يستمر سوق السيارات الكهربائية في المملكة المتحدة في النمو بوتيرة متسارعة، وعلى الرغم من نقص الرقائق الإلكترونية، فإنه لا يُظهر عموماً أي مؤشر على التراجع:
تجاوزت أوروبا الصين لتصبح أكبر سوق للسيارات الكهربائية خلال فترة الوباء، مما جعل عام 2020 عاماً قياسياً للسيارات الكهربائية.
أعلنت شركة تويوتا، عملاق صناعة السيارات الآخر، أنهاستنفق 13.6 مليار دولار على بطاريات السيارات الكهربائية بحلول عام 2030، وستواصل توسيع نطاق تطويرها لـالسيارات الكهربائية التي تعمل بالبطاريات.
بلغت مبيعات السيارات الهجينة القابلة للشحن والسيارات الكهربائية بالكامل الجديدة في بريطانيا العظمى 85% من مبيعات سيارات الديزل بحلول يونيو 2021، ويبدو أنها ستتجاوز ذلك.سيتم تحقيق ذلك بحلول نهاية العام.
تحتاج هذه المركبات إلى الشحن في مكان ما - وهنا يأتي دورك، من خلال حل نظام شحن المركبات الكهربائية الجديد الخاص بك.
عند التخطيط لتطويرك، قد يبدو من السهل اختيار أرخص مجموعة من المكونات. مع ذلك، احذر - فقد يؤدي ذلك إلى عدم الموثوقية، وستتجاوز تكلفته أي وفورات أولية في البناء. على وجه الخصوص، تُعد جودة مصدر الطاقة ومكونات التبديل والمقابس عناصر أساسية في إنشاء جهاز شحن سيارات كهربائية موثوق (معدات تزويد المركبات الكهربائية).
تابع القراءة لنقدم لك نظرة عامة على الخطوات الأساسية اللازمة لتطوير نظام وشبكة شحن للسيارات الكهربائية بنجاح. سنتناول في هذا الدليل تطوير أجهزة الشحن الذكية، ويمكنك الاطلاع على الأسباب الكامنة وراء ذلك هنا.
دليلك الأساسي إلى ديزيإنشاء نظام شحن السيارات الكهربائية
محتويات:
الخطوة الأولى: لماذا أنت؟
الخطوة الثانية: ما نوع الشاحن؟
الخطوة الثالثة: اختيار الهدف
الخطوة الرابعة: السيطرة على العالم
الخطوة 5: بيولوجيا نقطة الشحنة
الخطوة 6: برنامج نظام شحن المركبات الكهربائية
الخطوة 7: بناء العلاقات
الخطوة الثامنة: بذل جهد إضافي
خاتمة
الخطوة الأولى: لماذا أنت؟
هذا هو السؤال الأول الذي يجب أن تطرحه على نفسك من منظور تجاري.
الفرصة لا تساويمع تزايد النجاح، وتزايد تشبع سوق شحن السيارات الكهربائية، سيطرح العملاء هذا السؤال عند تقييم منتجك، ولذلك من الضروري أن يتمتع حلك بميزة تنافسية فريدة وأن يحل مشكلة حقيقية.
مساحة لمكتب آخرشواحن e-shelf ذات الصندوق الأبيض محدودة، وأنظمة شحن السيارات الكهربائية تمثل استثمارًا كبيرًا، لذا فإن اتباع نهج مبتكر أمر مهم.
بالنسبة لبعض الشركات، سيكون عامل التميّز متعلقاً أكثر بطريقتها للوصول إلى السوق من المنتج نفسه.
الخطوة الثانية: ما نوع الشاحن؟
يوجد نوعان رئيسيان من شواحن السيارات الكهربائية:
الوجهة – شواحن التيار المتردد البطيئة، والتي تُستخدم عادةً للشحن المنزلي
أثناء الرحلة – شواحن تيار مستمر عالية الطاقة وسريعة لتسريع أوقات الشحن
يُعدّ تطوير شاحن تيار متردد أرخص وأسهل بكثير. كما أن الكثير من الجهد المبذول في حلول التيار المتردد سيظل قابلاً للتطبيق عند تطوير محطة شحن سريع بالتيار المستمر.
بالإضافة إلى ذلك، ستكون غالبية شواحن السيارات الكهربائية تعمل بالتيار المتردد على المدى الطويل - ففي نهاية عام 2019، كانت 11% فقط من الشواحن الأوروبية تعمل بالتيار المستمر. ومع ذلك، فإن المنافسة في قطاع التيار المتردد أكبر بكثير.
لنفترض بدايةً أنك اخترت تطوير شاحن وجهة. يمكن العثور على هذه الشواحن في الممرات المخصصة لشحن السيارات الكهربائية في المنازل، والمكاتب، ومواقف السيارات طويلة الأمد، وغيرها من الأماكن التي تُترك فيها السيارات لأكثر من ساعتين تقريبًا.
