7-дюймові РК-дисплеї для зарядних станцій електромобілів

Громадська зарядна інфраструктура для електромобілів масштабується швидше, ніж очікується в більшості мереж постачання обладнання. МЕАGlobal EV Outlook 2024повідомили, що у 2023 році кількість установок громадських швидких зарядних пристроїв зросла на 40%, а розгортання прискорилося в Північній Америці, Європі та Південно-Східній Азії. У міру того, як зарядні мережі виходять за межі перших користувачів і стають загальнодоступними, інтерфейс дисплея став критично важливою змінною для надійності та взаємодії з користувачем -, яка безпосередньо впливає на час безвідмовної роботи зарядного пристрою, частоту обслуговування та сприйняття бренду.

Чому 7-дюймовий TFT LCD став стандартом для дисплеїв зарядних пристроїв для електромобілів

7--дюймовий форм-фактор став практичним стандартом для дисплеїв громадських зарядних пристроїв для електромобілів завдяки поєднанню ергономічних, механічних і комерційних факторів, а не за указом галузі.

Ергономіка-висоти стоячи.Громадські зарядні кіоски обслуговуються користувачами, які стоять на стандартній відстані 60–80 см. На такій відстані 7-дюймова панель із роздільною здатністю 1024 × 600 відтворює текст і іконографію з щільністю, яка є розбірливою, не вимагаючи від користувача нахилятися вперед. Для панелей розміром менше 5 дюймів із такою роздільною здатністю потрібні розміри шрифтів, які обмежують макет інтерфейсу користувача основними текстовими підказками; панелі вище 9 дюймів не дають додаткової переваги читабельності та збільшують розмір корпусу, вітрове навантаження та вартість матеріалів.

Вимоги до складності інтерфейсу.Сучасні робочі процеси заряджання - Автентифікація RFID/QR, вибір тарифу,-моніторинг живлення в реальному часі, зворотний зв’язок щодо стану OCPP 2.0 і створення квитанцій - вимагають поверхні дисплея, яка може відображати кілька зон інтерфейсу користувача одночасно без розбиття на сторінки. 7--дюймова панель забезпечує достатню активну область для цього без потреби електроенергії та вартості 10-дюймових панелей, які важко виправдати для однофункціонального інтерфейсу кіоску.

Сумісність корпусу.Стандартні конструкції корпусів зарядних пристроїв для електромобілів від основних виробників (ABB, Schneider, BTC Power) об’єдналися в монтажні вирізи, які вміщують 7-дюймові панелі зі стандартними розмірами панелі. Модернізація 10-дюймової панелі в існуюче сімейство корпусів зазвичай вимагає нових інструментів; 7-дюймових панелей немає.

Порівняння форм-факторів для зарядних дисплеїв EV:

Яскравість і оптичні характеристики: первинна точка несправності поля

Недостатня яскравість є найпоширенішою причиною скарг-пов’язаних із дисплеєм у розгорнутій інфраструктурі зарядки електромобілів. Панель, яка показала прийнятні результати під час складських приймальних випробувань, не витримає під прямими сонячними променями.

Мінімальні пороги яскравості залежно від середовища встановлення:

Стандартні комерційні панелі (200–300 ніт) не підходять для будь-якої зовнішньої зарядки електромобілів. При прямому сонячному світлі опівдні освітленість навколишнього середовища на горизонтальній поверхні може досягати 100 000 лк; навіть розсіяне зовнішнє світло в похмурий день перевищує 10 000 люкс. За таких рівнів освітленості панель із яскравістю 300 ніт створює контрастність фону нижче 1:1, що робить дисплей нечитабельним.

Для критих зовнішніх установок (навіси, паркувальні конструкції з непрямим світлом): 500–700 ніт є практичним мінімумом. Для відкритих зовнішніх установок із потенційним прямим сонячним промінням: потрібно 800–1000 ніт. Деякі розгортання коридорів автомагістралей у високо-висотних або низьких-регіонах вказують 1200 ніт для запасу.

Анти{0}}відблиск проти-антивідблиску:

Анти{0}}обробка поверхні (AG) розсіює відбите світло, зменшуючи дзеркальні відблиски ціною незначного зниження чіткості зображення. Анти{2}}покриття (AR) зменшують відбиття через деструктивні перешкоди, зберігаючи чіткість зображення, але вимагаючи більш ретельного очищення. Для зарядних кіосків для електромобілів, які піддаються вандалізму, чищенню та ультрафіолетовому випромінюванню, обробка AG на загартоване покривне скло (мінімум 4 мм, загартоване, рейтинг IK08) є більш надійним вибором у більшості застосувань.

