電気自動車 (EV) 充電ステーション向けデータ収集・転送システムを構築

背景

　世界的な政策推進や法整備を背景に、電気自動車 (EV) の普及が急速に進んでいます。この市場の急成長に伴い、EV充電設備への需要も爆発的に増加しています。しかし現在、充電ステーションの整備は未だ十分とは言えず、供給不足が課題となっています。そのため、今後5年から10年の間に、世界中で充電ステーションの設置が驚異的なペースで拡大していくことが確実視されています。

システム要件

　アドバンテックの顧客である充電ステーション製造メーカーは、EVユーザーに対し、簡単で便利かつ信頼性の高い充電体験を提供することを目指していました。

• 大規模な商業用従量課金制 (Pay-per-use) 急速DC充電ステーションの多くは屋外に設置されるため、充電スタンドには塵埃や降雨、長時間の直射日光、さらには極端な高低温といった、厳しい環境・気候条件に耐えうる堅牢性が求められます。
• 充電ステーションには安定した確実なデータ通信能力が不可欠です。充電量や課金情報などの詳細データは、国際標準規格であるOCPPを介して送信されなければなりません。同時に、バックエンドのシステム管理、ステーションの遠隔リアルタイム監視、さらにはエネルギー管理システム (EMS) といった高度な機能の統合も同時に実現する必要があります。

導入製品

• EKI-2525I：5ポートFE アンマネージド産業用イーサネットスイッチ
• ICR-4461：超高速5Gルータ

システム概要

　顧客が構築した充電ステーションには、データの収集および送信を行うコア技術として、アドバンテックの通信機器が全面的に採用されています。ユーザーが入力した決済情報は、アドバンテックの5G産業用ルータ「ICR-4461」を介して、即座に遠隔のデータセンターへとセキュアに送信されます。決済が完了すると、データはアドバンテックの産業用アンマネージドスイッチ「EKI-2525I」を経由して充電スタンドのコントローラへと伝送され、電流をオンにして接続されたEVへの給電を開始する信号が出力されます。このように、包括的な産業用通信ソリューションを活用することで、お客様は極めて堅牢なシステムを構築し、エンドユーザーへストレスのない優れた充電体験を提供することに成功しました。さらに、「OCPP」に準拠したデータ伝送を行うことで、システムバックエンドへの高安定・高信頼なデータ連携を確実に実現しています。

システム構成図

アドバンテックが選ばれる理由

• 産業用アンマネージド・イーサネットスイッチ「EKI-2525I」は、極めて高い堅牢性を誇ります。本事例における充電スタンドは、-40℃～75℃に及ぶ広範な周囲温度環境や、多種多様な気候・設置環境にさらされる場所に導入されています。さらに、本製品は12〜48 VDCの冗長電源入力をサポートしています。これらの優れた特長により、EV充電インフラとの最大限の互換性が確保され、ユーザーは追加の電源コンバータを別途購入・導入する必要がありません。
• さらに、アドバンテックのスイッチには「P-Fail（停電・ポートリンクダウン検知）」と呼ばれるリレー機能が搭載されており、スイッチのステータスを迅速に診断できます。本システムでは、このP-Failリレーアラームの監視方法を従来の「手作業による巡回点検」から「ネットワーク（TCP/IP）ベースのリアルタイム監視システム」へと刷新し、管理効率の大幅な向上を達成しました。
• 一方、5Gルータ「ICR-4461」は、超高速5G NR（New Radio）に対応した強力なエッジコンピューティング・ゲートウェイです。「ギガビット級」の5G通信がもたらす超高速・低遅延、そして高いネットワーク可用性は、大規模IoTや高速大容量移動通信（eMBB）アプリケーションへの移行を強力に後押しします。これにより、モバイルインターネットアクセス、カメラやセキュリティシステム、産業用システムをはじめとする、大容量データ通信を必要とするあらゆるアプリケーションに対応します。
• ICR-4461は標準仕様として、5ポートの10/100/1000 Mbpsイーサネットポート（独立ポート×1、スイッチングポート×4）、SFPスロット（独立ポート）、USB 2.0ホスト、microSDカードリーダー、シリアルポート（RS232/RS485）、CANバス、バイナリ入力×2、バイナリ出力×2を凝縮。さらに、デバイス背面にはデュアルSIMスロット（SIMリーダー×2）を標準装備しています。
• EVの充電時には強力な電磁波が発生するため、充電スタンド内部のすべての電子システムはこの電磁ノイズ問題を克服しなければなりません。本システムでは、アドバンテック機器が備える4,000 VDCのイーサネット静電気放電（ESD）保護機能によってこの課題をクリアしています。各充電スタンドは独立したシステムを保持しつつ、アドバンテックのルータとスイッチを介して相互に接続され、さらにバックエンドプラットフォームとも連携することで、インフラ全体の一元管理・統合監視を実現しています。