الخطوة الثالثة: اختيار الهدف
ينخرط جزء كبير من عالم البنية التحتية للسيارات الكهربائية في "سباق نحو القاع"، في محاولة للوصول إلى أرخص الأسعار الممكنة للوصول إلى السوق المحلية الكبيرة.
إن شراء سيارة كهربائية - سواء كانت سيارة هجينة قابلة للشحن (PHEV) أو سيارة كهربائية تعمل بالبطارية (BEV) - يمثل استثمارًا كبيرًا لأي شخص.
على الرغم من أن شاحن السيارة ليس تكلفة غير متوقعة، إلا أنه يُنظر إليه على أنه "ضرورة" لا مفر منها. وبسبب هذا التوجه، بالإضافة إلى بيع العديد من الشواحن من خلال شركات البناء أو فنيي التركيب، فمن المرجح أن يختار المستهلكون الخيار الأرخص.
أما الجانب الآخر من السوق فهو يستهدف العملاء التجاريين وأساطيل المركبات.
تتميز العقود ذات القيمة الأعلى بتركيز أكبر على طول العمر والجودة. كما تتطلب هذه الحلول التجارية، وخاصة تلك الخاصة بشحن السيارات الكهربائية في الأماكن العامة، الحصول على التراخيص وتحصيل الإيرادات، الأمر الذي يستلزم عادةً استخدام برنامج بروتوكول نقطة الشحن المفتوحة (OCPP) ونظام تحديد الهوية بموجات الراديو (RFID).
ومن المتوقع أيضاً أن تكون أجهزة الشحن التجارية أكثر متانة من نظيراتها المنزلية.
على المدى الطويل، يمكن لشركتك أن تقدم مجموعة متنوعة، ولكن تطوير نظام شحن كامل للسيارات الكهربائية ليس بالأمر الهين.
قنوات البيع ومسار الوصول إلى السوق
البدء بسوق مستهدف واحد سيزيد من فرص نجاحك.
إن سوق شواحن السيارات الكهربائية سوق شديدة التنافسية، لذا فأنت بحاجة إلى قناة مبيعات في السوق حيث يمكنك تقديم ميزة تنافسية على المنافسين.
الخطوة الرابعة: السيطرة على العالم...
...أو ربما لا. كثير منكم ممن يبحثون في مشروع شحن السيارات الكهربائية معتادون على اختبارات الامتثال، ربما في مناطق متعددة.
لسوء الحظ، تتطلب نقاط شحن السيارات الكهربائية وقتًا وتكلفة أكبر من المنتجات الإلكترونية التقليدية. وتختلف معايير محطات شحن السيارات الكهربائية، بالإضافة إلى متطلبات الامتثال المعتادة، من بلد لآخر، حتى داخل التكتلات التجارية كالاتحاد الأوروبي. لذا، من المهم جدًا لأي شركة تحديد المناطق المستهدفة وقواعدها منذ البداية.
إضافةً إلى معايير شواحن السيارات الكهربائية، تضع الدول لوائحها الخاصة بتوصيل الأسلاك الكهربائية التي تحدد كيفية توصيل المعدات الكهربائية بالشبكة. في المملكة المتحدة، يُعرف هذا المعيار باسم BS7671.
تؤثر هذه اللوائح بشكل مباشر على تصميم الشاحن.
حماية محايدة معطلة
بصفتنا شركة بريطانية، لدينا بندٌ خاصٌّ باللوائح في هذا البلد يتعلق بحماية السلك المحايد المكسور. تُعدّ هذه المسألة مثيرةً للجدل بشكلٍ خاص في سوق الشحن البريطاني نظرًا لمعايير الأسلاك البريطانية وما يصاحب استخدام قضبان التأريض من إزعاج ومشاكل تقنية.
إذا كانت شركتك تخطط للبيع في سوق المملكة المتحدة، فسيتعين التغلب على هذا التحدي التصميمي.
نظام شحن المركبات الكهربائية - لون أزرق مجرد
الخطوة 5: بيولوجيا نقطة الشحنة
يتكون تصميم شاحن السيارات الكهربائية من ثلاثة أجزاء مادية: الغلاف، والكابلات، والإلكترونيات.
عند تصميم هذه الجوانب، تذكر أنها ستكون أجزاءً مكلفة من البنية التحتية، ويجب أن تدوم طويلاً.
سيتوقع العملاء، سواء كانوا شركات أو أفرادًا، أن تدوم شواحن السيارات الكهربائية لسنوات، مع الحد الأدنى من الصيانة.
الموثوقية هي الأساس.
غلاف
يُعد تصميم الغلاف مزيجًا من القرارات الجمالية والتسعيرية والعملية.
يختلف الحجم بشكل كبير باختلاف عدد المنافذ وقدرة الشاحن. ومن بين الخيارات التي يجب مراعاتها:
هل ستكون علبة جدارية، أم وحدة قائمة بذاتها، أم شيئًا مختلفًا؟
إن كيفية إدراك الشاحن أمر مهم، فهل يجب أن يكون خفيًا أم بارزًا؟
هل يجب أن يكون مقاومًا للتخريب؟
الحجم؟ هناك منافسة في السوق لصنع أصغر شاحن، على سبيل المثال.