Оптичне склеювання:

Компоненти панелі з повітряним проміжком (покривне скло, відокремлене від пакета РК-дисплеїв повітряним шаром) створюють внутрішні відбиття на кожній інтерфейсі. Оптичне скріплення - ламінуванням покривного скла з пакетом РК-дисплеїв за допомогою OCA (оптично прозорого клею) або OCR (оптично прозорої смоли) - усуває повітряний проміжок, зменшуючи внутрішнє відбиття приблизно на 50% і покращуючи ефективний контраст в умовах -навколишнього-освітлення. Для зовнішніх зарядних пристроїв для електромобілів оптичне з’єднання є функціональною вимогою, а не необов’язковим оновленням. Це також значно покращує механічну стійкість до термічного циклу та ударів.

Робоча температура: для-цілорічної надійності поза приміщенням

Зарядні пристрої для електромобілів безперервно працюють у середовищах, для яких стандартні комерційні панелі дисплеїв не призначені. Наслідками помилок теплових характеристик є несправність панелі в холодному кліматі (збільшення в’язкості рідких кристалів спричиняє повільну реакцію та артефакти відображення нижче -10 градусів для стандартних панелей) і несправність підсвічування в середовищі з високою температурою (відключення світлодіодного драйвера від перегріву вище +60 градуса для стандартного підсвічування).

Рівні специфікації температури:

Для зарядних пристроїв для електромобілів промисловий клас (від -20 градусів до +70 градусів) є мінімальною прийнятною специфікацією. Розширений промисловий (від -30 градусів до +85 градусів) слід вказувати для установок у кліматичних зонах 6–8 ASHRAE (північ США, Канада, Скандинавія, Росія) або в регіонах, де температура навколишнього середовища регулярно перевищує 40 градусів.

Тепловий контроль:

Значення робочої температури панелі стосуються температури РК-елемента, а не температури навколишнього повітря. Під прямим сонячним промінням температура всередині корпусу може перевищувати температуру навколишнього середовища на 15–25 градусів залежно від матеріалу корпусу, кольору та вентиляції. Враховуйте цю дельту, коли вказуєте номінали температури панелі - панель з номінальною оцінкою +70 градусів у герметичному чорному корпусі в навколишньому середовищі 45 градусів може працювати на межі своїх специфікацій.

Вимагайте від постачальників криві зниження номінальних характеристик для терміну служби підсвічування та продуктивності РК-дисплея в діапазоні робочих температур. Панель, розрахована на 50 000 годин при 25 градусах, може працювати значно менше годин при безперервній роботі +60 градусів.

Сенсорна технологія: ємнісна специфікація для публічного використання на вулиці

Технологія резистивного дотику не підходить для публічних зарядних пристроїв електромобілів. Він не підтримує мульти{1}}жести дотику, потребує навмисного натискання стилусом-, що не відповідає швидкій взаємодії з кіоском, і погіршується під час багаторазового використання таким чином, що створює ненадійну реєстрацію дотику. Проекційний ємнісний дотик (PCAP) є правильною технологією для цієї програми.

Основні ємнісні сенсорні вимоги до зарядних пристроїв електромобілів:

Захист від-мокрого дотику та дощу.Стандартні контролери PCAP пригнічують або неправильно зчитують сенсорне введення, коли на поверхні сенсора постійно присутній волога, через що дисплей перестає реагувати під дощем або після чищення. Контролери з вбудованим програмним забезпеченням для компенсації вологи -, включаючи спеціальні конфігурації Ilitek ILI2130, Goodix GT9271 з увімкненим режимом зволоження, і серії FocalTech FT5x із вбудованим програмним забезпеченням для відведення вологи -, вирішують це. Підтвердьте конкретну версію мікросхеми та мікропрограми у свого постачальника та попросіть дані тесту-на вологий дотик (імітація 3–5-мм водяної плівки на поверхні датчика) перед завершенням розробки модуля.

Робота руками-в рукавичках.Громадська зарядна інфраструктура повинна дозволяти користувачам носити зимові рукавички, робочі рукавички або нітрилові рукавички. Стандартні датчики PCAP відкалібровано для ємності-пальця. Контролери з регульованими порогами чутливості (типовий діапазон: поріг виявлення 3–12 пФ) можна налаштувати для виявлення сигналу нижчої ємності від пальців у рукавичках. Перевірте цю здатність за допомогою спеціальної мікросхеми контролера та підтвердьте товщину рукавичок, для якої перевірено чутливість.

