным током, ожидаемые на целевых рынках автомобиля. Сюда входят диапазон входного напряжения, частота, конфигурация фаз, максимальный ток и любое необходимое поведение по снижению номинальных характеристик.

Не предполагайте, что одно фиксированное соотношение между мощностью OBC и конфигурацией фаз применяется глобально. Например, зарядка мощностью 11 кВт обычно связана с трехфазным переменным током на рынках, где используется трехфазная инфраструктура класса 400 В, но точная поддерживаемая входная архитектура всегда должна быть подтверждена на основе конкретной конструкции OBC.

Требования к производительности, эффективности и качеству электроэнергии

Эффективность OBC влияет на потери энергии, тепловую нагрузку, потребность в охлаждающей жидкости, нагрузку на компоненты и производительность зарядки на уровне транспортного средства. Однако в запросе предложений не следует определять производительность только с помощью одного показателя пиковой эффективности.

Landworld обсуждает эти отношения более подробно в своей статье о том, как Эффективность OBC влияет на энергопотребление электромобилей.

Определите эффективность в соответствующих рабочих точках

Вместо того, чтобы просто писать «эффективность должна превышать 95%», определите, как будет оцениваться эффективность. В зависимости от проекта это может включать минимальную или целевую эффективность при репрезентативных сочетаниях входного переменного напряжения, напряжения батареи, выходной мощности и температуры.

Полезные требования к RFQ могут включать:

• Целевая пиковая эффективность

• Минимальная эффективность в выбранных точках нагрузки

• Эффективность при минимальном и максимальном напряжении батареи

• Эффективность в типичных условиях входного переменного тока

• Условия измерения и допуски

Это дает гораздо более четкое представление о реальных показателях OBC, чем одна цифра в заголовке. Дополнительную информацию можно найти в руководстве Landworld по эффективность встроенного зарядного устройства.

Коэффициент мощности и гармоники

В запросе предложений также должны быть указаны применимые требования к качеству электроэнергии, включая коэффициент мощности, гармоники входного тока и электромагнитную совместимость. Требуемые ограничения должны основываться на целевых рынках, потребляемой мощности и применимых стандартах, а не копироваться из общей спецификации OBC.

При необходимости укажите:

• Требуемый коэффициент мощности в определенных рабочих точках

• Применимые пределы тока гармоник

• Стандарты EMI/EMC и уровни испытаний

• Условия, при которых измеряется производительность

Управление температурным режимом и снижение номинальных характеристик

Выбор системы охлаждения в зависимости от архитектуры автомобиля

Не существует универсального правила, согласно которому каждый OBC, мощность которого превышает определенную номинальную мощность, должен использовать жидкостное охлаждение. Охлаждение следует выбирать в соответствии с потерями мощности, плотностью мощности, объемом упаковки, условиями окружающей среды, рабочим циклом автомобиля, местом установки и существующей тепловой архитектурой автомобиля.

Жидкостное охлаждение широко распространено в автомобильных OBC-приложениях с большей мощностью и высокой плотностью мощности, поскольку оно может интегрироваться с тепловым контуром автомобиля. Решения с воздушным охлаждением могут по-прежнему подходить для определенных классов транспортных средств и условий эксплуатации.

Если в предлагаемом OBC используется жидкостное охлаждение, в запросе предложений должно быть указано или запрошено соглашение по следующим вопросам:

Определите поведение термического снижения номинальных характеристик

В запросе предложений должно быть указано, что происходит, когда температура окружающей среды, температура охлаждающей жидкости, температура компонентов или другой тепловой параметр превышает рабочий диапазон полной мощности.

Попросите поставщика предоставить диапазон продолжительной мощности и кривую снижения номинальных характеристик, а не полагаться только на абсолютную максимальную номинальную температуру полупроводникового перехода. Максимальные номинальные характеристики компонентов являются расчетными пределами, а не рекомендуемыми нормальными эксплуатационными показателями.

Команда инженеров транспортного средства должна понимать, когда OBC начинает снижать мощность, как контролируется снижение мощности, как сообщается о тепловых неисправностях и при каких условиях возобновляется нормальная зарядка.

Физическая интеграция и экологическая устойчивость

Размеры, вес и монтаж

Требования к упаковке должны исходить непосредственно из архитектуры автомобиля. Избегайте указания общих предположений, таких как «автомобиль OBC должен весить 8–15 кг», поскольку приемлемый размер и масса существенно различаются для легковых автомобилей, коммерческих автомобилей, строительной техники, внедорожных электромобилей и интегрированных энергосистем.

Вместо этого обеспечьте максимальную механическую оболочку и ограничения по установке.