تصنيف IP - يمكن أن يؤدي تسرب الماء إلى تلف الشاحن.
الجمالية - من الأرخص قدر الإمكان إلى الفخامة (مثل الخشب)
كيف يتم تركيب الغطاء؟
هل ستكون عملية التركيب على مرحلتين، مثلاً، تثبيت حامل الحائط من قبل شركة البناء قبل أشهر من تركيب الشاحن الفعلي؟ يتم ذلك للحد من التلف والسرقة، وكذلك لتقليل تكاليف شركة البناء.
حامل الكابل: يرجع عدد كبير من أعطال الشحن الموصول بالكابل إلى تلف أو رطوبة مقابس الشحن بسبب سوء تركيب حوامل الكابل.
وباعتباره منتجًا للاستخدام الخارجي، فمن الواضح أن العلبة ستحتاج أيضًا إلى تصنيف IP، وسيكون من الضروري توفير مساحة للكابلات الكبيرة.
الكابلات
بالإضافة إلى نقل التيارات العالية بين السيارة والشاحن، فإن كابل الشحن يهتم أيضًا بالاتصالات بين الاثنين.
يوجد حاليًا ثمانية معايير مختلفة للموصلات قيد الاستخدام، عبر التيار المتردد والتيار المستمر - وتختلف من علامة تجارية إلى أخرى ومن منطقة إلى أخرى.
لا تزال معايير المستقبل غير مؤكدة، لذا تأكد من البحث ليس فقط عن المعيار الحالي، ولكن أيضًا عن المعيار الذي من المحتمل أن يكون عليه في غضون بضع سنوات عند اختيار ما تدعمه.
يمكن تصنيع الشواحن بكابلات سلكية أو لاسلكية. الكابلات السلكية أكثر ملاءمة بشكل عام، إلا أنها تُقيد الشاحن بنوع موصل محدد. أما الكابلات اللاسلكية فهي أكثر مرونة، إذ تسمح للمستخدم باختيار كابل مناسب لسيارته، ولكن هذا يتطلب آلية قفل.
بالإضافة إلى الكابلات الخارجية، ستكون هناك كابلات داخلية يجب أخذها في الاعتبار في التصميم الميكانيكي، لأن متطلبات الطاقة تعني أنها قد تكون ضخمة.
الإلكترونيات
في أبسط صورها، تُعدّ شاحن التيار المتردد بمثابة مفتاح طاقة مزود بوصلات اتصال بين السيارة والشاحن. ويتمثل غرضها الرئيسي في توفير السلامة الكهربائية، مع القدرة على الحد من الطاقة التي تستهلكها السيارة.
يمكن العثور على مواصفات بسيطة للغاية لمحطات شحن السيارات الكهربائية (EVSE) - كما هو معروف - على موقع OpenEVSE. وتُعد لوحة EEL من Versinetic بديلاً تجارياً لهذه المواصفات.
المكون الرئيسي الآخر المطلوب لنقطة شحن ذكية بسيطة تعمل بالتيار المتردد هو وحدة تحكم الاتصالات، والتي غالبًا ما تكون عبارة عن حواسيب لوحية أحادية. تُعد لوحة MantaRay من Versinetic مثالًا على ذلك. يمكنك بعد ذلك إكمال نظام الشحن باستخدام موصلات كهربائية وقواطع التيار المتبقي (RCDs) (للحماية من تسرب التيار المتردد والتيار المستمر) لضمان السلامة.
تضيف الشواحن الذكية خاصية الاتصال إلى الشاحن للسماح له بالانضمام إلى شبكة يتم التحكم فيها عبر السحابة.
يعتمد اختيار طريقة الاتصال الفعلية بشكل كبير على بيئة الشاحن النهائية. يختار بعض المطورين تقنية الواي فاي أو GSM، بينما في حالات معينة، قد تكون المعايير السلكية مثل RS485 أو الإيثرنت أفضل.
قد تكون هناك لوحات إضافية للتحكم في الشاشات والتراخيص وغير ذلك، وذلك حسب مدى تطور النظام.
يُعد هذا اعتبارًا أساسيًا عند التخطيط للإلكترونيات الخاصة بنظام شحن المركبات الكهربائية.
ستسخن المقبس والمرحلات والموصلات عند اكتمال الشحن. يجب مراعاة ذلك في التصميم الصناعي لأن التسخين قد يُقصر عمر المكونات. يُعد المقبس عرضةً للتلف بشكل خاص لأنه قد يتعرض للعوامل الجوية، كما أن دورات التوصيل والتشغيل المتكررة ستؤدي إلى تآكله.
قضايا بيئية - نطاق تشغيل واسع لدرجة الحرارة
هل تم تصميم جهاز شحن سيارتك الكهربائية للاستخدام في درجات حرارة قصوى؟ تتراوح درجة حرارة مكونات نطاق درجة الحرارة التجارية القياسية بين 0 و70 درجة مئوية، بينما يتراوح نطاق درجة الحرارة الصناعية بين -40 و+85 درجة مئوية.
