自動運転の電気自動車の充電器が 駐車スペースをいくつカバーすべきか?

サービス範囲、毎日の充電容量、駐車スペースの範囲、車両のサイズ設定に関する実用的なガイド

200 台の駐車スペースがある駐車場には、200 台の固定充電器は必要ありません。多くの場所では、より有益な問題は、1 つの充電アセットが駐車車両間を移動し、ドライバーが出発する前に適切な数のリクエストを完了できるかどうかです。ドアエネルギーは、構造化された駐車環境内の車両まで移動するように設計された自律型充電ロボットなど、商業、緊急、産業用の移動式エネルギー貯蔵および充電システムを開発しています。

ほとんどの初期段階のプロジェクトでは、1 台の自律型モバイル EV 充電器を、直線サービス半径 80 ～ 150 m 内の約 80 ～ 250 台の駐車スペースに対して評価できます。これは計画範囲であり、固定された製品の約束ではありません。正しい結果は、EV シェア、リクエスト率、セッションあたりのエネルギー、車両の滞在時間、ルートの複雑さ、利用可能な充電ウィンドウによって異なります。

このガイドでは、これらの変数を反復可能なサイジング方法に変換します。国際的な充電セッションデータを参照ポイントとして使用し、それらを公開されている仕様と組み合わせます。ドアエナジー MCP-Dでは、駐車スペースの数が同じように見えても、オフィス、小売店、住宅、車両の敷地でどのように非常に異なる機器要件が生じる可能性があるかを示しています。

I. 駐車スペースの数だけが誤解を招く理由

カバレッジとはアクセスを意味し、同時充電を意味するものではありません

プロジェクト チームが 1 つのユニットで「200 のスペースをカバーする」と言う場合、その表現は、マシンが物理的にそれらのスペースに到達し、そのゾーン内で生成されたリクエストに対応できることを意味する必要があります。 200台同時に充電できるわけではありません。モバイル システムは、充電器の場所を常設の専用充電ベイから分離しますが、エネルギー容量とタスク時間によって設定された制限内で動作します。

この違いは、固定インフラストラクチャと充電ロボットを比較する購入者にとって特に重要です。固定充電ポイントは通常、1 つの隣接するベイに接続されます。対照的に、モバイル EV 充電器は、多くの通常の駐車スペースで充電容量を共有できます。ただし、モビリティが価値を生み出すのは、ロボットが出発期限に遅れることなく車両に迅速に到達し、十分なエネルギーを供給し、補給のために戻ることができる場合に限られます。

実用的な開始範囲

これらの範囲は意図的に広くされています。オフィスの車両は 8 時間駐車したままにすることができるため、スケジューラはいくつかのリクエストを冷静に処理できます。小売店の訪問者は 60 ～ 90 分後に離れる可能性があるため、同じ数のリクエストでもより厳しい応答要件が作成されます。一方、物流用バンには、短い乗用車の補充に比べて 2 ～ 3 倍のエネルギーが必要になる場合があります。

将来の需要が重要な理由

国際エネルギー機関によると、世界の電気自動車販売台数は2025年に2,000万台を超え、世界の新車販売台数の約4分の1を占めた。したがって、今日のEVシェアに基づいて設計された駐車場プロジェクトは、機器が耐用年数に達する前に規模が小さくなってしまう可能性があります。信頼できる投資事例を得るには、少なくとも 3 つの需要条件 (現在、3 年間予想、高成長) をモデル化します。

有用な設計目標は、日常的な需要を安定した毎日の生産能力の 70 ～ 85% 未満に抑えることです。未使用のマージンは無駄な容量ではありません。緊急の出発、一時的なルートの遮断、接続の再試行、季節のピーク、定期メンテナンスを吸収します。

II.実際の駐車可能範囲を決定する変数

機器を選択する前に要求を計算する

最初の計算では、駐車人口が毎日生成する充電リクエストの数を推定します。初期のモバイル EV 充電器モデルには、総スペース、占有率、EV シェア、サービスを要求する EV ドライバーの割合、およびピークまたは特別需要係数の 5 つの入力で十分です。

