Essais & Simulations 154

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ESSAIS ET MODÉLISATION AVIS D’EXPERT Jan Großmann Jan Großmann (Dipl. -Ing. (FH)) travaille chez Vector depuis 2011 et, en tant que chef de produit, il est responsable de la solution Vector E-Mobility Testing Solution dans le domaine des réseaux et des systèmes Tests intelligents de conformité et d'interopérabilité pour véhicule électrique et borne de recharge La disponibilité d'un réseau dense de bornes de recharge rapide est un facteur décisif pour l'acceptation de l'e-mobilité. Assurer l'interopérabilité entre les véhicules électriques et les stations de recharge tend encore aujourd'hui à être sous-estimé, de sorte que des tests complets dans ce domaine sont indispensables aux constructeurs automobiles. Jusqu'à présent, la pratique courante consistait à tester les véhicules manuellement en utilisant le plus grand nombre possible de stations de recharge réelles. Compte tenu du nombre croissant de véhicules électriques et de stations de recharge différents, cette façon de procéder atteint aujourd'hui ses limites. Les fabricants et les fournisseurs ne peuvent atteindre leurs objectifs plus rapidement, à moindre coût et avec une couverture d'essai considérablement plus importante que s'ils utilisent un système d'essai approprié qui permet des essais de conformité automatisés basés sur des normes internationales. L'utilisation de la recharge en courant continu à haute puissance est prévue pour la recharge rapide des véhicules électriques le long des autoroutes et des voies rapides. Ce type de recharge publique est incomparablement plus complexe que la recharge d'un véhicule électrique à domicile, dans votre garage, à l'aide d'une boîte murale typique où le courant passe par votre propre compteur électrique. En Europe et aux États-Unis principalement, le CCS (Combined Charging System) sert de norme générale pour la recharge rapide en courant continu. Diverses entreprises et organisations ont donné vie à la CharIN (Charging Interface Initiative e.V.), dont la mission est de poursuivre le développement du CCS et d'en faire une norme mondiale pour la recharge des véhicules électriques alimentés par batterie. Les différents domaines de responsabilité sont répartis entre cinq groupes de discussion, auxquels les membres apportent leur expertise et leur force de travail. Le Focus Group Conformance Test & Interoperability est, entre autres, chargé de créer des spécifications pour le matériel et les logiciels d'essai qui peuvent être utilisés par les fabricants de véhicules et de stations de recharge pour tester automatiquement la conformité de leurs produits à la norme CCS. 26 I IESSAIS & SIMULATIONS • N°154 • N°154 • mai • octobre - juin - - juillet novembre 2022 - décembre 2023
ESSAIS ET MODÉLISATION Source : Vector Informatik GmbH DU PARC DE RECHARGE AUX ÉVÉNEMENTS DE TEST MONDIAUX En utilisant des systèmes de test qui correspondent à ces spécifications, les fabricants de véhicules et de stations de recharge sont désormais en mesure de tester leurs produits sans avoir à recourir à des tests manuels laborieux. Les tests manuels, qui étaient courants jusqu'à présent, ne seront plus possibles à l'avenir en raison du nombre croissant de véhicules électriques et de la variété des différentes stations de recharge. Pour une couverture à 100 %, chaque véhicule électrique devrait être testé avec toutes les stations de recharge possibles et imaginables (figure 1). Les grands équipementiers entretiennent à cette fin des "parcs de charge" avec une sélection de stations de charge représentatives. Des évènements dédiés, au cours desquels les fabricants de véhicules électriques et de stations de recharge se réunissent pour tester leurs produits contre le plus grand nombre possible d'autres produits, sont également organisées régulièrement dans le monde entier. Dans les cas les plus simples, ces événements ne concernent que le niveau électronique de l'ECU, mais ils peuvent également concerner des véhicules entiers et des stations de recharge. Cela demande beaucoup d'efforts, entraîne des coûts élevés et dépasse les capacités des petits fabricants et fournisseurs en particulier. C'est pourquoi l'avenir appartient aux tests de conformité que les entreprises peuvent facilement exécuter dans leurs propres laboratoires. Les développeurs testent leur produit réel par rapport à un système de test correspondant précisément aux spécifications du test de conformité et d'interopérabilité du groupe de discussion CharIN pour le matériel et le logiciel (figure 2). C'est la seule façon de gérer la complexité du CCS. Le CCS est un système puissant qui traite une variété de modes de charge différents pour la charge en courant continu et en courant alternatif et qui doit prendre en compte simultanément plusieurs normes, telles que DIN70121, ISO 15118 et IEC61851-1. STRESS POUR L'ÉLECTRONIQUE DE CHARGE : INSER- TION D'ERREURS Les tests de conformité automatisés permettent également de couvrir systématiquement les cas d'erreur. Dans ce contexte, par exemple, vous devez vérifier si l'électronique de charge présente également le comportement spécifié par la norme si l'équipement ne respecte pas le timing requis ou envoie des messages avec un contenu incorrect, etc. Les erreurs ne peuvent pas être introduites intentionnellement par des tests manuels avec des contreparties réelles, car en général, seuls les bons cas sont testés. Les séquences et le contenu des messages, les paramètres de charge et d'autres conditions marginales ne peuvent être modifiés de manière flexible que par simulation à l'aide de systèmes d'essai. En tant qu'objectif à plus long terme, le CCS s'efforce de parvenir à une charge pratique selon le principe de la prise et de la charge. Dans ce cas, il suffit de brancher le véhicule à la station de recharge à l'aide d'une prise, après quoi toutes les opérations nécessaires - telles que l'identification, la facturation, la négociation des tarifs d'électricité, etc. - sont effectuées automatiquement. À l'avenir, il existera également une certification de produit attestant qu'un véhicule peut être rechargé à n'importe quelle station de recharge certifiée. Cette certification est promue par CharIN. Au cours du processus de certification, des sociétés de test et des partenaires de test seront impliqués et soumettront l'objet du test à tous les tests prescrits par CharIN. INSTRUCTIONS POUR DES SYSTÈMES DE TEST CONFORMES AUX NORMES Le test d'une variété de fonctions différentes commence dans les départements de développement bien avant la date de test officielle. Les documents fournis par CharIN contiennent des instructions détaillées sur la manière dont le matériel et le logiciel d'un système de test approprié peuvent être mis en œuvre, sur les fonctions requises et sur les tests nécessaires parmi des centaines de tests possibles. Quiconque dispose de l'expertise correspondante et veut faire l'effort peut développer un système de test CCS CharIN (CCTS) (Figure 2). Ceci étant, il n'y a pas « un seul CCTS » - les implémentations individuelles peuvent différer les unes des autres dans de nombreux détails, qu'il s'agisse de l'interface utilisateur du côté du logiciel ou de l'équipement matériel en fonction du système sous test (SUT). L'unité d'alimentation permet un grand nombre de variations possibles, par exemple. L'utilisation d'un bloc d'alimentation avec une puissance de charge relativement faible est suffisante pour tester la communication. Dans la pratique, cependant, les exigences des clients dans ce domaine diffèrent considérablement les unes des autres. C'est pourquoi la spécification du CCTS ne couvre intentionnellement que les exigences minimales d'un système de test. ESSAIS & SIMULATIONS ESSAIS &• SIMULATIONS N°154 • octobre • N°154 - novembre • mai -- juin décembre - juillet 2022 2023 I27I
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