هل تتساءل عن معايير وبروتوكولات شحن السيارات الكهربائية (EV) المختلفة؟ في هذه المدونة، ستتعرف في هذه المدونة على مختلف بروتوكولات ومعايير شحن السيارات الكهربائية المتاحة وفهم الاختلافات والاختلافات بينها.
جدول المحتويات
مع نمو صناعة السيارات الكهربائية، يتزايد اعتماد المعايير العالمية لشواحن السيارات الكهربائية وقابلية التشغيل البيني للشبكة.
تُعد بروتوكولات الشحن الموحدة ضرورية للتواصل الفعال والآمن في النظام البيئي لشحن السيارات الكهربائية. فهي تساعد مسؤولي المشتريات الرئيسيين ونظم إدارة الطاقة الكهربائية ومنظمي المركبات الكهربائية وسائقي المركبات الكهربائية على تبسيط عمليات التحكم في الوصول وإدارة الحمولة.
المشاركون في نظام شحن السيارات الكهربائية
يمكننا تحديد مختلف المشاركين في نظام شحن المركبات الكهربائية الذين يتواصلون مع بعضهم البعض بناءً على البروتوكولات.
| مشارك | الوصف |
|---|---|
| CPO | مشغل نقاط الشحن. تشغيل شبكة من نقاط الشحن. |
| EMSP | مزود خدمة التنقل الإلكتروني. يتيح لسائقي السيارات الكهربائية إمكانية الوصول إلى خدمات الشحن. |
| DSO | مشغل نظام التوزيع. يدير ويوزع الكهرباء من شبكة الكهرباء. |
| المحور | توصيل العديد من ضباط الاتصال المركزيين المتعددين مع العديد من نقاط إدارة الطاقة. |
| SCSP | مزود خدمة الشحن الذكي. يوفر الشحن الذكي خدمات لأطراف أخرى. |
| برنامج العمل الوطني | نقطة الوصول الوطنية. توفر قاعدة بيانات متاحة مع جميع مواقع الشحن (العامة). |
| NSP | مزود خدمة الملاحة. يوفر معلومات الموقع لسائقي السيارات الكهربائية للعثور على نقاط الشحن. |
قراءة ذات صلة: تعلم المفتاح الاختلافات بين منظمات المجتمع المدني وخطط الإدارة البيئية.
يحاسب متعهد خدمات المشتريات على تكلفة جلسات الشحن. وبشكل منفصل، يحاسب متعهد خدمات إدارة السيارات الكهربائية سائق السيارة الكهربائية على تكاليف الجلسة. لا يقوم متعهد خدمات المشتريات بتحديد الأسعار مباشرةً للسائق النهائي.
نوضح في الصورة أدناه استخدام البروتوكولات والمعايير في نظام شحن السيارات الكهربائية:
لماذا تعتبر بروتوكولات شحن السيارات الكهربائية مهمة؟
- قابلية التشغيل البيني: فهي تضمن توافق مختلف مزودي البنية التحتية للمركبات الكهربائية مع بعضها البعض، مما يسمح لمجموعة كبيرة من المركبات الكهربائية باستخدام محطات الشحن نفسها ودمج مختلف أنظمة الأجهزة والبرمجيات بسلاسة.
- الاتصالات وتبادل البيانات: فهي تعزز التنسيق بين المشاركين من خلال هيكلة الاتصال وتمكين التبادل الآمن والفعال للمعلومات الهامة، بما في ذلك تفاصيل الفواتير وبيانات اعتماد المستخدم والتوجيهات الفنية.
- المعاملات السلسة: فهي تبسّط عملية الدفع لسائقي السيارات الكهربائية، مما يسهّل إجراء المعاملات بسرعة وسهولة أثناء جلسات الشحن.
- الرصد: وهي تراقب المعلمات الرئيسية أثناء الشحن للتخفيف من المخاطر، وتسهيل الاتصال وتبادل البيانات بين السيارة الكهربائية ومحطة الشحن والأنظمة المركزية أو أنظمة إدارة الطاقة.
