Ориентированный на пользователя дизайн в зарядных станциях электромобилей
В современном обществе с растущей экологической осведомленностью и постоянным технологическим прогрессом электромобили (EV) постепенно становятся популярным выбором для транспорта. Однако широкое внедрение EV не может произойти без критической инфраструктуры, Зарядные станции EV. От домашних гаражей до коммерческих и общественных мест зарядные станции распространены повсеместно, но удовлетворенность пользователей зарядкой снижается. Причины этого заслуживают углубленного изучения, а также дизайна взаимодействия и связанных с ним технологических применений Зарядные станции EV несомненно, являются ключом к улучшению этой ситуации.
В настоящее время во всем мире зарядные станции в основном делятся на зарядные устройства уровня 1 и уровня 2 для домашнего использования и зарядные устройства уровня 2 и уровня 3 для коммерческих и общественных помещений. Эти зарядные устройства отличаются зарядным током для удовлетворения различных потребностей пользователей. Однако пользователи сталкиваются со многими неудобствами во время использования.
Во-первых, большинство поставщиков услуг зарядных станций требуют от пользователей доступа к станции через специализированные мобильные приложения. Это означает, что пользователям может потребоваться установить несколько приложений на свои телефоны, что, несомненно, является бременем для обычных пользователей. Кроме того, некоторые пользователи могут быть не в состоянии использовать приложения плавно из-за плохого мобильного сигнала, особенно в удаленных районах, что влияет на опыт зарядки.
В качестве альтернативы пользователи также могут получить доступ к зарядной станции с помощью членских карт RFID. Однако в отчетах указывается, что если зарядная станция оснащена сенсорным дисплеем, пользователи предпочитают работать непосредственно через экран, а не загружать приложения. Обычным пользователям в среднем необходимо носить с собой пять карт RFID или устанавливать на свои телефоны до десяти приложений; эта сложность, несомненно, увеличивает затраты пользователей.
Появление сенсорных дисплеев обеспечивает эффективный способ решения вышеуказанных проблем. С сенсорным дисплеем пользователи могут работать непосредственно на зарядной станции, не полагаясь на мобильное приложение или RFID-карту. Такое прямое взаимодействие не только улучшает удобство пользователя, но и обеспечивает большую уверенность в областях с плохими мобильными сигналами, ускоряя запуск процесса зарядки.
Сенсорные дисплеи предоставляют пользователям интуитивно понятный интерфейс, позволяющий им выбирать варианты зарядки и начинать или прекращать зарядку с помощью простых сенсорных операций. Это интуитивно понятное взаимодействие особенно полезно для начинающих и пожилых пользователей. Например, поставщики услуг зарядных станций могут воспроизводить видео о работе на дисплее HMI, чтобы помочь пользователям выбрать правильный кабель или адаптер, и выполнять правильные шаги. В случае сбоя или неисправностей зарядки дисплей HMI может сообщать пользователям о конкретных причинах, таких как ослабленные или неправильно подключенные кабели, ошибки шагов зарядки, недостаточный баланс учетной записи или внутренние неисправности зарядной станции, помогая пользователям быстро устранять проблемы.
Дисплеи HMI также позволяют пользователям совершать платежи через знакомые интерфейсы сенсорного экрана, используя кредитные карты или штрих-коды. После завершения зарядки система предлагает пользователю нажать кнопку "Остановить зарядку" и нажать "Начать оплату". Для платежей по кредитным картам пользователи также могут ввести свой PIN-код на экране для завершения транзакции. Этот гибкий способ оплаты не только повышает удобство, но и повышает безопасность.
Через дисплеи HMI операторы зарядных сетей могут отображать цены на использование в соответствии с различными сценариями, такими как посетители, участники или премиум-участники. Многие страны требуют, чтобы компании прозрачно отображали конкретные сборы для пользователей в своих зарядных сетях. Эта прозрачность помогает пользователям понимать затраты перед использованием, избегая недовольства из-за проблем с ценами.
