vSECC.InPlug

充電プラグ内部用通信コントローラーボード

vSECC.InPlugは、DC充電コネクタ内部に設置されるハードウェアコントローラボードであり、供給設備通信コントローラ(SECC)の機能を充電ステーションからコネクタ自体に移行させるものです。これにより、パワーエレクトロニクスと充電ポイント間のケーブル長を、標準の7.5メートルという制限から最大100メートルまで延長することが可能となり、オフサイトのパワーエレクトロニクスから離れた場所に充電ポイントを設置することが現実的になります。 ISO 15118-20、IEC 61851、およびOCPPに対応しています。オーバーヘッドディスペンサーや広域充電ゾーン、あるいはパワーエレクトロニクスと充電ポイントを同一場所に設置できない施設を構築する、車両基地運営者や充電インフラメーカー向けに設計されています。

コネクタでの通信。キャビネットでのコントロール。

vSECC.InPlugは、コントロールアーキテクチャを一箇所に維持したまま、通信ハードウェアをコネクタ内に配置し直すことで、ケーブル距離の制限を解消します。

ボードの位置

ボードの位置

vSECC.InPlugボードは、充電ケーブルの先端、コネクタ内部に取り付けられます。このボードは、DC充電におけるコネクタ側の通信処理を扱います。ケーブル経路に沿って追加のハードウェアは必要ありません。通信ロジックはケーブルの終端に配置されているため、パワーエレクトロニクスキャビネットまでの距離にかかわらず、信号品質を維持することができます。

中央コントロール

中央コントロール

vSECC.InPlugはvSECCに取って代わるものではありません。セッション管理、プロトコル処理、パワーエレクトロニクスの制御、およびOCPPバックエンドとの通信は、すべてvSECCが担当します。vSECC.InPlugは、コネクタ側の通信レイヤーのみを担当します。この分離により、制御アーキテクチャを一元化しつつ、コネクタとパワーエレクトロニクスの物理的な分離が可能になります。vSECCは、複数のvSECC.InPlugユニットをサポートすることで、スケーラブルなアーキテクチャを実現します。

最大ケーブル長

最大ケーブル長

vSECC.InPlugがコネクタ内の通信を処理するため、パワーエレクトロニクスとvSECCは、現場のインフラ要件に応じて任意の場所にインストールすることが可能です。最大100メートルのケーブルで中央システムと各コネクタを接続することで、従来のDC充電アーキテクチャにおいて、パワーエレクトロニクスをコネクタと同じ場所にインストールしなければならないという制約が解消されます。

charging-station-dark-blue.jpg

従来の直流充電アーキテクチャが限界に達する場面

標準的な直流高速充電アーキテクチャでは、コントローラー、パワーエレクトロニクス、およびコネクタが単一の筐体に収められています。このアプローチは、スタンドアロン型の路側充電器には適しています。しかし、大型車両向けの用途や、共有PEによる充電インフラにおいては、このアーキテクチャの根底にある前提条件はもはや成り立ちません。

signal-dark-blue.jpg

長距離ケーブル配線におけるPLCシグナルの減衰

DC充電では、充電ケーブルを介した電力線通信(PLC)を用いて車両通信を行います。ステーション設置型アーキテクチャでは、この信号はコントローラーからケーブルの全長を経てコネクタまで伝送されます。信号の減衰により、コントローラーを充電ポイントから設置できる距離には制限が生じます。大型車両向けの設備や共有PEアーキテクチャでは、その距離が、信号の劣化なしにステーション設置型通信で対応可能な範囲を頻繁に超えてしまいます。

vsecc-inplug-dark-blue.jpg

個々の充電ポイントにおけるパワーエレクトロニクス

高出力の直流充電には、大規模なパワーエレクトロニクスハードウェアが必要となります。各駐車スペースにパワーエレクトロニクスユニット一式をインストールすると、設置面積、冷却インフラ、および1台あたりのインストールコストが数倍に膨れ上がります。大規模な車両基地や、スペースが限られた施設、あるいはコンテナ化されたパワーエレクトロニクスを採用したアーキテクチャにおいては、これは現実的なアプローチとは言えません。

代表的なデプロイメントシナリオ

vSECC.InPlugは、充電ポイントとパワーエレクトロニクスを同一場所にインストールできない、あるいはインストールすべきでないあらゆる充電設備に適用されます。

大型車両向け車両基地

電気バスや電気トラックの車両基地では、分散配置された駐車スペースで多数の車両を同時に充電します。車両基地のレイアウトは、ケーブルの配線可能性ではなく、車両の寸法や運用上の物流要件に基づいて決定されます。vSECC.InPlugでは、パワーエレクトロニクスとvSECCを一箇所に設置し、最大100メートルのケーブルを敷設して各駐車スペースに充電コネクタを設置します。車両基地のレイアウトがインフラ設計の指針となります。

大型車両向け車両基地
コンテナ型充電インフラ

コンテナ型充電インフラ

大規模な充電設備向けの電源モジュールは、中央のコンテナに集約することができます。vSECC.InPlugは、そのコンテナがサービスを提供する各充電ポイントに対して、コネクタ側の通信機能を提供します。スマート電力配分機能およびマトリックススイッチ式電源モジュールと組み合わせることで、このアーキテクチャはすべての電源ハードウェアを一元管理しつつ、充電ポイントをサイト全体に分散させることができます。電源モジュールは、アクティブなセッションに対して動的に割り当てられます。