ضع هذا الأمر في الاعتبار في أقرب وقت ممكن من عملية التطوير.
الخطوة 6: برنامج نظام شحن المركبات الكهربائية
يتطلب تطوير البرمجيات الالتزام بمعايير متعددة، ويمكن أن يكون هذا الجزء هو الأكثر استهلاكًا للوقت في المشروع.
لا يزال سوق السيارات الكهربائية حديثاً نسبياً، ولذلك فإن العديد من المعايير واللوائح لا تزال تتغير وتُحدَّث. يجب أن يمتلك نظام الشحن الخاص بك نظام تحديث موثوقاً به لمواكبة هذه التغييرات، إذ من غير العملي التنبؤ بجميع التغييرات التي ستطرأ.
إذا كنت تخطط لإنشاء شبكة بأي حجم، فمن شبه المؤكد أنك ستضطر إلى استخدام التحديثات عبر الهواء (OTA). وهذا يفرض تحديات أمنية إضافية، وهو ما يمثل مصدر قلق متزايد في تصميم أنظمة شحن السيارات الكهربائية.
وحدات برمجية لشواحن السيارات الكهربائية
البرامج الثابتة
البرنامج المدمج الذي يتحكم في آلات الحالة التي تقوم بتشغيل وإيقاف الشاحن.
IEC 61851
يُعدّ هذا البروتوكول أبسط بروتوكول اتصال يُستخدم في أنظمة الشحن بالتيار المتردد من النوعين 1 و2 بين الشاحن والمركبة. وتشمل المعلومات المتبادلة هنا وقت بدء الشحن وإيقافه، بالإضافة إلى التيار الذي تسحبه السيارة.
OCPP
هذا معيار عالمي للتواصل بين أجهزة الشحن والأنظمة الخلفية، وقد وضعته منظمة Open Charge Alliance (OCA). أحدث إصدار هو 2.0.1، ولكن يمكن تحقيق الشحن الذكي الأساسي باستخدام بروتوكول OCPP 1.6.
يمكن إجراء اختبار OCPP كخدمة من قبل OCA أو في فعاليات OCA Plugfests، التي تحدث مرتين أو ثلاث مرات في السنة، وتتيح لك اختبار نظامك مقابل مزودي المكتب الخلفي ومعيار OCPP.
تتضمن مواصفات بروتوكول حماية الشاحن (OCPP) ميزات إلزامية واختيارية، تتراوح بين التحكم الأساسي في الشاحن ومستويات الأمان والحجز المتقدمة. ستحتاج إلى اختيار مستوى OCPP المطلوب، بالإضافة إلى تحديد أجزاء المعايير التي تحتاج إلى دعمها لتطبيقك.
واجهة الويب والتطبيق
سيتطلب الأمر تسهيل عملية إعداد الشاحن وتسجيله الأولي، سواءً لمدير الشبكة أو الفني المُثبِّت. توجد طرقٌ عديدةٌ للقيام بذلك، ولكن استخدام واجهة ويب أو تطبيق هو الأكثر شيوعًا.
دعم شرائح SIM
إذا كنت تستخدم وحدة GSM، فيجب عليك مراعاة جغرافية مبيعات المنتج لأن معايير GSM تختلف بين القارات وتخضع حاليًا لتغييرات حيث يتم إيقاف تشغيل المعايير القديمة (مثل 3G) لصالح المعايير الأحدث - مثل LTE-CATM.
كما يجب إدارة عقود شرائح SIM لضمان تغطية نفقاتها دون أي إزعاج للعميل. ومرة أخرى، يجب مراعاة الموقع الجغرافي عند التعامل مع عقود شرائح SIM.
تجهيز الشاحن الخاص بك
يُعدّ تركيب الشاحن فعلياً جزءاً كبيراً من عملية تطوير البرمجيات، لا سيما إذا كان الشاحن لا يدعم اتصال GSM ويحتاج بالتالي إلى الاتصال بشبكة محلية. ويمكن أن تُحدث طريقة تنفيذ ذلك فرقاً كبيراً في تجربة المستخدم.
تجدر الإشارة إلى أن العميل قد يكون مستهلكًا نهائيًا أو فني تركيب محترف، وذلك بحسب السوق المستهدف. بالنسبة لسوق المستهلكين، يجب أن يكون الشاحن سهل التوصيل بشبكة الاتصالات وسهل المراقبة، على سبيل المثال، من خلال تطبيق.
الأمان - ما هي مستويات الأمان التي تخطط لها لشاحنك؟
يُعدّ الأمن موضوعًا بالغ الأهمية في أعقاب هجمات برامج الفدية على إنترنت الأشياء، وهناك ما يدعو للاعتقاد بأن شبكات الشحن ستكون هدفًا لهجمات مماثلة في المستقبل نظرًا للأضرار التي قد تُلحقها. وسيختلف مستوى الأمان باختلاف الموقع الجغرافي للتركيب.