- الشحن الذكي: فهي تعمل على تحسين عملية شحن السيارات الكهربائية من خلال إجراء تعديلات ديناميكية بناءً على سعة الشبكة وأسعار الكهرباء، مما يعزز كفاءة الطاقة.
- إمكانية التوصيل والشحن: تحتوي على ميزات تبدأ الشحن تلقائيًا عند توصيل السيارة بشاحن، مما يجعلها أكثر ملاءمة للمستخدمين ويقلل من إهدار الوقت.
- السلامة: فهي تفرض معايير السلامة، وتعالج مخاوف الأمن المادي والإلكتروني لحماية المركبات والركاب والبيانات من المخاطر المحتملة.
النظام المركزي - بروتوكولات شاحن السيارات الكهربائية
وتغطي هذه المعايير والبروتوكولات الاتصال بين الأنظمة المركزية لشحن المركبات الكهربائية ومحطات الشحن، وذلك في المقام الأول لمراقبة البنية التحتية وإدارتها.
أمثلة على الاتصال (النظام المركزي - محطة الشحن):
- يطلب أحد الطرفين إجراء عملية ما (مثل بدء الشحن)، ويقوم الطرف الآخر بتأكيدها أو رفضها.
- يقوم أحد الطرفين بإبلاغ الطرف الآخر بحالته (على سبيل المثال، موصل متاح للشحن).
- يرسل أحد الطرفين ملخصًا للشحن إلى الطرف الآخر (على سبيل المثال، يرسل CPO ملخصًا إلى eMSP).
OCPP
بروتوكول نقطة الشحن المفتوحة (OCPP) هو بروتوكول اتصال لشحن السيارات الكهربائية بين محطة شحن السيارات الكهربائية ونظام إدارة مركزي. وهو بروتوكول مجاني للاستخدام معتمد على نطاق واسع من قبل العديد من البائعين على مستوى العالم.
تم تأسيسها من قبل تحالف الشحن المفتوح (OCA) لسوق البنية التحتية للمركبات الكهربائية، وقد برز كمعيار لا بد منه لضمان قابلية التشغيل البيني بين مصنعي شحن المركبات الكهربائية ومشغلي شبكات الشحن ومزودي البرمجيات.
OCPP 1.6
يُستخدم OCPP 1.6 للاتصال بين محطات شحن المركبات الكهربائية والنظام المركزي.
يدعم OCPP 1.6 تمديد ISO 15118 (التوصيل والشحن) المعروف أيضًا باسم OCPP 1.6+.
OCPP 2.0.1
OCPP 2.0.1، الذي تم إصداره في عام 2020، هو أحدث إصدار عملي. وهو يقدم ميزات وتحسينات جديدة، مثل دعم ISO 15118 (التوصيل والشحن)، وتعزيز الأمان، وتحسين الأداء بشكل عام.
يحتوي OCPP 2.0.1 على دعم كامل لمعيار ISO 15118 (التوصيل والشحن).
إنه بروتوكول قوي ومرن يعزز تجربة شحن السيارات الكهربائية للجميع.
جاري التحميل التحميل ...OCPP 2.1
The OCPP 2.1 is the new version of the Open Charge Point Protocol, expected to be released in Q1 2025. It has exciting new features and improvements recommended by the EV community.
IEC 63110
IEC 63110 هو معيار دولي لإدارة البنى التحتية لشحن السيارات الكهربائية وتفريغها من خلال اللجنة الكهروتقنية الدولية.
وعلى غرار برنامج OCPP، من المتوقع أن يحقق IEC 63110 تقدمًا كبيرًا في صناعة شحن السيارات الكهربائية. ومع تركيزه على قابلية التشغيل البيني والتوافق، فإنه يهدف إلى تحسين العمليات التجارية، وتعزيز تجربة المستخدم الإجمالية وكفاءة النظام.
بروتوكولات إدارة الطاقة وتوزيعها
تسمح هذه المعايير بشحن المركبات الكهربائية من خلال تحسين شحن المركبات الكهربائية بحيث يتم توزيع الطاقة بطريقة تتسم بالكفاءة والفعالية في استهلاك الطاقة ولا تفرط في تحميل شبكة الطاقة.
