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La función de una pantalla en un cargador de vehículos eléctricos depende del diseño del dispositivo, de la gama de funciones que admita y de cómo interactúen los usuarios con ella. Para elegir la pantalla adecuada, hay que tener en cuenta no solo el tamaño y la tecnología de la pantalla, sino también el entorno de uso, incluyendo la luz ambiental, las condiciones ambientales y la intensidad de uso.
Los cargadores para coches eléctricos pueden variar bastante tanto en diseño como en funcionalidad. En un extremo del espectro están las unidades compactas que se instalan en casas, edificios de oficinas o bloques de pisos, donde la interfaz puede limitarse a información básica como el estado de la carga, los parámetros clave o los mensajes de error. En el otro extremo están las estaciones de carga públicas situadas en lugares como aparcamientos de comercios y servicios, gasolineras o a lo largo de las principales carreteras. En estas aplicaciones, la pantalla suele servir como interfaz hombre-máquina (HMI) principal, guiando a los usuarios a través de las diferentes etapas del proceso de carga.
Cada aplicación tiene sus propias exigencias en cuanto a la tecnología de las pantallas. Gracias a nuestros muchos años de experiencia en proyectos de visualización de información, te presentamos las soluciones que mejor se adaptan a cada tipo de cargador.
Cargadores compactos
En los cargadores compactos, la pantalla no tiene por qué ofrecer una interfaz de usuario compleja. Su función puede limitarse a mostrar información esencial, como el estado del dispositivo, los parámetros de carga, la duración de la sesión, la energía suministrada, así como mensajes e instrucciones para el usuario. Para este tipo de aplicación, una pantalla OLED monocromática puede ser una solución eficaz.
Una de las principales ventajas de la tecnología OLED es su diseño autoemisivo: cada píxel genera su propia luz, lo que elimina la necesidad de una retroiluminación independiente. Esto permite crear módulos delgados con un alto contraste y amplios ángulos de visión, lo que garantiza una excelente legibilidad de la información de estado, los símbolos y los parámetros clave. Su tamaño reducido también facilita la integración en el panel frontal y ofrece mayor flexibilidad a la hora de diseñar la carcasa del dispositivo.
Los módulos OLED están disponibles con amplios rangos de temperatura de funcionamiento, lo que los hace adecuados tanto para dispositivos de interior como de exterior.
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Estaciones de recarga independientes
En las estaciones de recarga independientes, la pantalla suele ser la interfaz principal entre el dispositivo y el usuario. Además de mostrar el estado de la recarga, puede ofrecer instrucciones, detalles de la sesión, información sobre precios y pagos, mensajes de autorización y mensajes de diagnóstico.
Cuando hay que mostrar más contenido, una pantalla LCD TFT es la opción más lógica. El tamaño de la pantalla debe elegirse en función de la cantidad y el tipo de información, el diseño de la interfaz y la forma en que los usuarios interactúan con el dispositivo. Una pantalla de 10,1″ puede ser suficiente para interfaces hombre-máquina (HMI) más sencillas, mientras que los formatos de 12,1″ o 15,6″ ofrecen más espacio para una navegación compleja, contenido adicional y elementos interactivos más grandes. Estas pantallas también suelen combinarse con paneles táctiles capacitivos, lo que permite utilizar la misma superficie tanto para mostrar información como para controlar el cargador.
Las instalaciones al aire libre plantean requisitos adicionales a la interfaz hombre-máquina (HMI). Las pantallas LCD TFT siguen siendo una de las tecnologías de visualización más utilizadas para este tipo de aplicaciones, pero sus parámetros deben adaptarse cuidadosamente al entorno de funcionamiento. Entre los factores clave se encuentran las condiciones de iluminación, la exposición ambiental, las interferencias electromagnéticas y la intensidad de uso.
