Diseño orientado al usuario en estaciones de carga de vehículos eléctricos
En la sociedad actual, con la creciente conciencia ambiental y el continuo avance tecnológico, los vehículos eléctricos (VE) se están convirtiendo gradualmente en una opción popular para el transporte. Sin embargo, la adopción generalizada de VE no puede ocurrir sin una infraestructura crítica, Estaciones de carga de vehículos eléctricos. Desde garajes domésticos hasta áreas comerciales y públicas, las estaciones de carga son ubicuas, pero la satisfacción del usuario con la experiencia de carga está disminuyendo. Las razones detrás de esto merecen una exploración en profundidad, y el diseño de interacción y las aplicaciones tecnológicas relacionadas de Estaciones de carga de vehículos eléctricos Sin duda son clave para mejorar esta situación.
Actualmente, a nivel mundial, las estaciones de carga se dividen principalmente en cargadores de nivel 1 y nivel 2 para uso doméstico, y cargadores de nivel 2 y nivel 3 para áreas comerciales y públicas. Estos cargadores difieren en la corriente de carga para satisfacer las diferentes necesidades del usuario. Sin embargo, los usuarios se enfrentan a muchos inconvenientes durante el uso.
En primer lugar, la mayoría de los proveedores de servicios de estaciones de carga requieren que los usuarios accedan a la estación a través de aplicaciones móviles dedicadas. Esto significa que los usuarios pueden necesitar instalar múltiples aplicaciones en sus teléfonos, lo que sin duda es una carga para los usuarios normales. Además, es posible que algunos usuarios no puedan utilizar las aplicaciones sin problemas debido a señales móviles deficientes, especialmente en áreas remotas, lo que afecta la experiencia de carga.
Como alternativa, los usuarios también pueden acceder a la estación de carga a través de tarjetas de membresía RFID. Sin embargo, los informes indican que si la estación de carga está equipada con con una pantalla táctil, los usuarios prefieren operar directamente a través de la pantalla en lugar de descargar aplicaciones. Los usuarios normales en promedio necesitan llevar cinco tarjetas RFID o instalar hasta diez aplicaciones en sus teléfonos; esta complejidad sin duda aumenta los costos del usuario.
La aparición de pantallas táctiles proporciona una forma eficaz de resolver los problemas anteriores. Con una pantalla táctil, los usuarios pueden operar directamente en la estación de carga sin depender de una aplicación móvil o tarjeta RFID. Esta interacción directa no solo mejora la comodidad del usuario, sino que también proporciona una mayor confianza en áreas con con malas señales móviles, lo que hace que el proceso de carga comience más rápido.
Las pantallas táctiles proporcionan a los usuarios con una interfaz intuitiva, lo que les permite seleccionar opciones de carga e iniciar o detener la carga con operaciones táctiles sencillas. Esta interacción intuitiva es especialmente útil para usuarios principiantes y ancianos. Por ejemplo, los proveedores de servicios de la estación de carga pueden reproducir videos de operación en la pantalla HMI para guiar a los usuarios en la selección del cable o adaptador correcto y seguir los pasos correctos. En caso de fallas o fallas de carga, la pantalla HMI puede informar a los usuarios por razones específicas, como cables sueltos o conectados incorrectamente, errores en los pasos de carga, saldo de cuenta insuficiente o fallas internas de la estación de carga, lo que ayuda a los usuarios a resolver rápidamente problemas.
Las pantallas HMI también permiten a los usuarios realizar pagos a través de interfaces de pantalla táctil familiares, utilizando tarjetas de crédito o códigos de barras. Una vez completada la carga, el sistema pide al usuario que presione el botón "Detener la carga" y haga clic en "Iniciar pago". Para pagos con tarjeta de crédito, los usuarios también pueden ingresar su PIN en la pantalla para completar la transacción. Este método de pago flexible no solo mejora la comodidad sino que también mejora la seguridad.
A través de pantallas HMI, los operadores de redes de carga pueden mostrar los precios de uso según diferentes escenarios, como visitantes, miembros o miembros premium. Muchos países requieren que las empresas muestren de forma transparente cargos específicos a los usuarios en sus redes de carga. Esta transparencia ayuda a los usuarios a comprender los costos antes de usar, evitando la insatisfacción debido a problemas de precios.