Сумісність з товстим покривним склом.Для вандал{0}}захищених установок потрібне накривне скло товщиною 4–6 мм. Стандартні датчики PCAP оптимізовані для накривного скла товщиною 2–3 мм. Датчики, розроблені для товстих-скляних накладок, використовують конфігурації контролерів-вищої чутливості; підтвердьте сумісність товщини захисного скла з постачальником сенсорного модуля, перш ніж вказувати товщину захисного скла.

ESD та EMC.Середовища для зарядки електромобілів створюють значні електромагнітні перешкоди від високовольтних комутаційних регуляторів і двигунів-. Сенсорні контролери повинні мати захист від електростатичного розряду відповідно до стандарту IEC 61000-4-2, рівень 4 (контакт ±8 кВ, розряд повітря ±15 кВ) і стійкість до кондуктивного/випромінюваного випромінювання відповідно до стандартів IEC 61000-4-3 та IEC 61000-4-4. Запитуйте звіти про випробування електромагнітної сумісності, що стосуються сенсорного модуля, а не лише таблицю даних мікросхеми контролера.

Вибір інтерфейсу: LVDS, MIPI DSI та RGB для інтеграції зарядного пристрою EV

Вибір інтерфейсу залежить від архітектури головного процесора, внутрішньої відстані прокладання кабелю та вимог електромагнітної сумісності конструкції зарядного пристрою.

LVDS (низько{0}}диференціальна сигналізація)це найпоширеніший інтерфейс для додатків відображення зарядних пристроїв для електромобілів, які використовують промислові-системи на ЦК і вбудовані контролери (серія NXP i.MX 6/7, TI Sitara AM335x, серія Renesas RZ/G). LVDS забезпечує високу перешкодостійкість завдяки диференціальній передачі сигналів, що робить його добре-підходящим для внутрішнього середовища з високим-EMI зарядних пристроїв для електромобілів, де довжина кабелю між платою контролера та дисплеєм може перевищувати 30–50 см. LVDS також підтримується багатьма контролерами дисплеїв промислового -класу та має розвинену екосистему драйверів у Linux BSP для сімейств SoC, які зазвичай використовуються в інфраструктурі заряджання.

MIPI DSIпідходить для конструкцій зарядних пристроїв для електромобілів, створених на мобільних-процесорах додатків (Rockchip RK3568, NXP i.MX 8M, Qualcomm SA8155), де SoC має власну підтримку контролера MIPI DSI. MIPI DSI забезпечує вищу пропускну здатність, ніж LVDS (підтримує 1080p при 60 кадрах в секунду з запасом), нижче енергоспоживання та менше сигнальних ліній. Основним обмеженням для застосування зарядних пристроїв для електромобілів є довжина кабелю: MIPI DSI визначено для відстаней між платою--панеллю, як правило, менше 20 см без формування сигналу, що обмежує гнучкість компонування корпусу. Для конструкцій, у яких дисплей встановлено на відстані більше 20 см від основної плати, необхідна мікросхема повторного драйвера LVDS або MIPI DSI.

Паралельний інтерфейс RGBє життєздатним для дешевших-конструкцій зарядних пристроїв-на основі мікроконтролерів (серія STM32H7, ESP32-S3 із зовнішньою мікросхемою драйвера дисплея), де MCU не має вихідного сигналу MIPI DSI або LVDS. Для RGB потрібно більше сигнальних ліній і він більш чутливий до електромагнітних перешкод на довших кабелях, ніж диференціальні інтерфейси, але реалізація драйвера добре-задокументована, а інтерфейс підтримується в багатьох сімействах MCU. Для відповідності вимогам електромагнітної сумісності в середовищах із високим рівнем перешкод RGB має обмежуватися кабельними прокладками менше 15 см із належним екрануванням FPC.

Огляд вибору інтерфейсу для додатків зарядного пристрою для електромобілів:

Ступінь захисту та механічна міцність

IP65 як мінімум для зовнішніх дисплеїв зарядних пристроїв EV.Сертифікація IP65 (повний захист від проникнення пилу, захист від струменів води під низьким-тиском з будь-якого напрямку) є мінімальним рівнем захисту для-монтованих дисплеїв поза приміщенням. IP65 зазвичай досягається за допомогою комбінації оптичного зв’язку, герметичної прокладки рамки та герметичної лінії виходу FPC. Переконайтеся, що рейтинг IP застосовується до повної збірки дисплея, налаштованої для вашої інсталяції, а не лише до кришки скла чи окремого РК-модуля.

Для розгортання в прибережних умовах, поблизу автомийок або сценаріїв очищення під високим{0}}тиском може знадобитися IP67 (тимчасове занурення) або IP66 (струменя води під високим{3}}тиском). Запитуйте звіт про випробування та підтвердьте, що умови випробувань відповідають вашому середовищу встановлення.