الشحن الذكي للمركبات الكهربائية: إطلاق العنان لإمكاناتها الكاملة
OSCP
بروتوكول الشحن الذكي المفتوح (OSCP) هو معيار مصمم لتحسين شحن المركبات الكهربائية من خلال إدارة توزيع الطاقة بين شبكة الكهرباء ومحطات الشحن.
ويضمن هذا البروتوكول كفاءة استخدام الطاقة، خاصةً خلال أوقات ذروة الطلب، من خلال التواصل الفعال بين مقدمي خدمات الطاقة ومتعهدي خدمات الطاقة.
نظرًا لمزاياه الكبيرة واستدامته، فإن هذا البروتوكول هو مستقبل الصناعة.
بروتوكولات تجوال شحن السيارات الكهربائية
وتحدد بروتوكولات التجوال هذه العمليات المختلفة بين مشغلي خدمات التوصيل المركزي ومشغلي نظم إدارة الحركة الإلكترونية. الأمثلة الأكثر شيوعاً هي: البحث عن أجهزة الشحن من المشغلين الآخرين، وتفويض السائق، وإدارة الجلسات، وغيرها.
بعض الأمثلة الأخرى على التواصل
1) EMSP → CPO:
- طلب بدء الشحن في إحدى المحطات
- طلب إنهاء الشحن في إحدى المحطات
- استرداد قائمة بمحطات الشحن للعرض
- اطلب حجزاً فورياً للشحن (إما أن تحجز الآن أو قم بالحجز الفوري)
- طلب إلغاء حجز الشحن
- طلب إلغاء قفل الموصل (عندما يكون القفل الكهروميكانيكي عالقًا فعليًا بسبب قفل كهروميكانيكي)
2) CPO → EMSP:
- التحقق من السائق قبل الشحن (التفويض عند بدء الجلسة عن طريق RFID أو التوصيل والشحن بشهادة المركبة)
- الإخطار ببدء الشحن (حدث بدء الجلسة)
- تحديث حول تقدم الشحن (حدث تحديث الجلسة)
- الإخطار بإنهاء الشحن (حدث انتهاء الجلسة)
- إرسال ملخص الشحن (سجل تفاصيل الشحن كـ CDR)
تحتوي جميع معايير التجوال المدرجة أدناه على الميزات المشتركة التالية:
- التجوال: تمكين سائقي السيارات الكهربائية من استخدام أي محطة شحن، بغض النظر عن الجهة التي تشغلها أو تقدم الخدمة.
- إدارة التعريفة الجمركية: يسمح لمتعهدي خدمات المستهلكين بإبلاغ تعريفاتهم إلى متعهدي خدمات إدارة الطاقة لتقييم التكلفة بين الاثنين. وفي حين يحدد متعهدو خدمات المستهلكين الأسعار لمتعهدي خدمات الطاقة الكهربائية، يحدد متعهدو خدمات الطاقة الكهربائية الأسعار لسائقي السيارات الكهربائية.
- إدارة الجلسات: فهي تسهل عملية بدء جلسات الشحن وإنهائها والإشراف على جلسات الشحن.
- فواتير السيارات الكهربائية: تبسيط عملية إعداد الفواتير من ضباط الاتصال المركزيين إلى مقدمي خدمات إدارة خدمات الدفع الإلكتروني لشحن الخدمات.
- تخفيض التكلفة: يوفر واجهات موحدة لمقاصة المعاملات مع نقاط البيع الإلكترونية الأخرى.
- زيادة الكفاءة: فهي توفر واجهات موحدة لمعاملات المقاصة مع نقاط البيع الإلكترونية الأخرى، مما يعزز الكفاءة في العمليات.
- توافر البنية التحتية للشحن: طالما أن نظام إدارة الحركة الإلكترونية للسائق جزء من شبكة التجوال، يمكنه الوصول إلى أجهزة الشحن الخاصة بجميع مشغلي أجهزة الشحن الأخرى في شبكة التجوال.