Los usuarios de diferentes orígenes lingüísticos pueden seleccionar su idioma preferido a través de la pantalla táctil, lo que permite que la misma estación de carga preste servicio a varios usuarios. Esto también permite a los operadores de estaciones de carga cubrir una base de usuarios más amplia. En el mundo globalizado de hoy, el soporte multilingüe es sin duda una ventaja importante, que ayuda a los operadores a atraer a más usuarios internacionales.
El estado de carga y varios datos del vehículo se pueden mostrar en la pantalla. La estación de carga puede guiar a los usuarios a iniciar o detener la carga e informarles sobre la batería y el estado del vehículo. Además, la estación de carga puede mostrar anuncios en la pantalla, lo que genera ingresos adicionales para los operadores. Esta publicidad no solo aumenta los ingresos del operador, sino que también proporciona más información y entretenimiento para los usuarios.
Aunque las pantallas táctiles proporcionan muchas comodidades, garantizar que funcionen correctamente en diversos entornos requiere cumplir una serie de requisitos técnicos.
Los tipos de pantalla varían mucho en las estaciones de carga de vehículos eléctricos; algunas estaciones no tienen pantalla, mientras que otras están equipadas con con pantallas táctiles pequeñas o grandes. La inconsistencia de la pantalla puede afectar negativamente la experiencia del usuario. Algunas estaciones de carga más nuevas están equipadas con con pantallas más grandes, que proporcionan información clara de carga y espacio publicitario, similar a la publicidad que se ve comúnmente en las gasolineras.
Dado que la mayoría de las estaciones de carga de vehículos eléctricos se instalan al aire libre, las pantallas deben funcionar normalmente en condiciones climáticas extremas, incluidos vientos fuertes, tormentas de arena, lluvia y nieve. Además de resistir entornos hostiles, las pantallas deben ser lo suficientemente sensibles como para reconocer la entrada del usuario. Por ejemplo, las pantallas táctiles necesitan detectar con precisión la entrada en bajas temperaturas, humedad o cuando los usuarios llevan guantes.
La tecnología de transistores de película delgada (TFT LCD) se usa ampliamente en muchas pantallas de estaciones de carga EV. Al seleccionar pantallas para estaciones de carga, los ingenieros deben priorizar los recintos certificados por UL-F1 y las pantallas diseñadas para uso en exteriores de acuerdo con las normas UL 746C. Los productos que cumplen con las normas UL 746C se han sometido a pruebas de exposición a los rayos UV, que incluyen pruebas de 720 horas con un meteorómetro de arco de carbono de doble sellado o pruebas de 1000 horas con un meteorómetro de arco de xenón. Los productos también deben pasar la prueba de inmersión en agua, sumergiendo el equipo probado en agua a 70 ° C durante siete días.
La legibilidad de la pantalla también es un factor importante, ya que puede ser difícil de leer a la luz del sol brillante. Por lo tanto, las pantallas deben tener suficiente brillo para garantizar una visibilidad clara en todas las condiciones de iluminación.
Las pantallas también deben considerar las clasificaciones IP e IK. La clasificación IP indica la resistencia del dispositivo al agua y al polvo, mientras que la clasificación IK refleja la resistencia al impacto. Los niveles afectan directamente la durabilidad y confiabilidad de las pantallas en entornos exteriores.
La interfaz hombre-máquina (HMI) de una estación de carga de vehículos eléctricos no es simplemente un panel de hardware, sino una capa interactiva clave entre los usuarios y el sistema de carga. Un HMI intuitivo y robusto ayuda a los usuarios a completar las operaciones de carga de forma rápida, segura y precisa. Las siguientes son consideraciones clave de diseño.
Las estaciones de carga públicas de vehículos eléctricos deben ser muy duraderas. Por ejemplo, Gorilla Glass reforzado puede resistir eficazmente fuertes impactos y reducir la frecuencia de mantenimiento. El panel frontal está reforzado y equipado con puntos de montaje seguros, por lo que incluso bajo fuerza externa, se previene el daño interno, lo que garantiza un funcionamiento estable a largo plazo.
El rendimiento de la pantalla táctil al aire libre es crucial, especialmente en condiciones extremas. Las pantallas deben resistir la lluvia, la alta humedad y la limpieza frecuente con con agua o varios detergentes. Los algoritmos antivaho y los sensores dedicados ayudan a mantener el funcionamiento normal cuando la superficie de la pantalla está mojada. Los componentes deben poder tolerar altas y bajas temperaturas para evitar grietas o deformaciones. Para áreas con niebla o costeras, los recintos bien sellados son importantes para evitar la condensación.