الخطوة السادسة: البرنامج
تتواجد معظم أجهزة الشحن الذكية ضمن شبكة. ومن الأمثلة على ذلك شركتا Ecotricity وBP Pulse. وترتبط جميع هذه الأجهزة بنظام إدارة محطات الشحن (CSMS)، أو ما يُعرف بنظام المكتب الخلفي.
بصفتك مُصنِّعًا لأجهزة الشحن، يمكنك إما تطوير حلولك الإدارية بنفسك، أو دفع رسوم ترخيص لحلول من جهات خارجية. وقد عقدت شركة Versinetic شراكة مع Saascharge؛ ومن الأمثلة الأخرى Allego وhas.to.be.
يُمكّن نظام إدارة المحتوى (CSMS) مما يلي:
تسويق نقاط الشحن
موازنة الأحمال بين أجهزة الشحن في منطقة محددة
التحكم عن بعد في أجهزة الشحن، باستخدام تطبيق على سبيل المثال
قابلية التشغيل البيني بين الشبكات
مراقبة حالة الصيانة
هناك بدائل - مثل الشبكات التي يتم التحكم فيها محليًا - والتي قد تكون مناسبة لشحن الأساطيل الخاصة، على سبيل المثال.
تشمل السيناريوهات الأخرى التي يكون فيها التحكم المحلي مفيدًا المناطق ذات الإشارة الضعيفة، والشبكات التي يكون فيها تحقيق توازن سريع في الأحمال أولوية - على سبيل المثال، عندما يكون إمداد الطاقة غير موثوق به.
في سياق مكوناتنا المادية، من المرجح أن تتضمن وحدة التحكم في الاتصالات بروتوكول OCPP مدمجًا، ولاحقًا عند دراسة الشحن بالتيار المستمر، بروتوكول ISO 15118 أيضًا. لذا، يُعدّ وجود متحكم دقيق قادر على التعامل مع بروتوكول OCPP ومكتبات البرامج الأخرى متطلبًا أساسيًا للوحة الاتصالات.
الخطوة الثامنة: بذل جهد إضافي
تقنيات إضافية لإضافتها إلى حلول الشحن الخاصة بك.
إنها مجرد مرحلة
تستخدم معظم نقاط الشحن حاليًا طاقة أحادية الطور للشحن؛ ومع ذلك، تستخدم بعض أنظمة الشحن طاقة ثلاثية الأطوار لزيادة سرعة الشحن. على سبيل المثال، يمكن شحن سيارة رينو زوي بقدرة 22 كيلوواط بدلًا من 7.4 كيلوواط عند استخدام طاقة ثلاثية الأطوار.
الإيجابيات
من الواضح أن هذا الشحن أسرع ويمكن تحقيقه باستخدام تقنية التيار المتردد، والتي - في بعض الحالات - ستلغي الحاجة إلى شواحن التيار المستمر.
السلبيات
تُشكل إمدادات الطاقة وإدارة الشبكة تحديًا أكبر: فمعظم المنازل لا تملك إمكانية الوصول إلى الطاقة ثلاثية الأطوار أو النطاق الترددي اللازم لهذا المعدل من الشحن. كما سيتعين دمج موصلات ومرحلات ثلاثية الأطوار في تصميم نظام التحكم بالشحن.
تدعم بعض المركبات حاليًا الشحن ثلاثي الأطوار، ولكن من المتوقع أن يتحسن هذا الوضع مع إصدار المزيد من طرازات السيارات الكهربائية.
مع القوة الكبيرة تأتي المسؤولية الكبيرة؛ فهناك لوائح إضافية تنظم كيفية استخدام الأطوار، فعلى سبيل المثال، يُعدّ تناوب الأطوار شرطًا أساسيًا في النرويج. وكما هو الحال مع جميع متطلبات الامتثال، تختلف هذه اللوائح باختلاف المنطقة.
نيد فور سبيد
حان الوقت لمعالجة الموضوع الحساس... والحديث عن واشنطن العاصمة.
في نقطة شحن التيار المستمر، يكون الأمر مشابهاً إلى حد كبير لنظيرتها في التيار المتردد؛ ومع ذلك، فإن الجهد والتيار يكونان أعلى، بدءاً من حوالي 50 كيلو وات.
عند الشحن باستخدام نقطة شحن التيار المتردد، يتواصل منظم الشحن عادةً مع العاكس الموجود في السيارة والذي يحول طاقة التيار المتردد إلى طاقة تيار مستمر لشحن بطارية السيارة الكهربائية. يستطيع هذا العاكس التعامل مع تيار محدود، ولذلك يكون الشحن بالتيار المتردد أبطأ من الشحن بالتيار المستمر.
في أجهزة الشحن بالتيار المستمر، يكون هذا العاكس موجودًا في جهاز الشحن بدلاً من ذلك، مما يؤدي إلى تفريغ جزء مكلف وثقيل من إعداد جهاز الشحن الكلي، إلى الرصيف.
