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Publication
EVE: an electric vehicle emulator for testing DC chargers
| Name: | Description: | Size: | Format: | |
|---|---|---|---|---|
| 12.11 MB | Adobe PDF |
Authors
Advisor(s)
Abstract(s)
The rapid growth of electric mobility has been a key driver in the transition to a
more sustainable future, aiming at reducing the environmental impact of traditional
combustion engine vehicles. As part of this movement, i-charging has been at the
forefront of developing Direct Current (DC) fast chargers compatible with multiple
charging protocols, capable of charging up to four Electric Vehicle (EV)s per unit
with power capacities ranging from 50 to 900 kW. To ensure that these advanced
charging systems provide seamless communication and charging compatibility across
diverse EV models, validating Electric Vehicle Supply Equipment (EVSE)s under
real-world conditions is essential. The GuóBi¯ao/Tu¯ıjiàn (GB/T) protocol, in particular,
is crucial due to its widespread adoption and is a key focus of this Thesis.
This Thesis presents the design and development of an Electric Vehicle Emulator
(EVE), a versatile system intended to emulate the behavior of an EV during charging
sessions. The primary focus of the EVE is to support the GB/T protocol while
maintaining flexibility for future expansion to other protocols. The emulator is
designed to facilitate comprehensive testing of EVSEs under a range of normal and
abnormal operating conditions, enabling real-time data monitoring, error detection,
fault injection during charging sessions, and support for remote diagnostics (e.g.
through email-based error reporting).
Key components of the system include real-time voltage, current, power, and
State of charge (SOC) monitoring, error handling mechanisms, and detailed system
logging for charging session analysis/recording.
The work conducted in this Thesis contributes to the growing field of electric
mobility by providing a scalable and flexible solution for EVSE testing. The EVE
system is well-positioned to support ongoing advancements in EV technology and
EVSE, offering a valuable tool for ensuring the safety and efficiency of EV charging
stations, as well as ensuring that tests to the EVSE can be performed remotely, and
while dynamically changing the charging parameters and injecting faults during the
charging session, which allows i-charging to perform more diverse tests and further
optimize and improve the EVSEs.
O rápido crescimento da mobilidade elétrica é um fator chave na transição para um futuro mais sustentável, visando reduzir o impacto ambiental dos veículos com motores de combustão interna. Como parte deste movimento, a i-charging está na vanguarda do desenvolvimento de carregadores rápidos DC, compatíveis com múltiplos protocolos e capazes de carregar até quatro EVs por carregador, com uma potência que varia entre 50 a 900 kW. Para garantir que estes sistemas de carregamento avançados proporcionam uma comunicação fluida e compatibilidade de carregamento entre diversos modelos de EVs, é essencial validar o EVSE com situações reais. O protocolo GB/T, em particular, é crucial devido à sua ampla adoção e constitui o foco central desta Tese. Esta Tese apresenta o design e desenvolvimento de um EVE, um sistema versátil destinado a emular o comportamento de um EV durante sessões de carregamento. O foco principal do EVE é o suporte ao protocolo GB/T, mantendo a flexibilidade para futuras expansões a outros protocolos. O emulador foi concebido para facilitar testes abrangentes de EVSEs numa variedade de condições normais e anormais de funcionamento, permitindo a monitorização de dados em tempo real, a deteção de errors, a injeção de falhas durante as sessões de carregamento, e suporte para diagnósticos remotos através de relatórios de erros por email. Os componentes principais do sistema incluem a monitorização em tempo real de tensão, corrente, potência e SOC, mecanismos de gestão de erros e registo detalhado das sessões para análise. O trabalho realizado nesta Tese contribui para o crescente campo da mobilidade elétrica, oferecendo uma solução escalável e flexível para testes de EVSE. O sistema EVE está bem posicionado para apoiar os avanços na tecnologia de EV e de EVSE, proporcionando uma ferramenta valiosa para garantir a segurança e eficiência das estações de carregamento de EV, bem como para assegurar que os testes ao EVSE possam ser realizados remotamente, permitindo alterar dinamicamente os parâmetros de carregamento e injetar falhas durante o carregamento, o que permite à i-charging realizar testes mais diversificados para melhorar os EVSEs desenvolvidos.
O rápido crescimento da mobilidade elétrica é um fator chave na transição para um futuro mais sustentável, visando reduzir o impacto ambiental dos veículos com motores de combustão interna. Como parte deste movimento, a i-charging está na vanguarda do desenvolvimento de carregadores rápidos DC, compatíveis com múltiplos protocolos e capazes de carregar até quatro EVs por carregador, com uma potência que varia entre 50 a 900 kW. Para garantir que estes sistemas de carregamento avançados proporcionam uma comunicação fluida e compatibilidade de carregamento entre diversos modelos de EVs, é essencial validar o EVSE com situações reais. O protocolo GB/T, em particular, é crucial devido à sua ampla adoção e constitui o foco central desta Tese. Esta Tese apresenta o design e desenvolvimento de um EVE, um sistema versátil destinado a emular o comportamento de um EV durante sessões de carregamento. O foco principal do EVE é o suporte ao protocolo GB/T, mantendo a flexibilidade para futuras expansões a outros protocolos. O emulador foi concebido para facilitar testes abrangentes de EVSEs numa variedade de condições normais e anormais de funcionamento, permitindo a monitorização de dados em tempo real, a deteção de errors, a injeção de falhas durante as sessões de carregamento, e suporte para diagnósticos remotos através de relatórios de erros por email. Os componentes principais do sistema incluem a monitorização em tempo real de tensão, corrente, potência e SOC, mecanismos de gestão de erros e registo detalhado das sessões para análise. O trabalho realizado nesta Tese contribui para o crescente campo da mobilidade elétrica, oferecendo uma solução escalável e flexível para testes de EVSE. O sistema EVE está bem posicionado para apoiar os avanços na tecnologia de EV e de EVSE, proporcionando uma ferramenta valiosa para garantir a segurança e eficiência das estações de carregamento de EV, bem como para assegurar que os testes ao EVSE possam ser realizados remotamente, permitindo alterar dinamicamente os parâmetros de carregamento e injetar falhas durante o carregamento, o que permite à i-charging realizar testes mais diversificados para melhorar os EVSEs desenvolvidos.
Description
Keywords
EVE GB/T EVSE Charging system testing Real-time data monitoring Error dectetion Electric mobility Testes de sistema de carregamento Monitorização de dados em tempo real Deteção de erros Mobilidade eltríca