毎日の充電リクエスト:Q = P x O x E x R x K

占有率 85%、EV シェア 20%、毎日のリクエスト率 25% の 200 スペースのオフィス サイトの場合、ピーク調整前の結果は 1 日あたり 8.5 リクエストになります。したがって、このサイトは「200台の車両充電プロジェクト」ではありません。これは 1 日あたり約 9 タスクのプロジェクトです。

セッションあたりのエネルギーが答えを変える

家に帰るのに十分なエネルギーが必要なドライバーと、別のルートの準備をしている商用バンとの間には大きな違いがあります。約 240 万回の有料セッションを対象とした米国の公共急速充電データによると、平均持続時間は 42 分、平均充電量は 22 kWh でした。この数値は国際的な乗用車の参考資料として役立ちますが、すべてのプロジェクトではパイロット後にその数値を現地のデータに置き換える必要があります。

平均充電電力も定格電力から分離する必要があります。車両はセッション全体を通じて充電器の最大出力を受け入れられない場合があります。充電状態、バッテリー温度、車両の制限、および高 SOC 付近でのテーパリングはすべて、実際の平均に影響します。したがって、100 kW の定格を、各 50 kWh のセッションが 30 分で終了するという約束に直接変換してはなりません。

滞留時間がサービス期限を定義する

滞留時間によって、リクエストをキューに入れることができるか、すぐに処理する必要があるかが決まります。長期滞在するオフィスや住宅のユーザーは、その日の遅い時間に予定されているサービスを許容する場合があります。小売ユーザーはより迅速な確認を必要としています。車両には、各タスクが派遣スケジュールにリンクされているため、すべての車両の中で最も明確な期限が設定されている可能性があります。

Ⅲ． 1日あたりの充電容量の計算

MCP-D 仕様を使用可能な容量に変換する

のDoor Energy MCP-D 自律充電ロボットオンボードのエネルギー貯蔵、DC 充電、自律移動、インテリジェントなスケジューリングを組み合わせています。公開されている構成には、105 kWh のバッテリー容量と最大 100 kW の充電電力が含まれています。別個の 50 kW 双方向充放電機能は構成に依存するものとして説明されています。したがって、最終的な入力値と双方向出力値は、普遍的なものとして扱うのではなく、プロジェクトごとに確認する必要があります。

提供可能なエネルギーの計画要素を使用する

定格バッテリー容量は、完全に供給可能なエネルギーとして扱うべきではありません。モバイル EV 充電器は、変換損失、温度の影響、動作ポリシーを考慮しながら、モビリティとバッテリー保護のためにエネルギーを確保する必要があります。実現可能性の段階では、プロジェクト固有のテスト データが利用可能になるまで、合計 80 ～ 90% の計画係数が妥当です。

サイクルごとに供給可能なエネルギー:105kWh×使用可能エネルギー係数

85% の係数を使用すると、サイクルごとに 89.25 kWh の計画エネルギーが得られます。これは新しい製品の評価ではありません。これは、フリート モデルが顧客の車両ですべての公称キロワット時が利用可能であると想定しないようにするために使用される保守的なエンジニアリング許容値です。

時間容量が 2 番目のボトルネックになる可能性がある

すべてのタスクには、エネルギー伝達以上のものが含まれます。ロボットはリクエストを受け入れ、ルートを計画し、走行し、車両を識別し、位置を調整し、接続し、通信を検証し、充電し、切断し、次の作業を続行するか戻る必要があります。手動プラグインではスタッフの応答時間が長くなりますが、自動接続では互換性のある車両位置とサイト設計が必要です。

安定した毎日の容量:エネルギー制限のあるタスクと時間制限のあるタスクを最小限に抑える

ユニットが 1 日に 2 回の有効エネルギー サイクルを完了すると仮定します。サイクルあたり 89.25 kWh、リクエストあたり 22 kWh のエネルギー容量は、約 8 つのタスクをサポートします。タイム スケジュールが 10 または 12 のタスクに適合するように見えても、エネルギーが制御上の制約となるため、プロジェクトは最初に 8 タスク程度を計画する必要があります。充電中に機械が車両にサービスを提供できない場合は、補充時間も操作ウィンドウから削除する必要があります。

Door Energy は、いくつかのモバイル ストレージおよび充電構成を提供しており、補充の手配はモデルによって異なります。一部のシステムでは、DC 充電インフラストラクチャまたは AC 配電源を使用できます。自律型製品の場合、確認された入力電力、効率、開始SOCおよび目標SOCから補充量を計算します。別の Door Energy 製品の補充時間をコピーしないでください。