- تحسين الأمن والأمان: يسهل التبادل الآمن للبيانات بين نظم إدارة المحتوى الإلكتروني من خلال مصادقة التوقيع الرقمي.
OCPI
واجهة نقطة الشحن المفتوحة (OCPI) عبارة عن بروتوكول اتصال لشحن المركبات الكهربائية بين مشغلي أجهزة CPOs ونظم إدارة الطاقة الكهربائية، مما يسهل الاتصال المباشر. يمكن أن يتم الاتصال أيضاً من خلال محور، يربط بين العديد من مشغلي محطات الشحن المركزي ومزودي خدمات إدارة الطاقة وغيرها.
يسمح نظام O.C.P.I. لسائقي السيارات الكهربائية باستخدام أي محطة شحن، بغض النظر عن محطة الشحن الخاصة بمزود خدمة الشحن الكهربائي أو مزود خدمة الشحن الكهربائي.
رأي الخبراء: تكتسب OCPI زخماً عالمياً. من خلال evRoaming4EU يعزز المشروع خدمات شحن السيارات الكهربائية في ألمانيا والنمسا والدنمارك وهولندا.
في هذا البروتوكول، يمكن أن يكون المشاركون في هذا البروتوكول هم مزودو خدمات الشحن، ومزودو خدمات الشحن الإلكتروني، والمحاور، ونقاط الوصول الوطنية، ومزودو خدمات الملاحة الوطنية، ومزودو خدمات الشحن الذكي.
OICP
بروتوكول الشحن البيني المفتوح (OICP)الذي طورته شركة Hubject في عام 2012، يضمن قابلية التشغيل البيني للبنية التحتية للشحن.
يوفر هذا البروتوكول وسيلة موحدة لرؤساء العمليات المركزية وخبراء إدارة الطوارئ للتواصل وتبادل المعلومات الأساسية.
باستخدام OICP، يمكن للمستخدمين العثور على نقاط الشحن والوصول إليها بسهولة. ويمكنهم أيضاً عرض بيانات ديناميكية حول هذه النقاط، بما في ذلك معلومات التوافر والتسعير في الوقت الفعلي، ويمكنهم بسهولة بدء جلسات الشحن وإنهائها.
تعمل منصة OICP بشكل مختلف عن منصة OCPI. فبينما يسمح نظام OCPI بالاتصال المباشر بين مسؤولي خدمات الدفع المركزي ومقدمي خدمات إدارة الطاقة، فإن نظام OICP يوجه جميع الاتصالات من خلال منصة مركزية واحدة، تعمل كنقطة اتصال مركزية لجميع المعاملات والتفاعلات. ويضمن هذا النهج الفريد من نوعه إجراء اتصالات مبسطة وفعالة داخل شبكة شحن المركبات الكهربائية.
مكتب تنسيق الشؤون الإنسانية
بروتوكول غرفة المقاصة المفتوحة (مكتب تنسيق الشؤون الإنسانية) يربط بين المشاركين في مجال البنية التحتية لشحن السيارات الكهربائية في مجال البنية التحتية لشحن التنقل الكهربائي. يعمل هذا البروتوكول على تبسيط الاتصال بين الأنظمة الخلفية للأطراف ونظام غرفة المقاصة.
لا يزال نظام OCHP قيد التطوير، لكن العديد من نظم إدارة المحتوى في أوروبا وأمريكا الشمالية تستخدمه بالفعل. أحدث إصدار من OCHP هو 1.4.
eMIP
بروتوكول التشغيل البيني للتنقل الإلكتروني (eMIP) هو بروتوكول اتصال مفتوح تم تطويره بواسطة جيريف (فرنسا).
يسهل التفاعل بين مشغلي نقاط الشحن (CPOs) ومقدمي خدمات التنقل الإلكتروني (EMSPs).
IEC 61851
تحدد المواصفة القياسية IEC 61851 المتطلبات الدولية لأنظمة الشحن الموصلة للسيارات الكهربائية.
تنقسم هذه المواصفة القياسية إلى أقسام، يتناول كل منها جانبًا متميزًا: المتطلبات العامة للنظام، وأنواع الموصلات، ومعايير الاختبار والاعتماد.