Condiciones de iluminación
Uno de los principales retos a la hora de usar una pantalla LCD TFT al aire libre es la gran variación de la luz ambiental. La misma pantalla puede funcionar con poca luz por la mañana y por la tarde, y luego a pleno sol durante el día. Por eso, a la hora de elegir una pantalla, hay que tener en cuenta todo el abanico de condiciones de iluminación que se esperan en la aplicación a la que va destinada.
El brillo es uno de los parámetros clave. Las aplicaciones en exteriores suelen utilizar pantallas con niveles de luminancia de al menos 1000 cd/m², mientras que los lugares expuestos a la luz solar directa pueden requerir entre 2000 y 2500 cd/m² o más. Un alto brillo es esencial para mantener una buena legibilidad, pero no es el único factor a tener en cuenta. El contraste es igual de importante, ya que determina con qué claridad se pueden distinguir los elementos claros y oscuros de la imagen. Con mucha luz ambiental, un contraste insuficiente puede reducir la visibilidad del texto, los iconos y otros elementos de la interfaz.
La estructura óptica también juega un papel importante. En aplicaciones expuestas a una luz solar intensa, vale la pena plantearse el «bonding óptico ». Consiste en unir la pantalla, el panel táctil y el cristal protector por toda su superficie usando un material óptico transparente. Al eliminar el espacio de aire, se reducen los reflejos internos dentro del módulo. También se pueden aplicar recubrimientos AG (antideslumbrantes) o AR (antirreflectantes) a la superficie del cristal para minimizar los reflejos. En conjunto, estas soluciones ayudan a mejorar la legibilidad de la imagen, sobre todo en entornos muy luminosos.
Protección contra los efectos de la exposición al sol
La exposición prolongada a la luz solar puede hacer que la superficie de la pantalla se caliente mucho. En las pantallas LCD TFT, las temperaturas elevadas pueden afectar a la calidad de la imagen y, en casos extremos, provocar el llamado «ennegrecimiento», que es un oscurecimiento temporal de la imagen.
Una solución que se usa en pantallas diseñadas para lugares muy expuestos al sol es la tecnología Hi-Tni. Utiliza cristales líquidos con una temperatura de transición de fase más alta, lo que ayuda a que el panel mantenga sus propiedades ópticas incluso cuando la superficie de la pantalla se calienta mucho por la radiación solar.
También se pueden usar capas protectoras adicionales para reducir el impacto de la luz solar. Una capa anti-UV limita los efectos de la radiación ultravioleta, lo que ayuda a proteger los materiales ópticos contra el envejecimiento prematuro y la degradación. Una capa IR reduce la transmisión de la radiación infrarroja, lo que ayuda a limitar la acumulación de calor durante la exposición directa a la luz solar.
Condiciones ambientales
Las estaciones de recarga independientes funcionan en condiciones ambientales variables, por lo que el diseño de la interfaz hombre-máquina (HMI) debe tener en cuenta las variaciones de temperatura, las precipitaciones y los contaminantes presentes en el lugar de instalación.
Además del calor que genera la luz solar directa, el dispositivo también tiene que soportar los cambios en la temperatura ambiente. El rango de temperatura de funcionamiento puede afectar tanto a la pantalla como al panel táctil, así que hay que elegir los componentes en consecuencia. El diseño térmico de todo el dispositivo es igual de importante. Dependiendo de la carga térmica, puede ser necesario recurrir a la refrigeración pasiva —como disipadores de calor y la disipación del calor a través de la carcasa— o a la refrigeración activa mediante ventiladores. La disposición de los componentes y una buena circulación del aire también son fundamentales.
La lluvia, la nieve y la suciedad en la superficie pueden suponer un reto especial para las pantallas táctiles capacitivas. El agua y otras sustancias que se depositan en la pantalla pueden interferir en la medición de la capacitancia, lo que provoca una detección táctil incorrecta o el llamado «toque fantasma »: activaciones involuntarias de la interfaz sin que haya contacto real con la pantalla. Por eso, la calibración del panel táctil es una parte importante de la preparación de la HMI para su aplicación específica. Con un controlador adecuado, se pueden ajustar parámetros como la sensibilidad y el filtrado para tener en cuenta el grosor del cristal protector, las condiciones de funcionamiento y la forma en que los usuarios interactúan con el dispositivo.