IV.測定するモバイルEV充電器サービス半径

地図上の円ではなく、ルートの距離を使用します

待機ポイントと車両の間の直線は、柱、一方通行の通路、壁、スロープ、ゲート、歩行者ゾーン、一時的な障害物を無視します。正しい距離とは、ロボットが合法的かつ安全に移動できるルートです。実現可能性の段階では、直線半径にルート係数を乗算します。

実際の片道ルート:直線距離×経路係数

MCP-D の公表された最大速度は 10 km/h ですが、計画モデルでは最大速度ではなく、安全なタスクの平均速度を使用する必要があります。屋内または交通が混在する駐車環境の場合、監視付きルート テストでその値が確認されるまでは、1.5 ～ 3 km/h という初期想定がより有用です。

半径がスループットに与える影響

平均速度 2 km/h、ルート係数 1.5 の場合、直線半径 100 m は片道 150 m のルートになります。往復の所要時間は約9分です。半径200mになると片道300mとなり、往復約18分となります。

充電、接続、管理に 39 分かかる場合、半径を 100 メートルから 200 メートルに増やすと、全サイクルが約 48 分から 57 分に長くなります。理論上のスループットは約 16% 低下します。したがって、カバレッジ マップが大きくなると、サービス品質が低下し、完了するリクエストが少なくなる可能性があります。

需要強度別の推奨半径

複数レベルの施設は通常、フロアまたは運用ゾーンごとに分割する必要があります。機械がスロープを使用したり、アクセス制御を通過したり、さまざまな交通パターンを通過したりする必要がある場合、単一の幾何学的半径は楽観的すぎます。 Door Energy は、敷地計画を最初の入力として使用できますが、最終的な半径は実際のルート調査を通じて検証する必要があります。

V. 4 つの駐車場の例と導入ワークフロー

例 1: 180 スペースのオフィスキャンパス

占有率 85%、EV シェア 18%、毎日のリクエスト率 25%、ピーク係数 1.1 を想定します。このモデルは 1 日あたり 7.57 リクエストを生成します。リクエストあたり 22 kWh の場合、1 日あたりのエネルギー需要は約 167 kWh になります。スケジュールに適切な補充ウィンドウが含まれており、サービス半径が 100 ～ 120 m 近くに留まっている場合は、初期段階で 1 つのユニットを評価できます。需要が定期的に 8 タスクを超える場合、または出発時のパフォーマンスが低下し始める場合には、拡張をトリガーする必要があります。

例 2: 320 スペースの商業施設

占有率 70%、EV シェア 25%、リクエスト率 35%、ピークファクター 1.2 の場合、予想される需要は 1 日あたり 23.52 タスクに達します。リクエストあたり 22 kWh とすると、施設は 1 日あたり約 517 kWh を必要とします。たとえ物理的に満車の駐車エリアに到達するとしても、1 台のマシンでは明らかに不十分です。実際の初期コンセプトは、サイトの実際の補充手配とピーク時の分布に応じて、約 3 台のユニットを備えた 3 つのサービス ゾーンです。

例 3: 240 台収容の住宅用駐車場

占有率 90%、EV シェア 20%、リクエスト率 15% の場合、モデルは 6.48 個のタスクを生成します。平均補充量が 15 kWh の場合、1 日あたりのエネルギー需要は約 97 kWh になります。滞留時間が長いと、ディスパッチャーは夜間にキューを処理できる柔軟性が得られます。最初のフェーズには 1 つのユニットが適している可能性がありますが、運用計画には短い補充の機会、または未完了のタスクでシフトが終了することを避けるための十分な予備が必要です。

例 4: 80 スペースの電気物流倉庫

ここで、占有率 90%、EV シェア 75%、リクエスト率 30%、シフト係数 1.1 を仮定します。予想される需要は 17.82 タスクです。それぞれ 30 kWh の場合、デポでは 1 日あたり約 535 kWh が必要になります。他の例よりもスペースが少ないにもかかわらず、はるかに多くの充電容量が必要です。 3 つ以上のユニット、計画的な補充、および発送優先ルールが必要な場合があります。

