Hệ thống sạc thông minh cho xe điện

Để giảm lượng khí thải nhà kính, ngành công nghiệp ô tô đã chuyển sang sử dụng xe điện (EV) và các chính phủ trên thế giới cũng đang có kế hoạch cấm bán ô tô chạy xăng để đẩy nhanh quá trình chuyển đổi sang xe điện. Với số lượng xe điện ngày càng tăng, nhu cầu về trạm sạc EV sẽ tăng lên. Như gần đây tại triển lãm Detroit Auto, Tổng thống Hoa Kỳ Biden đã công bố phê duyệt khoản tài trợ 900 triệu USD đầu tiên cho các trạm sạc xe điện ở 35 bang trong nước.

Vì xe điện nắm giữ chìa khóa cho phương tiện giao thông sạch và điện ít carbon, nên các trạm sạc xe điện phải thông minh để tối ưu hóa mức tiêu thụ năng lượng và tăng hiệu quả sạc. Với việc triển khai IoT và AI, xe điện, bộ sạc, nền tảng quản lý dựa trên đám mây của nhà điều hành điểm sạc và lưới điện được kết nối. Mọi khía cạnh của việc sử dụng trạm sạc như khối lượng sạc, tốc độ, thời gian cao điểm, chi phí năng lượng, v.v. đều có thể được theo dõi và phân tích sâu hơn để tối ưu hóa toàn bộ hiệu quả và quản lý.

Để quản lý việc sạc và tối ưu hóa hiệu quả sử dụng năng lượng, việc triển khai AI và thu thập dữ liệu sẽ nâng nhu cầu về cổng lên mức cao hơn nhiều. Cổng mạnh mẽ thu thập dữ liệu không chỉ cho phép người vận hành giám sát và quản lý mức sử dụng tổng thể mà còn có thể chạy suy luận nhân tạo (AI) để tối ưu hóa cuộc cách mạng năng lượng này.

Giữ pin khỏe mạnh và có tuổi thọ dài hơn

Tuổi thọ của pin là một trong những mối quan tâm quan trọng nhất của người lái xe điện và chủ sở hữu tiềm năng. Cũng giống như điện thoại di động, tình trạng pin sẽ giảm dần theo thời gian. Và việc thay pin mới rất tốn kém. Vì vậy, giữ cho pin khỏe mạnh và kéo dài tuổi thọ càng nhiều càng tốt là những nhiệm vụ quan trọng. Trong trường hợp này, AI có thể giúp một tay.

Việc triển khai một cổng ở rìa có thể thu thập dữ liệu kiểu sạc của người lái xe thông qua các trạm sạc và dữ liệu này có thể được tải lên đám mây để phân tích và chẩn đoán sâu hơn dựa trên AI. Khi thuật toán AI nhận biết lịch sử sạc của ô tô và trạng thái của ắc quy từ Hệ thống quản lý pin (BMS), tính năng sạc thông minh có thể hiển thị lời nhắc và đề xuất để người lái xe chọn tốc độ sạc phù hợp hoặc đặt chế độ dừng sạc ở mức tỷ lệ phần trăm năng lượng nhất định để bảo vệ tuổi thọ pin. Hơn nữa, việc hiểu rõ hơn về khoảng cách lái xe hàng tuần hoặc hàng tháng có thể dẫn đến khối lượng sạc được đề xuất để tránh tính phí quá mức.

Để tổng hợp, xử lý và lọc dữ liệu từ nhiều nguồn khác nhau nhằm phân tích nhanh hơn trong giai đoạn tiếp theo, Axiomtek đề xuất cổng ICO330. Để theo dõi trạng thái của hệ thống lưu trữ năng lượng, trạm sạc và đồng hồ thông minh, ICO330 với bộ xử lý Intel Atom® x6212RE hoặc x6414RE (Elkhart Lake) sở hữu lợi thế về I/O dồi dào bao gồm sáu cổng COM biệt lập và ba mạng LAN 2.5G biệt lập cổng. Thiết kế cách ly bảo vệ cổng khỏi nhiễu điện từ để đảm bảo việc truyền dữ liệu.

Giá thả nổi theo thời gian và địa điểm

Theo đó, bằng cách thu thập thông tin chi tiết về các kiểu tính phí, chẳng hạn như thời gian sạc của vô số tài xế, nhà cung cấp dịch vụ tính phí có thể đặt giá thả nổi dựa trên số lượng xe, địa điểm và thời gian bằng thuật toán AI. Tại các điểm và giờ nóng, việc tăng giá có thể làm giảm lượng người lái xe tới và giảm tải điện; nói cách khác, nó khuyến khích người lái xe sạc vào thời điểm tốt nhất cho lịch trình của họ trong ngày.