تختلف معايير الاتصالات أيضاً.
أنواع الموصلات
وكما هو الحال مع أنظمة الشحن بالتيار المتردد التي تحتوي على النوع 1 J1772 والنوع 2 وغيرها، فإن أنظمة الشحن بالتيار المستمر تحتوي علىتشاديمو، وCCS وTesla.
شهدت السنوات الأخيرةتشاديموتراجعت شعبية نظام التبريد بالتجميد (CCS) لصالح نظام التبريد بالتجميد (CCS)، الذي اعتمدته الآن معظم شركات صناعة السيارات الغربية. ومع ذلك،تشاديمووقد شكلت الآن تحالفاً مع الصين، أكبر سوق للسيارات الكهربائية في العالم، ويبدو أن كوريا الجنوبية حريصة على الانضمام.
يهدف هذا إلى التعاون في تطويرتشاديمو3.0 والمعيار الصيني الجديد ChaoJi، القادر على الشحن بقدرة أكبر من 500 كيلو وات، ومتوافق مع معايير CHAdeMO وCCS وGB/T.
تشاديموكما أنها لا تزال المعيار الوحيد لشحن التيار المستمر الذي يتضمن إمكانية تدفق الطاقة ثنائي الاتجاه لتقنية V2G (من المركبة إلى الشبكة). وفي المملكة المتحدة، من المرجح أن تزداد أهمية تقنية V2G نظرًا للاهتمام المتجدد من قبل هيئة تنظيم الطاقة البريطانية (Ofgem).
بصفتي مطورًا لشواحن السيارات الكهربائية، فإن هذا يجعل من الصعب تحديد البروتوكولات التي يجب دعمها.
التشاديمويتواصل البروتوكول عبر واجهة CAN مع السيارة للتحكم في السلامة ونقل معلمات البطارية.
يتكون موصل CCS من موصل من النوع 1 أو 2 مع وصلة تيار مستمر إضافية أسفله. ولذلك، تتم الاتصالات الأساسية وفقًا لمعيار IEC 61851. أما الاتصالات عالية المستوى فتتم باستخدام الوصلات الإضافية، وفقًا لمعيار DIN SPEC 70121 ومعيار ISO/IEC 15118. يتيح معيار ISO 15118 الشحن الفوري، حيث تتم عمليات التفويض والدفع تلقائيًا دون أي تدخل من المستخدم.
هذه عبارة عن كتل برمجية مهمة تأتي بالإضافة إلى OCPP و IEC 16851 مما يؤثر على أعمال التطوير الإضافية لشواحن التيار المستمر، وهذا، إلى جانب انخفاض أحجام المبيعات وارتفاع تكلفة قائمة المواد، ينعكس في سعر التجزئة، والذي يمكن أن يصل إلى 30000 جنيه إسترليني، بدلاً من حوالي 500 جنيه إسترليني لشاحن التيار المتردد.
الطاقة المتجددة هي الحل الأمثل
في المستقبل القريب، سيتم تزويد المزيد والمزيد من مناطق العالم بالطاقة من مصادر متجددة.
على وجه الخصوص، تعتمد بعض شبكات شحن السيارات الكهربائية حاليًا جزئيًا على الطاقة الشمسية الكهروضوئية لتشغيل حلولها. سيزيد ذلك من حجم السوق المحتمل إذا تم تجهيز حلولك لاستخدام الطاقة الشمسية ومصادر الطاقة المتجددة الأخرى. ويتطلب ذلك، من بين أمور أخرى، امتلاك خوارزميات فعّالة لموازنة الأحمال لمراعاة الطبيعة المتقطعة للطاقة الشمسية.
الاستفادة من القوة المحلية
إلى جانب توفير الطاقة الشمسية، تتميز شواحن السيارات الكهربائية بإمكانية التشغيل باستخدام الطاقة المولدة محليًا، سواءً كانت شمسية أو غيرها. ويمكن تصميم نقطة الشحن بحيث تتعرف على مصادر الطاقة المختلفة وتوازن بينها لتحقيق أقصى قدر من الكفاءة من حيث التكلفة والموثوقية.
خاتمة
من خلال انتشار المبادرات لمكافحة تغير المناخ في جميع أنحاء العالم، بات من الواضح أن المركبات الكهربائية وأنظمة النقل الصديقة للبيئة هي المستقبل.
ومع ذلك، يجب أن يخفف الحماس للفرصة التي يوفرها سوق التنقل الكهربائي الديناميكي وسريع الحركة من خلال اتباع نهج دقيق ومنهجي في تخطيط وتطوير وتقديم حلول شحن المركبات الكهربائية الخاصة بك.
نأمل أن تجد هذا الدليل مفيدًا في منحك نظرة ثاقبة على بعض تعقيدات إنشاء جهاز شحن المركبات الكهربائية الخاص بك.