Пользователи с разным языковым фоном могут выбирать предпочитаемый язык через сенсорный дисплей, что позволяет одной и той же зарядной станции обслуживать нескольких пользователей. Это также позволяет операторам зарядных станций охватить более широкую базу пользователей. В современном глобализированном мире многоязычная поддержка, несомненно, является важным преимуществом, помогая операторам привлекать больше международных пользователей.
На экране может отображаться статус зарядки и различные данные об автомобиле. Зарядная станция может направлять пользователей к началу или прекращению зарядки и информировать их о состоянии аккумулятора и автомобиля. Кроме того, зарядная станция может отображать рекламу на экране, принося операторам дополнительный доход. Эта реклама не только увеличивает доход оператора, но и предоставляет пользователям больше информации и развлечений.
Хотя сенсорные дисплеи обеспечивают множество удобств, обеспечение их правильной работы в различных средах требует соблюдения ряда технических требований.
Типы дисплеев сильно различаются на зарядных станциях электромобилей; на некоторых станциях нет дисплея, а на других установлены небольшие или большие сенсорные дисплеи. Несоответствие дисплея может негативно сказаться на пользовательском опыте. Некоторые новые зарядные станции оснащены большими дисплеями, обеспечивающими четкую информацию о зарядке и рекламное пространство, подобно рекламе, обычно встречающейся на заправочных станциях.
Поскольку большинство зарядных станций для электромобилей установлены на открытом воздухе, дисплеи должны нормально работать в экстремальных погодных условиях, включая сильный ветер, песчаные бури, дождь и снег. Помимо того, что дисплеи выдерживают суровые условия, они должны быть достаточно чувствительными, чтобы распознавать ввод данных пользователем. Например, сенсорные экраны должны точно определять ввод данных при низких температурах, влажности или при ношении перчаток.
Технология тонкопленочных транзисторов (TFT LCD) широко используется во многих дисплеях зарядных станций для электромобилей. При выборе дисплеев для зарядных станций инженеры должны отдавать предпочтение корпусам, сертифицированным UL-F1, и дисплеям, предназначенным для наружного использования в соответствии со стандартами UL 746C. Продукты, соответствующие стандартам UL 746C, прошли испытания на ультрафиолетовое облучение, в том числе 720-часовое тестирование с помощью карбонового дугового метеорометра с двойным уплотнением или 1000-часовое тестирование с помощью ксенонового дугового метеорометра. Продукты также должны пройти тестирование на погружение в воду, погружая испытанное оборудование в воду при температуре 70 ° C на семь дней.
Читаемость дисплея также является важным фактором, так как его трудно читать при ярком солнечном свете. Поэтому дисплеи должны иметь достаточную яркость для обеспечения четкой видимости при любых условиях освещения.
Дисплеи также должны учитывать рейтинги IP и IK. Рейтинг IP указывает на устойчивость устройства к воде и пыли, а рейтинг IK отражает ударопрочность. Уровни напрямую влияют на долговечность и надежность дисплеев в наружных условиях.
Человеко-машинный интерфейс (HMI) зарядной станции электромобиля - это не просто аппаратная панель, а ключевой интерактивный слой между пользователями и системой зарядки. Интуитивно понятный и надежный HMI помогает пользователям выполнять операции зарядки быстро, уверенно и точно. Ниже приведены ключевые соображения дизайна.
Общественные зарядные станции для электромобилей должны быть очень прочными. Например, усиленное стекло Gorilla Glass может эффективно противостоять сильным ударам и снижать частоту обслуживания. Передняя панель усилена и оснащена надежными точками крепления, поэтому даже под действием внешней силы внутренние повреждения предотвращаются, обеспечивая длительную стабильную работу.
Производительность наружного сенсорного экрана имеет решающее значение, особенно в суровых условиях. Дисплеи должны выдерживать дождь, высокую влажность и частую чистку водой или различными моющими средствами. Алгоритмы защиты от тумана и специальные датчики помогают поддерживать нормальную работу, когда поверхность экрана влажная. Компоненты должны выдерживать высокие и низкие температуры, чтобы предотвратить растрескивание или деформацию. Для туманных или прибрежных зон важны хорошо герметичные корпуса для предотвращения конденсации.