Để triển khai AI nhằm phân tích AI nâng cao về lượng lớn dữ liệu nhận được từ các trạm sạc, Axiomtek khuyến nghị hệ thống nhúng DIN-rail hiệu suất cao, ICO520 sắp ra mắt. Hệ thống này có bộ xử lý Intel® Core™ i7-1265UE thế hệ thứ 12 (Alder Lake-P) với Đồ họa Intel® Iris® Xe tích hợp có kiến trúc tiêu thụ điện năng thấp để thực hiện đa nhiệm và công cụ AI hỗ trợ Intel® Deep Learning Boost nghĩa là ít phải chờ đợi hơn . Để truyền dữ liệu một cách trơn tru đến trung tâm điều khiển và đám mây, nó cung cấp năm lỗ ăng-ten và khe cắm Thẻ PCI Express Mini kích thước đầy đủ cho mô-đun Wi-Fi hoặc 4G LTE. Ngoài ra, khe cắm M.2 có thể cho phép kết nối 5G nhanh hơn để truyền dữ liệu.

Tuy nhiên, coi tấn công mạng là mối đe dọa đối với miền ứng dụng, người dùng có thể bổ sung thêm một cổng an ninh mạng để đảm bảo an toàn. iNA100 có bộ xử lý Intel Atom® x5-E3930/E3940 (Apollo Lake) có thể được triển khai làm tường lửa. Nó cung cấp bốn cổng LAN GbE để kết nối với các cổng khác và một cặp cổng LAN bypass được tích hợp sẵn để ngăn chặn một điểm lỗi và quá tải lưu lượng. Nó cũng hỗ trợ Wi-Fi, 3G và 4G/LTE.

Nhận dạng tấm để lập danh sách trắng và thanh toán không gian tính phí

Với sự gia tăng của xe điện và trạm sạc, ở các khu vực thành thị, chỗ đỗ xe vẫn còn hạn chế. Đáng tiếc, một số không gian có ổ sạc đôi khi lại bị xe xăng không cần sạc chiếm dụng. Tuy nhiên, với công nghệ học sâu AI để khử nhiễu hình ảnh, các trạm sạc sẽ có thể xác định chính xác biển số xe trong bất kỳ điều kiện thời tiết nào trong danh sách trắng. Do đó, khi xe điện đã đăng ký đến nơi, rào chắn mặt đất sẽ tự động mở khóa để cho phép xe vào không gian sạc. Hơn nữa, giờ đây việc thanh toán không dùng tiền mặt trở nên phổ biến hơn bao giờ hết, việc thanh toán có thể liên kết với biển số xe để giúp toàn bộ quá trình tính phí trở nên thuận tiện và nhanh chóng hơn.

Trong ứng dụng này, Axiomtek đề xuất cổng DIN-Rail siêu nhẹ, tiết kiệm chi phí, không quạt, ICO120-E3350. Dựa trên bộ xử lý Intel® Celeron® N3350, là một hệ thống tiêu thụ điện năng thấp, nhẹ hơn 500 gam, nó cung cấp vừa đủ I/O như hai cổng LAN GbE và hai cổng USB 2.0 cho camera để nhận dạng biển số. Ngoài ra, người dùng có thể lựa chọn COM, CAN, DIO cho các thiết bị ngoại vi khác và điều khiển các rào cản mặt đất. Để lắp đặt ngoài trời, nhiệt độ hoạt động của nó dao động từ -40°C đến +70°C. Có thể thêm mô-đun mở rộng cung cấp COM, CAN, LAN và DIO vào ICO120-E3350 để tối đa hóa khối lượng công việc và khả năng kết nối của nó. ICO120-E3550 được chứng nhận bởi Microsoft Azure, đảm bảo khả năng tương thích với đám mây và mở ra nhiều dịch vụ phân tích hơn.

Xem xét vị trí triển khai hệ thống từ xa, mô-đun Ngoài băng tần (OOB) của Axiomtek cho phép người vận hành theo dõi trạng thái của hệ thống để tiết kiệm lực lượng lao động và thời gian bảo trì tại chỗ; nếu hệ thống bị treo, nó có thể được bật từ xa thông qua OOB. Do hệ thống được triển khai tại hiện trường phụ thuộc vào năng lượng mặt trời nên tiết kiệm điện cũng là một vấn đề quan trọng khác. Hệ thống có thể chuyển sang chế độ ngủ thông qua OOB để giảm thiểu mức tiêu thụ điện năng và bật lại khi cần thiết. Về phần mềm, với các dịch vụ từ Đối tác dịch vụ đám mây của chúng tôi, Allxon, phần mềm của hệ thống có thể được cập nhật từ xa, thực hiện bảo trì dự đoán và quản lý từ xa.