El vidrio de cubierta gruesa y la humedad en la pantalla imponen requisitos especiales a los chips táctiles. La luz solar intensa y la exposición a los rayos UV pueden reducir el rendimiento de la pantalla y la sensibilidad del sensor táctil, por lo que los recubrimientos de filtrado UV en la pantalla son útiles. Los recubrimientos antirreflectantes mejoran la legibilidad, mientras que los recubrimientos antihuellas ayudan a mantener la limpieza. Los usuarios que usan guantes también requieren una experiencia táctil suave. En la tecnología táctil capacitiva, estos factores se consideran capas adicionales entre la mano y el sensor táctil. Los controladores IC de alta calidad deben detectar con precisión las señales débiles de los dedos a través de estas capas.
Las estaciones de carga públicas están expuestas al polvo, la contaminación y los grafitis. Las superficies deben soportar limpiezas frecuentes con productos químicos conductores sin corrosión ni decoloración. Los chips táctiles deben distinguir los efectos de los líquidos conductores en la pantalla. Paneles bien diseñados o pantallas modulares con un espacio de aire entre el vidrio y la pantalla LCD permite un reemplazo rápido cuando es necesario, reduciendo el tiempo de inactividad. Los chips táctiles también deben mantener la sensibilidad suficiente para acomodar espacios de aire aislantes en la estructura de la pantalla.
Finalmente, el software y el firmware son igualmente importantes. Las actualizaciones over-the-air (OTA) permiten actualizaciones remotas de funciones HMI, parches de seguridad o métodos de pago sin mantenimiento en el sitio, lo que mejora en gran medida la eficiencia operativa. Los mensajes de error claros ayudan a los usuarios a identificar y resolver problemas rápidamente, lo que facilita el soporte técnico remoto. Los sistemas que soportan la personalización del usuario o funciones avanzadas como los puntos de membresía requieren atención a la seguridad y la usabilidad, lo que garantiza tanto la experiencia del usuario como la seguridad de los datos.
Al manipular equipos eléctricos, siempre se deben considerar los estándares y el rendimiento de EMC y EMI. Las estaciones de carga de vehículos eléctricos contienen alta tensión y numerosos circuitos de conmutación, generando un alto nivel de ruido y fuertes campos magnéticos que pueden interferir con con los circuitos circundantes, provocando un comportamiento inesperado o anormal. Cumplimiento con de los estándares EMI / EMC significa que la estación de carga puede soportar descargas electrostáticas (ESD), transitorios eléctricos rápidos (EFT) / interferencia de pulsos e interferencia de radiofrecuencia / campo electromagnético.
La conectividad es una función crucial de las estaciones de carga de vehículos eléctricos. Para procesar pagos o consultar la disponibilidad de las estaciones de carga, las estaciones de carga deben poder transmitir información. Para escalabilidad, generalmente se prefieren las conexiones inalámbricas. A medida que aumenta el número de estaciones de carga, la colocación de cables para docenas o cientos de estaciones se vuelve muy costosa. La conectividad inalámbrica permite un despliegue rápido de nuevas estaciones y evita los problemas de cableado y mantenimiento de cables.
Los módulos de IoT se están convirtiendo gradualmente en una opción factible. Los módulos actuales de IoT están fácilmente disponibles y pueden funcionar de manera estable a largas distancias. Estos módulos permiten que las estaciones de carga transmitan datos de medición, información del usuario y datos de facturación a la nube, al tiempo que brindan seguridad y cifrado integrales.
La experiencia del usuario de las estaciones de carga de vehículos eléctricos es uno de los factores clave que fomentan la adopción de vehículos eléctricos. Al introducir pantallas táctiles y optimizar el diseño de HMI, la experiencia de carga se puede mejorar significativamente. Al mismo tiempo, garantizar la confiabilidad de las pantallas y estaciones de carga en condiciones extremas, así como el cumplimiento de con los estándares EMC y EMI, es fundamental para su correcto funcionamiento. La conectividad inalámbrica y la tecnología IoT brindan comodidad para la expansión y administración de las estaciones de carga. En el futuro, con el progreso tecnológico continuo y las necesidades cambiantes de los usuarios, el diseño y la funcionalidad de las estaciones de carga continuarán mejorando, brindando a los usuarios con una experiencia de carga más conveniente, eficiente y segura.