سواء كنت تعمل مع فريق التطوير الخاص بك أو مع شركة استشارية لتصميم شحن المركبات الكهربائية مثل Versinetic، فإن امتلاك ميزة تنافسية واضحة وسوق مستهدف، بالإضافة إلى اليقظة في إدارة مشروعك وإنتاجك، سيمنحك أساسًا رائعًا لمسار ناجح إلى السوق.
هل تحتاج إلى برامج أو أجهزة أو استشارات أو تحديثات لتصميم نظام شحن السيارات الكهربائية؟
تطبيق بروتوكول OCPP في البنية التحتية لشحن المركبات الكهربائية!
إذا كنت مصنعًا لشواحن السيارات الكهربائية أو شركة تتطلع إلى تطبيق بروتوكول OCPP في البنية التحتية للشحن الخاصة بك، فاقرأ هذه المقالة للحصول على إرشادات حول العديد من الاعتبارات الرئيسية.
بروتوكول نقطة الشحن المفتوحة (OCPP) هو معيار بروتوكول اتصال معترف به عالميًا ومعتمد على نطاق واسع يحدد الاتصال بين معدات تزويد المركبات الكهربائية (EVSE) ونظام إدارة محطة الشحن (CSMS).
في هذه المقالة، سنستكشف أفضل الممارسات لتطبيق بروتوكول OCPP في البنية التحتية لشحن المركبات الكهربائية وكيفية التغلب على التحديات المحتملة.
جدول المحتويات
فوائد تطبيق بروتوكول OCPP في بنية شحن المركبات الكهربائية الخاصة بك
أفضل الممارسات لتطبيق برنامج حماية البيانات المؤسسية
التغلب على التحديات
أهم النقاط
هل تحتاج إلى دعم فني لتطبيق بروتوكول OCPP الخاص بك؟
فوائد تطبيق بروتوكول OCPP في بنية شحن المركبات الكهربائية الخاصة بك
يوفر نظام OCPP العديد من المزايا لنظام شحن السيارات الكهربائية، بما في ذلك:
التوافقية والتشغيل البيني: يضمن بروتوكول OCPP التوافقية والتشغيل البيني بين أجهزة شحن المركبات الكهربائية وأنظمة إدارة نقاط الشحن من مختلف الشركات المصنعة. وهذا يعني أن مستخدمي المركبات الكهربائية يمكنهم التنقل بين مختلف مشغلي نقاط الشحن دون الحاجة إلى استبدال أجهزة الشحن الخاصة بهم.
الاتصال الآمن والمشفر: يتيح بروتوكول OCPP الاتصال الآمن والمشفر بين EVSE و CSMS، مما يضمن عدم اعتراض الاتصال أو تعديله من قبل جهات غير مصرح لها.
المراقبة والإدارة عن بُعد: يُسهّل نظام OCPP المراقبة والإدارة عن بُعد لمحطات الشحن، مما يسمح لمشغلي نقاط الشحن بالتحكم في بنية الشحن الخاصة بهم ومراقبتها من موقع مركزي.
تبادل البيانات والمراقبة في الوقت الفعلي: يسمح نظام OCPP بتبادل البيانات في الوقت الفعلي ومراقبة عملية الشحن، مما يسمح لمشغلي نظام التوزيع (DSOs) بتتبع استخدام الطاقة وموازنة الشبكة في المنطقة المحلية عن طريق ضبط مخرجات الشاحن في أوقات الذروة.
التغلب على التحديات
على الرغم من أن تطبيق بروتوكول OCPP يوفر العديد من المزايا، إلا أنه قد ينطوي أيضاً على بعض التحديات. ومن بين المشاكل الشائعة ما يلي:
مشاكل توافق الأجهزة: من أبرز التحديات عند تطبيق بروتوكول OCPP هو توافق الأجهزة. فليست جميع أجهزة شحن المركبات الكهربائية (EVSE) وأجهزة إدارة أنظمة الشحن (CSMS) متوافقة بنسبة 100%.متوافق مع معايير OCPPوهذا قد يسبب مشاكل في الميدان.
أخطاء البرمجيات: حتى معمتوافق مع معايير OCPPقد تحتوي الأجهزة على أخطاء أو مشاكل برمجية يمكن أن تؤثر على وحدة شحن المركبات الكهربائية أو نظام إدارة الشحن، مما يعيق الاتصالات أو التحكم.
مشاكل التكوين: بروتوكول OCPP بروتوكول معقد يتطلب تكوينًا صحيحًا ليعمل بكفاءة. قد تنشأ مشاكل إذا لم يتم تكوين الأجهزة بشكل صحيح أو إذا كانت هناك أخطاء في تكوين تطبيق OCPP.
من خلال الشراكة مع شركة مثل Versinetic، يمكنك التغلب على هذه التحديات والتأكد من أن تطبيق OCPP الخاص بك آمن وفعال ومحدث.
يستطيع فريق المهندسين والخبراء التقنيين ذوي الخبرة في شركة Versinetic مساعدتك في تصميم وتنفيذ وصيانةمتوافق مع معايير OCPPبنية تحتية لشحن السيارات الكهربائية تلبي احتياجاتك وتتجاوز توقعاتك.