Ударостійкість.Громадські зарядні кіоски піддаються впливу зарядних кабелів, візків для покупок і навмисного вандалізму. Покривне скло з рейтингом IK08- (перевірено на витримку 5-джоулів відповідно до IEC 62262) підходить для більшості громадських зарядних установок. Місця з високим -вандалізмом можуть вимагати IK10 (20 джоулів). Вибір матеріалу покривного скла (загартоване вапняно-натрієве скло проти хімічно зміцненого алюмосилікатного скла) також впливає на стійкість до ударів і подряпин; обговоріть компроміси з вашим постачальником на основі конкретного середовища встановлення.

УФ-стійкість.Тривала дія ультрафіолетового випромінювання погіршує плівки поляризатора РК-дисплея та клейкі шари, спричиняючи пожовтіння, розшарування та втрату контрасту протягом 3–5 років у середовищі з високим-УФ-випромінюванням. Для розгортання на відкритому повітрі вкажіть УФ-стабілізоване покривне скло (блокування UV400) і підтвердьте в постачальника, що склеювальний матеріал OCA/OCR є УФ-стабільним відповідно до відповідних стандартів IEC 62788. Запитуйте дані випробування УФ-старіння (зазвичай 1000 годин під лампою UVA-340 згідно з IEC 60068-2-5), якщо місце розгортання має значний вплив УФ.

Регуляторні сертифікати для доступу до глобального ринку

Маркування CE(ринок ЄС) вимагає відповідності Директиві про електромагнітну сумісність (2014/30/ЄС) і Директиві про низьку напругу (2014/35/ЄС). Для модулів відображення, вбудованих у зарядне обладнання для електромобілів, маркування CE на рівні модуля спрощує кінцеву-сертифікацію продукту, але не замінює тестування-системного рівня. Переконайтеся, що постачальник модулів надає Декларацію відповідності конкретним стандартам випробувань, які цитуються (EN 55032 для викидів, EN 55035 для імунітету).

Сертифікація UL(Північноамериканський ринок) для модулів відображення є менш універсальним, ніж CE, але актуальним для зарядного обладнання для електромобілів, що продається на ринках США та Канади, де електричні норми вимагають внесення до списку UL (статья NEC 625 для зарядного обладнання для електромобілів). Підтвердьте статус UL у постачальників для розгортання в Північній Америці.

Відповідність RoHS і REACHє стандартом для авторитетних постачальників промислових дисплеїв і необхідний для доступу на ринок ЄС. Вимагайте повну декларацію речовин, а не лише заяву про відповідність, для записів закупівель.

Електромагнітна сумісність, специфічна для зарядних середовищ електромобілів.Корпуси зарядних пристроїв для електромобілів містять-перетворювачі постійного/постійного струму високої напруги, контактори та моторні приводи, які створюють кондуктивні та випромінювані перешкоди в широкому діапазоні частот. Модулі дисплеїв повинні продемонструвати стійкість до IEC 61000-4-2 (ESD), IEC 61000-4-3 (захищеність від випромінювань), IEC 61000-4-4 (швидкі електричні перехідні процеси) і IEC 61000-4-6 (захищеність від електропровідності). Вимагайте звіти про випробування для цих конкретних стандартів, а не лише для загальної сертифікації CE.

Оцінка постачальника: Чотири запитання щодо закупівлі дисплеїв для зарядки електромобілів

1. Який ваш підтверджений горизонт постачання для цього модуля?Проекти інфраструктури зарядки електромобілів мають зобов’язання протягом 7–10 років життєвого циклу продукту. Події EOL (завершення терміну служби) панелі під час-виробництва можуть призвести до перепроектування друкованої плати та оновлення мікропрограми. Запитайте конкретно: чи існує програма-останньої{6}}купівлі? Чи є наступна панель,-сумісна з PIN-кодом, яка вже кваліфікована? Який мінімальний період попереднього повідомлення до EOL?

2. Чи можете ви надати сольовий туман і широкі-звіти про випробування температури?Випробування сольовим туманом (IEC 60068-2-11, зазвичай 96 годин при 5% NaCl) перевіряє корозійну стійкість з’єднувачів FPC і металевих компонентів у прибережних або дорожніх соляних середовищах. Функціональне тестування при широкій температурі в усьому зазначеному робочому діапазоні (а не лише температура зберігання) має бути задокументовано фактичними даними тестування, а не лише вимогою специфікації.