計算を 5 ステップの充電サービスに変える

スケジューリング プラットフォームが舞台裏で複雑さを管理する一方で、ドライバーにとっては操作プロセスがシンプルである必要があります。一般的な Door Energy 自律充電ワークフローには、次の 5 つのステップが含まれます。

1. 充電リクエスト。運転手、駐車プラットフォーム、または配車担当者は、車両の位置と必要な出発時刻を含むリクエストを送信します。

2. システムの場所。プラットフォームは駐車スペースの地図とセンサー情報を利用して目標位置を確認します。

3. 自律走行。機械は周囲の環境を監視しながらルートを計画し、車両に移動します。

4. 充電。プロジェクトが自動カップリングをサポートする場合、またはオペレーターが手動プラグインを実行する場合、ロボット アームが接続を完了します。通信と安全確認後に充電が開始されます。

5. タスクの完了。要求されたエネルギーが供給されると、システムは接続を切断し、ユニットを次の車両、待機ポイント、または補給場所に割り当てます。

先着順ではなく優先ルールを使用する

リクエスト時間のみに基づくキューでは、SOC の低い車両の出発を 40 分遅らせながら、一日中駐車​​したままの車両を充電できます。スケジューラは、出発時刻、現在の SOC、要求されたエネルギー、タスクの重要度、およびロボットの残りのエネルギーを考慮する必要があります。緊急または派遣に不可欠なタスクが最も優先されます。長時間滞在する車両は、静かな時間帯に移動することができます。

最終的なフリートサイズを決定する前にパイロットを実施する

2 ～ 4 週間のモバイル EV 充電器のパイロットでは、仮定を現場の証拠に置き換えることができます。要求の受け入れ、平均待機時間と 95 パーセンタイルの待機時間、配信された kWh、タスクの期間、空の移動、補充時間、手動介入、失敗の理由を記録します。 95 パーセンタイルが重要なのは、許容可能な平均値によって非常に遅いタスクの少数のグループが隠れてしまう可能性があるためです。

より広範なプロジェクト計画については、購入者がレビューできます。Door Energyの製品構成そして応用例。 Door Energy は、路側対応、商用車、屋外産業用途向けのモバイル ストレージおよび充電システムも開発しています。選択した構成に応じて、より幅広い製品範囲が OCPP、CCS1/CCS2、高出力 DC 充電、ポンプ、照明、建設電気機器などの AC 負荷をサポートできます。これらの機能は、単一の容量要求に組み込むのではなく、自動駐車モデルとは別に評価する必要があります。

VI.よくある質問

Q1. 1 台の自律充電ユニットでカバーできる駐車スペースは何台ですか?

A1.多くの初期段階のプロジェクトでは、直線半径 80 ～ 150 m 以内にある 80 ～ 250 台の駐車スペースに対して 1 台のユニットを評価できます。需要が低く、長時間滞在する施設は、より大きなゾーンをサポートする可能性があります。離職率の高いサイトや派遣が重要なサイトには通常、小規模なサイトが必要です。

Q2. 100 kW ということは、すべての車両が 100 kW を受信できるという意味ですか?

A2.いいえ、定格は最大出力の上限です。車両の制限、バッテリー温度、SOC、および充電曲線によって実際の平均電力が決まります。容量モデルでは、測定された、または保守的な平均電力を使用する必要があります。

Q3. MCP-D は毎日何台の車両に対応できますか?

A3.適切な初期範囲は、リクエストごとのエネルギー、ルートの長さ、接続方法、動作時間、補充に応じて、1 日あたり約 6 ～ 10 タスクです。車両 1 台あたり 40 ～ 50 kWh を供給するプロジェクトは、15 ～ 22 kWh を追加供給するプロジェクトよりも完了するタスクが少なくなります。

Q4.サービス半径 200 メートルは大きすぎますか?

A4.需要が低く、シンプルな単一レベルの施設では許容される可能性があります。中程度または高い需要の場合、ルートが長くなるとスループットが低下し、待ち時間が増加するため、通常は 80 ～ 150 m の開始範囲が適切です。

Q5. 2 番目のユニットはいつ追加する必要がありますか?

