Xeals Ansatz zum Laden von Elektrofahrzeugen nutzt Edge Computing, um konnektivitätsbedingte Ausfallzeiten zu minimieren

Während ein Großteil der Forschung zu Ausfällen öffentlicher Ladestationen für Elektrofahrzeuge (EV) von Verbrauchern stammt, sind die Störungen selbst fahrzeugunabhängig. Daher können auch Nutzfahrzeuge betroffen sein.

Im vergangenen Mai berichtete JD Power , dass laut seiner Studie „2023 US Electric Vehicle Experience Public Charging Study“ bis zum Ende des ersten Quartals 2023 etwas mehr als 20 Prozent der Elektroautofahrer von Ausfällen und Störungen an Ladestationen berichteten. Ein Whitepaper mit dem Titel „ Electrification 2030 “ von Qmerit, einem Anbieter von Installationsdiensten für Ladestationen für Elektroautos, listete die Gründe für diese Ausfälle auf. Ganz oben auf der Liste: die Konnektivität der Ladestationen (55 Prozent der Ausfälle).

Anders als beim Tanken eines Fahrzeugs mit Benzin oder Diesel, bei dem es lediglich um die Abgabe von Kraftstoff geht, erfordert das Laden von Elektrofahrzeugen den Informationsaustausch zwischen Fahrzeug und Ladegerät. Mike Smith, Leiter für Bereitstellung und Richtlinien beim New Yorker Ladeunternehmen Xeal , erklärte, diese Daten könnten Informationen über den Zustand des Ladegeräts, die gelieferte Energiemenge, eine Nachfragereaktion, den vom Fahrer gezahlten Preis usw. enthalten.

„Es gibt so viele weitere intelligente Funktionen, sowohl im Berichtswesen als auch bei der Bezahlung, die eine robuste Verbindung zur Verarbeitung und Nachverfolgung dieser Informationen erfordern“, sagte er. „Das ist das große Problem beim intelligenten Laden – die Energieversorger wollen diese Daten sehen.“

Laut Smith erfolgt die herkömmliche Methode zur Authentifizierung an einem EV-Ladegerät sowie zum Abrufen und Speichern dieser Informationen über eine aktive Internetverbindung.

„Aktuelle Ladesysteme laufen über Mobilfunk, sie nutzen das WLAN oder den Mobilfunktarif des Gebäudes, die Antenne auf dem Dach, den Weg zu AWS (Amazon Web Services) in Atlanta und wieder zurück“, sagte er. „Bei Störungen in diesem System können Zahlungen möglicherweise nicht verarbeitet oder Benutzer für den Ladevorgang authentifiziert werden. Und genau hier liegen die meisten Probleme beim intelligenten Laden.“

Xeal kennt die Herausforderungen, die sich aus Problemen mit der Konnektivität intelligenter Ladesysteme ergeben, aus erster Hand.

„Unsere Anfänge begannen in einem Parkhaus in Kalifornien, wo unser CTO die ganze Nacht wach blieb und Ladevorgänge manuell startete und stoppte, weil das WLAN im Parkhaus ausgefallen war“, sagte Smith. „Es war unser zweiter Kunde, und er konnte nicht laden. Wir wollten sicherstellen, dass wir diese Kunden nicht verlieren, also mussten wir die ganze Nacht in der Ecke sitzen und Ladevorgänge starten und stoppen. Da kam unserem CTO der Gedanke, dass jemand anderes dieses Problem hat. Wir sind nicht die Einzigen. Es muss einen besseren Weg geben.“

Laut Smith war es diese Erfahrung, die Xeal dazu veranlasste, eine zuverlässigere Ladelösung zu entwickeln – eine Lösung, die Verbindungsprobleme mildern könnte.

„2019 haben wir unser neues Kommunikationsprotokoll namens Apollo veröffentlicht“, sagte er. Es ist die „Geheimwaffe“ des Unternehmens und Teil eines Hard- und Softwaresystems, das die Rechenleistung moderner Smartphones optimal nutzt. Es ersetzt die Notwendigkeit einer sofortigen Internetverbindung über das Ladegerät durch die Möglichkeit, die Verbindung über eine Smartphone-App herzustellen.

„Wir bringen die Rechenleistung direkt dorthin“, sagte Smith. „Es sind nur das Telefon und das Ladegerät. Sie kommunizieren miteinander, geben sich die Hand, tauschen Informationen aus, und das war’s. Es muss nicht in ein Cloud-System umgeleitet werden.“

Auf die Frage, ob Xeals Ansatz im Wesentlichen Edge Computing sei, sagte Smith: „Genau so ist unser System konzipiert. Unabhängig davon, ob jemand an der Ladestation guten Mobilfunkempfang oder gutes WLAN hat, werden die vom Ladegerät erfassten Informationen sofort hochgeladen. Oder falls in der Gegend kein Mobilfunkempfang verfügbar ist, werden die Informationen im Hintergrund gespeichert, sobald die Verbindung wiederhergestellt ist.“

Laut Smith ist die Xeal-Lösung für den Einsatz mit Pkw und kommerziellen Elektrofahrzeugen konzipiert.

„Wir haben unser Apollo-Protokoll nicht nur für Level 2, sondern auch für DC-Schnellladen entwickelt“, sagte er. „Daher haben wir es als offene Plattform konzipiert, die auch von anderen Unternehmen genutzt werden kann.“

Der US-Postdienst stellt die ersten Ladestationen für Elektrofahrzeuge und BE-Lieferfahrzeuge vor. Die Einführung im Sortier- und Zustellzentrum in South Atlanta ist die erste von mehreren geplanten Einsätzen an Standorten in den gesamten USA im Laufe des Jahres 2024.