共有PE充電インフラ

産業施設、駐車場、あるいはケーブルの配線に制約のある敷地における充電設備では、個々の充電ポイントごとにパワーエレクトロニクス機器を設置することができない場合が多くあります。vSECC.InPlugは、パワーエレクトロニクス機器の設置場所とは独立してコネクタ側の通信を処理することで、このようなアーキテクチャを実現します。施設設計者は、運用上の要件に基づいてコネクタの設置位置にケーブルを配線し、パワーハードウェアはインフラが許す場所に設置することができます。

共有PE充電インフラ
大型車両向けの最大ケーブル長機能

大型車両向けの最大ケーブル長機能

航空機の地上充電や船舶の充電などの用途では、車両の物理的な大きさの都合上、充電インレットを充電ステーションの近くに配置することができません。vSECC.InPlug を使用すれば、従来のスタンドアロン型充電アーキテクチャであっても、信頼性の高い通信を維持しながら、ケーブルの長さを延長することが可能です。これにより、充電ステーションの設置場所に関係なく、車両に対してコネクタを柔軟に配置することができます。

vSECC.InPlug と vSECC の連携方法

vSECC.InPlugは、vSECCと組み合わせてのみ動作します。そのアーキテクチャは、これら2つのコンポーネント間の通信インターフェイス、およびコントローラーラインスタンスとvSECC.InPlugユニット間のマッピングによって定義されています。

1 : 1

現在サポートされている構成は、vSECCとvSECC.InPlug間の1対1のマッピングです。vSECC.InPlugを備えた各充電ポイントには、専用のvSECCインスタンスが1つ必要となります。セッション管理、プロトコル処理、およびパワーエレクトロニクスのコントロールは、すべてvSECCによって取り扱われます。vSECC.InPlugは、その単一の充電ポイントにおけるコネクタ側の通信を処理します。

1 : 4

今後のリリースでは、1:4のアーキテクチャが計画されています。1つのvSECCが、最大4つのvSECC.InPlugユニットを管理します。これにより、マルチコネクタインストールに必要なコントローラーラインスタンス数が削減され、充電ポイントの多い車両基地でのデプロイメントにおいて、1ポイントあたりのハードウェアコストが低減されます。中央コントローラーが、4つのコネクタすべてに対するセッションおよびプロトコルの処理を行います。

vSECC.InPlug を使って開発しているのはどのような方々でしょうか?

vSECC.InPlugは、2つの異なる統合方法に対応しています。1つは、自社製品に通信ハードウェアを組み込むコネクタメーカー向け、もう1つは、共有PE充電設備を構築するインフラ事業者向けです。

コネクタメーカー

Vector社は充電用コネクタを製造しておりません。コネクタメーカー様は、vSECC.InPlugボードを自社のコネクタ筐体に直接組み込むことで、通信機能を内蔵したインテリジェントなDC充電用コネクタを開発することができます。通信用ハードウェアはボードレベルのコンポーネントとして提供されます。コネクタの設計、機械的な組み込み、および熱管理については、引き続きメーカー様ご自身で行っていただきます。

インフラ事業者およびシステムインテグレーター

共有PE充電設備を構築するインフラ事業者およびシステムインテグレーターは、vSECCシステム内のコネクタ側通信コンポーネントとしてvSECC.InPlugをご利用いただけます。このボードを組み込んだコネクタメーカーと連携することで、パワーエレクトロニクス機器の配置を充電ポイントの配置から独立させた充電拠点を設計することが可能です。

vSECC.InPlug用のソフトウェア層

vSECC.InPlugの機能は、vSECCソフトウェアによって実装されています。vSECCソフトウェアは、電気充電に必要なすべての通信(車両通信、バックエンド管理、パワーエレクトロニクス制御、周辺機器との連携)を取り扱います。このLinuxベースのシステムは、OCPPを介したリモートソフトウェアアップデートに対応しており、製品のライフサイクルを通じて規格への準拠や機能拡張を可能にします。

充電標準

ISO 15118-2/-3、Plug & Charge 対応の ISO 15118-20、および DIN SPEC 70121 を含む、関連するすべての DC 充電標準に対応しています。

リモート更新

OCPPを介したソフトウェア更新により、ハードウェアの変更を行うことなく、製品のライフサイクルを通じて標準への準拠を維持できます。Webインターフェイスでは、デバイスの設定、ログ ファイルの解析、およびPLCのトレースが可能です。

バックエンドおよびフリート管理

充電ステーション管理には、OCPP 1.6、OCPP 2.0.1(IEC 63584)、およびOCPP 2.1(開発中)に対応しています。フリートバスのプリコンディショニングにはVDV 261に対応しています。ローカルディスプレイへのステータス情報の配信およびモニタリングにはMQTTを採用しています。

vSECC.InPlugは、製品ファミリーの中でどのような位置づけにあるのでしょうか?

vSECC.InPlugは、常にvSECCと併せて導入されます。これら2つが一体となって、共有PE方式のDC充電アーキテクチャのハードウェア基盤を構成します。動的な電力管理やサイトレベルの充電オーケストレーションを行うために、スマート電力配分やvCharMを追加することも可能です。

コンパクトなACおよびDC充電ポイントやウォールボックス向けに、vSECC.single BoardおよびvSECC.single Boardは、シングルコネクタ用途向けに設計されたフォームファクタで、同一の充電通信スタックを提供します。高出力用途向けには、vSECC.MCSがメガワット級の充電に対応しています。vSECClibは、独自のコントローラーハードウェアを使用するメーカー向けに、充電プロトコルスタックを提供します。

充電アーキテクチャへのvSECC.InPlug導入をご検討ですか?
充電アーキテクチャへのvSECC.InPlug導入をご検討ですか?
ヘビーデューティー車両向けや共有PE方式の充電インフラの構築に取り組むコネクタメーカーおよびシステムインテグレーターの皆様は、統合オプションについてぜひベクターまでお問い合わせください。