A5.日常的な需要が安定した能力の約 80 ～ 85% を超えた場合、95 パーセンタイルの待機時間がサービス約束を超えた場合、または補充が運用スケジュール内に収まらなくなった場合に、能力を追加します。クリティカルなフリートには N+1 予備が必要な場合もあります。

Q6.自動接続は常に必要ですか?

A6.いいえ、ロボット アームを使用すると、駐車の精度と車両インターフェイスの互換性を管理する際の日常的な労力を軽減できます。手動プラグインを使用すると展開を簡素化できますが、すべてのタスク サイクルにスタッフの応答時間を含める必要があります。

Q7. 1台のユニットで複数の車両を同時に充電できますか?

A7.同時サービスは、確認された出力ポートと電源構成によって異なります。このモデルでは複数の車両による充電を想定していません。 1 台の車両のみ接続できる場合は、順次タスク キューを使用します。

Q8.システムは雨天、寒い天候、または暑い天候でも動作できますか?

A8.MCP-D の製品情報には、IP55 保護と -20 ～ 65 ℃ の動作範囲が記載されています。滞留水、雪、氷、傾斜路の状態、地域の規則、および特定の接続プロセスについては、引き続き現場評価が必要です。

Q9.モバイル システムは固定充電よりも優れていますか?

A9.分散した需要や不確実な需要、高価なケーブル配線、柔軟な駐車場の割り当て、オンデマンド サービスを使用するサイトに適しています。割り当てられたベイを常に占有し、毎日大量の予測可能なエネルギーを必要とする車両には、固定充電が望ましい場合があります。ハイブリッド展開では両方を使用できます。

Q10. Door Energy の初期計算にはどのような情報が必要ですか?

A10。駐車計画、スペースの数、EVの数と種類、占有率、予想されるリクエスト、リクエストあたりの平均エネルギー、滞留時間、出発期限、コネクタの規格、稼働時間、利用可能な補充電力を提供します。

VII.結論: 駐車場マップの前に 1 日の作業量を見積もる

「1 台のモバイル EV 充電器でカバーできるスペースはどれくらいですか?」に対する有益な答えです。は単一の普遍的な数字ではありません。ほとんどの実現可能性調査では、80 ～ 250 のスペース、80 ～ 150 m のサービス半径、および約 6 ​​～ 10 の毎日のタスクが妥当な開始範囲となります。最終的な結果は、需要、エネルギー、時間から計算する必要があります。

正しい順序は簡単です。スペースを数え、占有率を測定し、EV シェアを推定し、リクエスト率を予測し、エネルギー目標を定義し、タスクサイクル全体をモデル化し、実際のルートを追跡し、マシンの数を決定します。この順序を逆にすると、2 つのよくある間違いが発生します。定員が少なすぎると出発期限に間に合わなくなります。容量が多すぎると使用率が低下し、ビジネスケースが弱体化します。

Door Energy の MCP-D は、駐車車両に充電サービスを提供することを目的としたプラットフォームで、105 kWh の車載ストレージ、最大 100 kW DC 充電、OCPP 1.6J 通信、および L4 自律移動を組み合わせています。その価値は単に動くということだけではありません。運用上の利点は、通常の駐車スペース全体で充電容量を共有し、エネルギー需要と出発時間に応じて各タスクをスケジュールすることによって得られます。

最終調達前にルート調査と2～4週間のパイロットを実施します。想定されるエネルギー、移動距離、および接続の値を測定結果に置き換えます。この証拠により、サイトがより広いサービス ゾーン、別の待機場所、より迅速な補充、別のユニット、または修正されたサービス約束を必要としているかどうかがわかります。

プロジェクト固有の評価を行うには、駐車場のレイアウト、EV の組み合わせ、毎日の車両回転率、平均必要エネルギー、利用可能な電源を Door Energy に送信します。チームはこれらの情報を使用して、適切な構成、サービス範囲、補充戦略について話し合うことができます。コンタクトドアエネルギー評価を開始します。

方法論に関するメモ

この記事は教育計画ガイドです。国際市場および充電セッションの基準点は、国際エネルギー機関および米国エネルギー省が発行する公開情報から抽出されています。製品仕様は、このガイド作成時に公開されていた Door Energy MCP-D 製品ページに基づいています。すべてのカバー範囲、ルート要素、使用許容量は計画上の前提条件であり、現地調査、現地の規制の検討、プロジェクトのテストによる確認が必要です。