Вибрационная и механическая проверка

Установленная на автомобиле силовая электроника должна выдерживать вибрацию и механические удары, соответствующие месту ее установки. ISO 16750-3 может относиться к электрическому и электронному оборудованию дорожных транспортных средств, в то время как стандарты испытаний, специфичные для OEM-производителей, или другие профили проверки также могут применяться.

В вашем запросе предложения должна быть указана категория транспортного средства, место установки, требуемый профиль вибрации, требования к ударной нагрузке, метод монтажа и любые спецификации проверки, специфичные для клиента. Затем поставщик может подтвердить, прошел ли существующий продукт валидацию в сопоставимых условиях.

IP-рейтинг и защита окружающей среды

Не требуйте автоматически IP67 для каждого OBC. Необходимая защита от проникновения зависит от места установки устройства и его реальной подверженности воздействию воды и пыли. При установке оборудования под днищем или на открытом воздухе может потребоваться более высокий класс IP, чем при защищенной установке внутри герметичного отсека автомобиля.

В запросе предложений должно быть определено:

• Требуемый рейтинг IP

• Требования к воздействию воды или погружению, если применимо

• Воздействие пыли

• Влажность и конденсат

• Солевой туман или условия коррозии, если применимо.

• Химическое воздействие, если этого требуют условия монтажа

Температура эксплуатации и хранения

Аналогичным образом, от -40°C до +85°C не следует указывать как универсальный обязательный рабочий диапазон OBC. В вашем запросе предложения должны быть указаны фактические требования к температуре эксплуатации и хранения на уровне транспортного средства, а также различаться режим работы на полной мощности, режим пониженной мощности, возможность запуска и срок службы при хранении.

Если для проекта требуется возможность холодного запуска при температуре -40°C или эксплуатация в условиях высоких температур в строительстве или в условиях коммерческого транспорта, четко укажите это и попросите поставщика предоставить соответствующие пределы производительности и подтверждающие доказательства.

Требования к связи и интеграции транспортных средств

Требования к коммуникациям в запросах предложений OBC часто упрощены. Важно разделить три разных уровня связи: связь внутри автомобиля, связь между электромобилем и EVSE и связь между инфраструктурой зарядки и внутренними системами управления.

Связь CAN, BMS и VCU

CAN обычно используется для связи между OBC и контроллерами автомобиля, такими как BMS и VCU. В запросе предложений следует достаточно четко определить ожидания от интерфейса, чтобы поставщик мог оценить работу по адаптации и интеграции программного обеспечения.

Включите такую ​​информацию, как:

• Скорость передачи данных CAN

• Определения сообщений или доступность DBC

• Логика включения и остановки зарядки

• Команды напряжения и тока

• Сообщения о состоянии

• Отчет о температуре

• Сообщения о неисправностях и диагностике

• Поведение при пробуждении и сне

• UDS или другие диагностические требования, где это применимо

EV–EVSE и внутренняя связь

Поэтому ISO 15118 не следует указывать в качестве обязательного требования для каждого проекта OBC. Например, ISO 15118-20 определяет связь EV-EVSE и включает требования к связи, поддерживающие двунаправленную передачу энергии. Будет ли он включен в конкретный запрос предложений, зависит от архитектуры зарядки автомобиля и целевых рынков.

OCPP, как правило, не должен фигурировать в качестве основного требования протокола OBC, поскольку он регулирует связь между зарядными станциями и системами управления зарядкой, а не связь внутри транспортного средства.

Диагностика и обработка неисправностей

В запросе предложений должны быть определены необходимые меры защиты, диагностики и оповещения о сбоях. Типичные функции OBC могут включать защиту от перенапряжения, пониженного напряжения, перегрузки по току, перегрева, повреждений изоляции, потери связи и аномальных условий на входе переменного тока.

Попросите поставщика объяснить:

• Логика обнаружения неисправностей

• Классификация серьезности неисправностей

• Отчет о неисправностях CAN

• Диагностические коды неисправностей

• Безопасное поведение

• Логика восстановления после сбоя и перезапуска

Стандарты, функциональная безопасность и кибербезопасность

Определите применимые стандарты по целевому рынку

Распространенной ошибкой запроса цен является копирование длинного списка стандартов зарядки и требование от OBC «соблюдать их все». Различные стандарты охватывают разные части транспортного средства и экосистемы зарядки. Соответствующий список должен быть определен с учетом типа транспортного средства, рынка, интерфейса зарядки, архитектуры системы и стратегии омологации.

В зависимости от проекта области, которые следует учитывать, могут включать в себя:

• Экологические требования к электрооборудованию/электронике автомобиля

• Требования ЭМС, такие как применимые спецификации CISPR или OEM.