أفضل الممارسات لتطبيق برنامج حماية البيانات المؤسسية
عند تطبيق بروتوكول OCPP في البنية التحتية لشحن المركبات الكهربائية، اتبع خطوات أفضل الممارسات التالية:
يختارمتوافق مع معايير OCPPمعدات تزويد المركبات الكهربائية بالطاقة: عند اختيار معدات تزويد المركبات الكهربائية بالطاقة، من الضروري اختيار الأجهزة المتوافقة على الأقل مع معيار OCPP 1.6J مع دعم ملف تعريف الأمان 2 أو 3 لضمان قابلية التشغيل البيني وأعلى مستوى من الأمان الذي يوفره المعيار.
خيارات تخصيص أجهزة شحن المركبات الكهربائية: يتيح بروتوكول OCPP تخصيص عناصر التحكم والتشخيص المسموح بها. يُنصح باختيار جهاز شحن مركبات كهربائية مزود بإعدادات وتقارير مناسبة لدعم التشخيص والتحكم عن بُعد في بيئات التركيب الخاصة بك.
تحقق من لوائح الشحن في بلدك: من المهم التأكد من أن جهاز شحن السيارات الكهربائية (EVSE) يفي بأي قواعد ولوائح خاصة بالبلد الذي سيتم استخدامه فيه. على سبيل المثال، لدى المملكة المتحدة لوائح شحن ذكية تتطلب توفر ميزات محددة في الشاحن، مثل تأخير عشوائي لبدء الشحن. إذا كان جهاز شحن السيارات الكهربائية لا يدعم الميزات الخاصة بالبلد، فهو غير متوافق مع اللوائح.
اختر نظام إدارة شحن متوافق: يتوفر حاليًا عدد من أنظمة إدارة الشحن التجارية التي تدعم بروتوكول OCPP 1.6J مع تفعيل ميزات الأمان. مع ذلك، يقتصر هذا على الاتصالات فقط، بينما يجب أن يغطي نظام إدارة الشحن جوانب أخرى عديدة لإدارة شبكة الشحن والتحكم بها (مثل الفوترة). لذا، احرص على اختيار نظام إدارة شحن يلبي متطلباتك الخاصة بعناية.
اختبار التوافق: بعد اختيار كل من نظام إدارة الشحن (CSMS) وجهاز شحن المركبات الكهربائية (EVSE)، يمكن البدء باختبار التوافق، حيث يخضع جهاز الشحن لعملية "التأهيل" مع نظام إدارة الشحن، والتي تختبر جوانب الشاحن باستخدام بروتوكول OCPP. تتوفر أدوات مستقلة للمساعدة في تشخيص المشكلات عند ظهورها.
المراقبة والصيانة: بمجرد تشغيل بنية OCPP التحتية، يصبح من الضروري مراقبتها وصيانتها لضمان عملها بشكل سليم. ستمنح الصيانة والتحديثات المنتظمة بنيتك التحتية أفضل فرصة للبقاء آمنة وفعالة.
أهم النقاط
بروتوكول OCPP هو معيار بروتوكول اتصال معترف به عالميًا ويستخدم في صناعة شحن المركبات الكهربائية.
يضمن تطبيق بروتوكول OCPP قابلية التشغيل البيني والتوافق بين أجهزة شحن المركبات الكهربائية وأنظمة إدارة الشحن من مختلف الشركات المصنعة، مما يتيح تبادل البيانات بشكل آمن وفعال ومراقبة عملية الشحن.
تشمل أفضل الممارسات لتطبيق برنامج OCPP اختيارمتوافق مع معايير OCPPتشمل مهامنا اختيار أجهزة شحن المركبات الكهربائية، واختيار نظام إدارة الشحن المتوافق، وتثبيت وتكوين بروتوكول OCPP، والاختبار والتحقق، والمراقبة والصيانة.
تشمل التحديات التي تواجه عملية التنفيذ مشاكل توافق الأجهزة، وأخطاء البرامج، ومشاكل التكوين.
هل تحتاج إلى دعم فني لتطبيق بروتوكول OCPP الخاص بك؟
إذا كنت من مصنعي شواحن السيارات الكهربائية وترغب في تطبيق بروتوكول OCPP في البنية التحتية للشحن الخاصة بك، فتواصل مع فريق Versinetic.
بإمكان مهندسينا ذوي الخبرة وخبرائنا التقنيين مساعدتكم في تصميم وتنفيذ وصيانةمتوافق مع معايير OCPPبنية تحتية لشحن المركبات الكهربائية تلبي متطلباتك.
دع شركة Versinetic تساعدك في بناء مستقبل مستدام من خلال بنية تحتية لشحن السيارات الكهربائية تتسم بالأمان والكفاءة و...متوافق مع معايير OCPP.
شركة سيتشوان للعلوم والتكنولوجيا الخضراء المحدودة
0086 19158819831
تاريخ النشر: 3 فبراير 2024
