AS_407_2018

Automazione e Strumentazione Ottobre 2018 AUTOMOTIVE applicazioni 69 120/240 Vca in fase divisa viene prima distri- buita all’alimentazione per i circuiti di moni- toraggio, controllo e comunicazione. La linea in CA incontra quindi i circuiti del sensore che monitorano e filtrano la corrente e le tensioni nel sistema. La CA viene applicata ai contatti a corrente elevata su un relè prima di collegarsi ai pin sul connettore J1772. Un microcontrol- lore (MCU) come l’ MCU MSP430 di Texas Instruments (TI) gestisce i circuiti di monito- raggio, controllo e comunicazione. L’MSP430, con periferiche capacitive sensibili al tocco come la tecnologia CapTIvate è in grado di controllare anche i comuni collegamenti di input/output (I/O) dell’utente con un’interfac- cia uomo-macchina (HMI) per mezzo di touch screen e controlli su schermo a sfioramento a cristalli liquidi (LCD). Una o più porte di comunicazione completano l’EVSE. La Figura 3 mostra i componenti principali di un EVSE in CC per il livello 3. La CA trifase è condizionata da un circuito di correzione del fattore di potenza (PFC). La CA viene raddriz- zata da raddrizzatori Mosfet (transistor metallo- ossido-semiconduttore a effetto di campo) attivi in una CC ad alta tensione di circa 400 V. Questa tensione passa a un convertitore CC/CC composto da Fet di potenza o transistor bipo- lari a gate isolati (IGBT) che generano il livello di CC corretto di circa 400 Vcc per caricare la batteria . Uno o più MCU (come la serie di MCU C2000 di TI) gestisce il monitoraggio e il controllo, i processi di conversione dell’ali- mentazione CA/CC e CC/CC. Il processore Sitara basato su architettura Arm è in grado di fornire funzionalità avanzate di interfaccia HMI, punto vendita e fatturazione in combina- zione con microcontrollori MSP con tecnologia di rilevamento tattile capacitivo. Si noti come la tecnologia di comunicazione PLC (Power Line Communication) e CAN si interfaccino in modo che l’EVSE disponga di un collegamento per la comunicazione ad alta velocità con il veicolo. Interfacce di comunicazione Tutte le stazioni EVSE utilizzano una qualche forma di comunicazione per agevolare il pro- cesso di ricarica . Con gli EVSE di livello 1 e 2 la porta del segnale pilota consente alla sor- gente CA di comunicare con il veicolo, con il caricabatterie interno e con la batteria. La porta pilota utilizza un semplice segnale a ±12 V da 1 kHz a modulazione di impulso (PWM) per indicare lo stato di carica e la corrente dispo- nibile proveniente dalla sorgente in CA. L’in- tegrazione del Wi-Fi in alcuni sistemi aiuta a gestire il processo di ricarica da qualsiasi dispo- sitivo abilitato Wi-Fi, come uno smartphone o un tablet. Utilizzando un’app dedicata, i consu- matori possono persino localizzare le stazioni di ricarica o programmare l’orario di ricarica presso le stazioni pubbliche. Inoltre, anche il protocollo Near Field Com- munications (NFC) viene utilizzato nelle sta- zioni di ricarica pubbliche per l’autorizzazione degli utenti e il pagamento. L’NFC utilizza un segnale modulato a 13,56 MHz per trasmettere e ricevere dati a bassa velocità su brevi distanze. L’NFC è ora disponibile nella maggior parte dei moderni smartphone. Le stazioni EVSE di livello 3 utilizzano il pro- tocollo CAN bus o PLC. Alcuni sistemi utiliz- zano anche l’interfaccia RS-485 per comuni- care con un sistema esterno presso una stazione di ricarica pubblica. Riferimenti [1] Alternative Fuels Data Center , U.S. Department of Energy (consultato il 19 settem- bre 2017). Figura 3 - Configurazione tipica dei livelli EVSE 3