Interferencias electromagnéticas
En los cargadores de vehículos eléctricos, la pantalla funciona cerca de los componentes electrónicos de potencia que se encargan de la conversión y el suministro de energía, por lo que la compatibilidad electromagnética es un aspecto importante en el diseño de la interfaz hombre-máquina (HMI).
Las interferencias electromagnéticas pueden afectar tanto al rendimiento de la pantalla táctil como a la transmisión de la imagen entre la unidad de control y la pantalla. Su impacto no solo depende de la interfaz que se utilice, sino también del diseño de la placa de circuito impreso, el trazado de las pistas, la longitud de los cables, el blindaje y el diseño de la fuente de alimentación. Si estos elementos no se diseñan correctamente, la IHM puede presentar problemas como parpadeos en la imagen, artefactos, pérdida temporal de señal o un funcionamiento táctil inestable, incluyendo activaciones involuntarias.
Por eso, hay que probar la interfaz hombre-máquina (HMI) completa en la configuración final del dispositivo, en condiciones que se acerquen lo más posible al funcionamiento real.
Uso intensivo
Las estaciones de recarga públicas son dispositivos de autoservicio que suelen funcionar las 24 horas del día y permanecen en servicio durante muchos años. En este tipo de aplicaciones, la durabilidad de los componentes es fundamental, sobre todo para la pantalla, su retroiluminación y otros elementos de la interfaz hombre-máquina (HMI). Un parámetro que se suele usar para evaluar la fiabilidad es el MTBF, una medida estadística del tiempo medio entre fallos.
El panel frontal también tiene que soportar las exigencias físicas del uso diario. Puede verse expuesto a presión, golpes accidentales o intentos deliberados de dañar el dispositivo, por lo que elegir un cristal protector adecuado es una parte importante del diseño. Su eficacia depende de factores como el grosor del cristal, la forma en que se integra con el panel táctil y la pantalla, así como del diseño mecánico y el montaje de todo el módulo.
La resistencia mecánica de la pantalla en sí no debe considerarse equivalente a la del dispositivo completo. El rendimiento final depende del diseño de todo el panel frontal y la carcasa, del método de montaje y de la integración de todos los componentes.
Pantallas LCD TFT de Unisystem para cargadores de vehículos eléctricos
En Unisystem, hemos desarrollado nuestras propias líneas de pantallas LCD TFT —Lite, Core y Pro—, clasificadas según sus aplicaciones previstas. Cada línea responde a un nivel diferente de requisitos ambientales y operativos, lo que facilita la elección de una solución adecuada para un proyecto concreto.
En cuanto a las estaciones de recarga independientes para vehículos eléctricos, los modelos de la gama Pro son especialmente adecuados, ya que se han diseñado para aplicaciones exigentes en exteriores. Están disponibles en tamaños de 7,0″, 10,1″, 12,1″ y 15,6″, con un brillo nominal de la pantalla de 2000 cd/m². Los módulos también cuentan con una capa anti-UV, mientras que algunas variantes específicas están disponibles con una capa IR adicional.
Las versiones táctiles usan paneles táctiles capacitivos combinados con el controlador ILI2520 de ILITEK, lo que permite configurar los parámetros táctiles según los requisitos de cada aplicación. Estas variantes ofrecen un brillo mínimo de 1700 cd/m². El laminado óptico viene de serie, mientras que el cristal protector de 4 mm le da al módulo una resistencia mecánica de IK08.
Esta combinación de parámetros se adapta perfectamente a las necesidades de los equipos diseñados para funcionar al aire libre, lo que convierte a la gama Pro en una plataforma sólida para desarrollar soluciones para exteriores.
Descubre más sobre las gamas de pantallas LCD TFT Lite, Core y Pro.
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