• Требования к проводящей зарядке

• Требования к связи EV–EVSE

• Требования электробезопасности и изоляции

• Требования функциональной безопасности

• Требования к инженерной кибербезопасности

• Стандарты валидации, ориентированные на клиента

Не следует автоматически включать стандарты, предназначенные в первую очередь для внешнего EVSE, такие как требования к зарядным станциям, в спецификацию компонентов OBC без подтверждения их области применения.

Функциональная безопасность

Если OBC способствует функциям транспортного средства, связанным с безопасностью, в запросе предложений должны быть определены ожидания проекта в отношении функциональной безопасности, включая требуемые рабочие продукты, интерфейс безопасности, цели безопасности, предположения УПБА, где это применимо, и распределение ответственности между производителем и поставщиком транспортного средства.

Landworld работает в рамках системы управления качеством автомобильной промышленности, сертифицированной IATF 16949. Для проектов с требованиями функциональной безопасности разработка и валидация, связанные с ISO 26262, могут осуществляться в соответствии с конкретным продуктом и объемом проекта. Эти организационные возможности могут поддерживать проекты OEM, но в запросе предложений по-прежнему следует определять необходимые доказательства на уровне продукта и проекта, а не рассматривать сертификацию на уровне компании как доказательство того, что каждый отдельный OBC автоматически удовлетворяет всем требованиям безопасности транспортного средства.

Кибербезопасность

Требования кибербезопасности также должны быть определены в соответствии с архитектурой системы и анализом рисков. Потенциальные требования могут включать аутентификационное обновление встроенного ПО, безопасную загрузку, контроль доступа, диагностическую защиту, безопасную связь, управление ключами и процедуры обновления программного обеспечения.

Landworld получил Сертификация ISO/SAE 21434 , подтверждающая возможности разработки и управления автомобильной кибербезопасностью. Для фактического запроса предложений требуемые результаты кибербезопасности по-прежнему должны определяться в соответствии с конкретной архитектурой транспортного средства и объемом проекта.

Требования к валидации и тестированию

В подробном запросе на предложение EV OBC должно быть указано поставщику, какие доказательства необходимы для утверждения проекта, завершения DV/PV и начала производства. Не спрашивайте только, соответствует ли продукт «автомобильному уровню».

Спросите, применимы ли существующие отчеты об испытаниях к конкретной предлагаемой версии аппаратного и программного обеспечения. Общее заявление о возможностях компании не должно заменять доказательства для конкретной модели, где проверка имеет решающее значение.

Требования к коммерческим, производственным и жизненным циклам

Запрос цен – это не только технический документ. Поставщику также необходимо достаточно коммерческой и программной информации для определения инструментов, инженерных работ, графика проверок, производственных мощностей и цен за единицу продукции.

Объем и сроки проекта

Включать:

• Количество прототипов

• Количество проб DV/PV, если применимо

• Ожидаемый годовой объем

• Общий ожидаемый объем программы

• Дата поставки прототипа

• Этапы проверки

• PPAP или эквивалентный срок утверждения

• Дата начала производства

Гарантия и поддержка на местах

Не думайте, что для каждого проекта OBC потребуется ровно пять лет или 100 000 миль гарантийного обслуживания. Гарантийные обязательства зависят от категории автомобиля, коммерческого соглашения, условий эксплуатации, рынка и требований OEM-программы.

Вместо этого определите требуемый гарантийный срок и попросите поставщика объяснить:

Контрольный список запросов предложений EV OBC

Следующее резюме можно использовать в качестве практического контрольного списка запросов цен на первом этапе.

Сотрудничество с Landworld для удовлетворения ваших потребностей в запросе предложений OBC

Landworld Technology разрабатывает бортовые решения для электропитания для платформ электромобилей, включая OBC, преобразователи постоянного тока в постоянный ток и интегрированные системы питания. Его нынешний Портфель продуктов охватывает различные уровни мощности и конфигурации систем для пассажирских, коммерческих, внедорожных и специализированных электромобилей.

Автомобильное качество и инженерные возможности

Landworld работает в рамках системы управления качеством автомобильной промышленности, сертифицированной IATF 16949. Для проектов с требованиями функциональной безопасности разработка и валидация, связанные с ISO 26262, могут осуществляться в соответствии с конкретным продуктом и объемом проекта. Компания также заявляет, что она обладает полными правами интеллектуальной собственности на свою высоконадежную продукцию силовой электроники с высокой плотностью мощности.

Для OEM-программы эти возможности имеют значение, поскольку поиск поставщиков OBC часто предполагает нечто большее, чем просто покупку стандартного модуля. Бригадам транспортных средств могут потребоваться изменения в диапазоне напряжения, связи CAN, разъемах, прошивке, размерах корпуса, термоинтерфейсах или других параметрах системы.