3. Який ваш мінімальний запит для напів-спеціальних конфігурацій високої-яскравості?Стандартні модулі каталогу (фіксована яскравість, стандартний FPC, без оптичного з’єднання) зазвичай доступні від 200–500 одиниць. Напів-нестандартні конфігурації - оптичне з’єднання, високо-оновлення підсвічування високої яскравості, спеціальна маршрутизація FPC - зазвичай мають мінімальний запит від 500 до 2000 одиниць. Повний нестандартний інструмент (нова форма безеля, спеціальна форма кришки скла) зазвичай потребує мінімум 3000–5000 одиниць з амортизацією вартості інструменту. Технічні зразки (5–20 одиниць) повинні бути доступні для кваліфікації перед початком виробництва.

4. Чи пропонуєте ви послуги OEM для захисного скла та налаштування FPC?Корпуси зарядних пристроїв для електромобілів відрізняються геометрією рамки, розташуванням монтажних вкладок і напрямком виходу FPC. Підтвердьте, що постачальник може задовольнити спеціальну маршрутизацію FPC, тип роз’єму та контур захисного скла, не вимагаючи повного спеціального РК-інструменту. Багато відомих виробників промислових дисплеїв пропонують це на напів-спеціальних рівнях MOQ.

Поширені помилки специфікації під час вибору дисплея зарядного пристрою електромобіля

Вказівка ​​500 ніт для відкритих зовнішніх установок.500 ніт забезпечує прийнятну читабельність у затінених вулицях, але буде незначною під прямим полуденним сонцем і недостатньою на великій-висоті або низькій-широті, де сонячне опромінення підвищене. Для будь-якої установки з потенційним прямим сонячним промінням 800 ніт є практичним мінімумом; 1000 ніт забезпечує запас для старіння панелі (яскравість підсвічування з часом зменшується, зазвичай на 20–30% протягом 30 000 годин).

Ігнорування УФ-стабілізації на клейових шарах.РК-поляризатор і з’єднувальний матеріал OCA є компонентами, найбільш вразливими до деградації УФ-променями. Пожовтіння та розшарування зазвичай стають помітними через 2–3 роки в середовищі з високим-УФ-випромінюванням, якщо використовуються не-УФ-стабілізовані матеріали. Різниця у вартості між стандартними та УФ{7}}стабілізованими склеювальними матеріалами невелика порівняно з витратами на заміну на місці.

Використання модулів споживчого-класу в промислових розгортаннях.Панелі споживчого -класу (ланцюг постачання планшетів і моніторів) не розраховані на безперервність постачання понад 2–3 роки, не мають промислових температурних показників і не перевіряються на відповідність стандартам IEC 61000 щодо електромагнітної сумісності. Різниця в-вартості одиниці порівняно з модулями промислового-класу зазвичай становить 15–40 доларів США; вартість візиту для заміни (робота, дорога, час простою) для несправного дисплея на розгорнутій зарядній станції є значно вищою, а репутаційну вартість не-функціонального громадського зарядного пристрою важко підрахувати.

Відмова від тестування ЕМС на системному рівні.Дисплейний модуль із маркуванням CE не гарантує, що зібраний зарядний пристрій пройде перевірку електромагнітної сумісності. Близькість комутаційних компонентів високої-напруги до блоку дисплея може створити шляхи перешкод, яких не було під час тестування-на рівні модуля. Заплануйте випробування електромагнітної сумісності-на системному рівні на початку циклу проектування та спроектуйте маршрути FPC та екранування з урахуванням випромінювання з самого початку.

Вибір дисплея для інфраструктури зарядки електромобілів є інженерним рішенням, яке безпосередньо впливає на час безвідмовної роботи зарядного пристрою, частоту обслуговування та досвід користувача протягом 7–10-річного життєвого циклу продукту. 7-дюймовий форм-фактор TFT LCD став практичним стандартом для публічних зарядних інтерфейсів, оскільки він задовольняє перетин ергономічних, механічних і комерційних вимог, які визначають це застосування.

Специфікації, які визначають польову надійність - запас яскравості для використання поза приміщенням, промислову температуру, здатність-дотику до вологи, стійкість до перешкод LVDS, захист IP65 та оптичне з’єднання -стабілізоване ультрафіолетом - не відображаються в заголовку таблиці даних. Вони вимагають чіткого підтвердження від постачальників, що підтверджується даними випробувань, а не лише заявами специфікації.

Якщо ви оцінюєте 7-дюймові модулі дисплея для зарядки електромобілів, наша команда інженерів може надати таблиці даних, звіти про випробування електромагнітної сумісності та зразки кваліфікації. Щоб розпочати процес оцінювання, зв’яжіться з нами щодо умов встановлення (в приміщенні/зовні, кліматична зона), платформи головного процесора, необхідної яскравості та вимог до рейтингу IP.