Толстое покровное стекло и влажность на экране предъявляют особые требования к сенсорным чипам. Сильный солнечный свет и УФ-облучение могут снизить производительность экрана и чувствительность сенсорного датчика, поэтому полезны покрытия с УФ-фильтрацией на экране. Антибликовые покрытия улучшают читаемость, а антиотпечатковые покрытия помогают поддерживать чистоту. Пользователям, носящим перчатки, также требуется плавное прикосновение. В емкостной сенсорной технологии эти факторы рассматриваются как дополнительные слои между рукой и сенсорным датчиком. Высококачественные микроконтроллеры должны точно обнаруживать слабые сигналы пальцев через эти слои.
Общественные зарядные станции подвержены воздействию пыли, загрязнений и граффити. Поверхности должны выдерживать частую чистку токопроводящими химикатами без коррозии и обесцвечивания. Сенсорные чипы должны различать воздействие токопроводящих жидкостей на экран. Хорошо спроектированные панели или модульные экраны с воздушным зазором между стеклом и ЖК-дисплеем обеспечивают быструю замену при необходимости, сокращая время простоя. Сенсорные чипы также должны поддерживать достаточную чувствительность для размещения изолирующих воздушных зазоров в структуре дисплея.
Наконец, программное обеспечение и встроенное ПО одинаково важны. Беспроводные (OTA) обновления позволяют удаленно обновлять функции HMI, исправления безопасности или способы оплаты без обслуживания на месте, что значительно повышает эффективность работы. Понятные сообщения об ошибках помогают пользователям быстро выявлять и устранять проблемы, облегчая удаленную техническую поддержку. Системы, поддерживающие персонализацию пользователей или расширенные функции, такие как очки членства, требуют внимания к безопасности и удобству использования, обеспечивая как пользовательский опыт, так и безопасность данных.
При работе с электрооборудованием всегда необходимо учитывать стандарты и производительность EMC и EMI. Зарядные станции EV содержат высоковольтные и многочисленные схемы переключения, генерирующие высокий шум и сильные магнитные поля, которые могут мешать окружающим цепям, вызывая неожиданное или ненормальное поведение. Соблюдение стандартов EMI / EMC означает, что зарядная станция может выдерживать электростатический разряд (ESD), быстрые переходные процессы (EFT) / импульсные помехи и помехи радиочастоты / электромагнитного поля.
Подключение является важной функцией зарядных станций электромобилей. Для обработки платежей или доступности станций запросов зарядные станции должны иметь возможность передавать информацию. Для масштабируемости обычно предпочтительны беспроводные соединения. По мере увеличения количества зарядных станций прокладка кабелей для десятков или сотен станций становится очень дорогой. Беспроводная связь обеспечивает быстрое развертывание новых станций и позволяет избежать проблем с проводкой и обслуживанием кабелей.
Модули IoT постепенно становятся возможным вариантом. Современные модули IoT легко доступны и могут стабильно работать на больших расстояниях. Эти модули позволяют зарядным станциям передавать данные учета, пользовательскую информацию и данные выставления счетов в облако, а также обеспечивают комплексную безопасность и шифрование.
Пользовательский опыт зарядных станций электромобилей является одним из ключевых факторов, способствующих внедрению электромобилей. Внедряя сенсорные дисплеи и оптимизируя дизайн HMI, можно значительно улучшить качество зарядки. В то же время обеспечение надежности дисплеев и зарядных станций в экстремальных условиях, а также соблюдение стандартов EMC и EMI имеют основополагающее значение для их правильной работы. Беспроводная связь и технологии IoT обеспечивают удобство для расширения и управления зарядными станциями. В будущем, с постоянным технологическим прогрессом и меняющимися потребностями пользователей, дизайн и функциональность зарядных станций будут продолжать улучшаться, предоставляя пользователям более удобную, эффективную и безопасную зарядку.