Вы можете просмотреть текущую информацию Landworld бортовые зарядные устройства перед отправкой запроса на предложение.

Кастомизация и интеграция транспортных средств

Технически полезный поставщик OBC должен быть в состоянии оценить все требования, а не просто подобрать для клиента ближайшую номинальную мощность по каталогу. Landworld предоставляет настраиваемые решения OBC и DC/DC для различных платформ транспортных средств и работает с клиентами над такими параметрами, как мощность, напряжение, форм-фактор и интеграция транспортных средств.

Для получения дополнительной технической информации посетите Landworld's технические часто задаваемые вопросы или просмотрите информацию о компании инженерно-производственный опыт.

Когда характеристики вашего автомобиля будут готовы, вы можете Свяжитесь с Landworld и сообщите диапазон напряжения батареи, необходимую мощность OBC, вход переменного тока, интерфейс связи, условия охлаждения, ограничения по упаковке, ожидаемый годовой объем и сроки проекта для первоначальной технической оценки.

Заключение

Хороший запрос предложений по EV OBC — это больше, чем просто указание номинальной мощности. Он определяет электрические, тепловые, механические, коммуникационные, экологические, условия проверки, безопасности, производства и жизненного цикла, которым OBC должен соответствовать внутри транспортного средства.

Наиболее полезные запросы предложений отделяют обязательные требования от предпочтительных целей и допустимых альтернатив. Это дает поставщикам достаточную гибкость, чтобы рекомендовать существующую платформу там, где это необходимо, и одновременно четко определять области, требующие настройки.

Если вы готовите проект EV OBC, ознакомьтесь с документацией Landworld. диапазон бортового зарядного устройства или свяжитесь с командой инженеров и сообщите характеристики вашего автомобиля для дальнейшей оценки.

Часто задаваемые вопросы

Какую информацию я должен предоставить в первую очередь в запросе предложений по EV OBC?

Начните с применения транспортного средства, номинального/минимального/максимального напряжения аккумулятора, емкости аккумулятора, требуемой мощности зарядки OBC, входного напряжения и фазы переменного тока, условий охлаждения, ограничений комплектации, требований к связи CAN, целевых рынков, ожидаемого годового объема и сроков реализации проекта. Эти параметры позволяют поставщику определить, подходит ли существующая платформа OBC.

Должен ли я требовать эффективности OBC более 95%?

Цель высокой эффективности полезна, но одного пикового числа недостаточно для инженерного запроса предложения. Определите условия эксплуатации, при которых будет измеряться эффективность, и, при необходимости, укажите целевые значения для репрезентативной нагрузки, входного переменного тока, напряжения батареи и температурных точек.

Всегда ли OBC мощностью выше 11 кВт требует жидкостного охлаждения?

Нет. Жидкостное охлаждение обычно используется в автомобильных OBC с большей мощностью или высокой плотностью мощности, но правильный метод охлаждения зависит от потерь мощности, упаковки, условий окружающей среды, рабочего цикла и тепловой архитектуры автомобиля. В запросе предложений следует определить доступную тепловую среду, а не применять одно правило охлаждения исключительно на основе номинальной мощности.

Нужен ли каждому OBC ISO 15118?

№ ISO 15118 определяет связь между EV и EVSE и относится к архитектурам транспортных средств, требующим соответствующих функций связи, таких как Plug & Charge, интеллектуальная зарядка или определенные возможности двунаправленной зарядки. Его применимость зависит от системы взимания платы и целевого рынка.

Следует ли включать OCPP в запрос предложений OBC?

Обычно не является требованием OBC. OCPP — это, прежде всего, протокол связи между зарядными станциями и системами управления зарядкой. Связь CAN между OBC, BMS и VCU гораздо более непосредственно связана с запросом предложений по компонентам OBC.

Каждому автомобильному OBC требуется степень защиты IP67?

Нет. Требуемый уровень защиты зависит от среды установки. При открытой установке или установке под кузовом может потребоваться более надежная защита, чем при установке устройства внутри защищенного корпуса. Укажите реальные экологические требования автомобиля вместо автоматического запроса IP67.

Как Landworld может поддержать запрос предложений по EV OBC?

Landworld предлагает OBC и интегрированные решения по электропитанию на нескольких уровнях мощности и поддерживает настройку для различных архитектур электромобилей. Покупатели могут просмотреть его Портфель OBC и свяжитесь с командой Landworld , чтобы сообщить о требованиях к аккумулятору, зарядке, связи, тепловым, механическим и проектным требованиям.