يندرج هذا البروتوكول تحت كل من النظام المركزي - بروتوكولات شحن المركبات الكهربائية وبروتوكولات التجوال.
ويتميز بتغطيته لمجالات متعددة في قسم واحد، حيث إنه مقسم إلى أقسام. يتناول كل قسم جانب مختلف: المتطلبات العامة للنظام، وأنواع الموصلات، ومعايير الاختبار والاعتماد.
جاري التحميل التحميل ...معايير وبروتوكولات شاحن السيارة الكهربائية
هذه هي معايير وبروتوكولات شحن المركبات الكهربائية التي تغطي الاتصال بين محطات الشحن والمركبات.
هذه هي أنواع موصلات شحن السيارات الكهربائية التي تسلط الضوء على المعايير في أمريكا الشمالية وأوروبا والمنطقة الآسيوية:
ISO 15118 ISO 15118 التوصيل والشحن
ISO 15118 هو معيار دولي لشحن السيارات الكهربائية نشرته المنظمة الدولية للتوحيد القياسي (ISO) واللجنة الكهروتقنية الدولية (IEC) في عام 2013.
ينشئ هذا البروتوكول واجهة اتصال للمركبات الكهربائية والبنية التحتية للشحن، مما يعزز تدفق الطاقة في اتجاهين بين المركبات الكهربائية والشبكة. وهو يعزز عملية الشحن من خلال تسهيل الاتصال السلس بين المركبات الكهربائية ومحطات الشحن.
الميزات الرئيسية لمعيار ISO 15118:
- التوصيل والشحن: أتمتة عملية المصادقة والترخيص للشحن، مما يلغي الحاجة إلى تدخل السائق.
- الشحن الذكي: يسمح بالاتصال الديناميكي بين المركبات الكهربائية ومحطات الشحن، والتفاوض على معدلات الشحن والجداول الزمنية بناءً على ظروف الشبكة ومستويات بطارية المركبات الكهربائية.
- من مركبة إلى شبكة (V2G): يدعم قدرة المركبات الكهربائية على إعادة تفريغ الطاقة إلى الشبكة، مما يساعد في استقرار الشبكة وخفض تكلفة الطاقة.
نظام التحكم عن بُعد (CCS)
يمثل نظام الشحن المشترك (CCS) معيارًا أساسيًا لشحن السيارات الكهربائية، بما في ذلك الشحن بالتيار المتردد والتيار المستمر، والاتصال بين محطات شحن السيارات الكهربائية والسيارات، وموازنة الأحمال، والمصادقة، والتصريح بالشحن، وقارنات السيارة (الموصلات في نهاية كابلات الشحن والمداخل المقابلة في السيارات).
تعني كلمة "مدمجة" إضافة التيار المستمر السريع إلى موصلات التيار المتردد من النوع 1 والنوع 2، مما يؤدي إلى إنشاء موصلات CCS1 و CCS2. يمكن لهذه الموصلات توفير ما يصل إلى 350 كيلوواط من الطاقة. في حين أن وصلة CCS1 هي المعيار في أمريكا الشمالية، فإن وصلة CCS2 هي السائدة في أوروبا.
علامة فارقة: في عام 2012 تم تقديم CSS من قبل أودي، وبي إم دبليو، ودايملر، وفورد، وجنرال موتورز، وبورش، وفولكس واجن، وسرعان ما اكتسبت هذه الشركة شعبية كبيرة.
NACS
وقد أدرجت تسلا هذا الموصل في جميع سياراتها في أمريكا الشمالية منذ عام 2012، بما في ذلك أجهزة الشحن الفائق التي تعمل بالتيار المستمر وموصلات تسلا الجدارية من المستوى 2 للشحن المنزلي والشحن في الوجهة.
لهذا السبب يحظى بروتوكول معيار الشحن في أمريكا الشمالية (NACS) بشعبية كبيرة.
يوفر الشحن بالتيار المتردد والتيار المستمر من خلال قابس صغير الحجم يستخدم المسامير نفسها لكلا النوعين من الشحن ويدعم طاقة تصل إلى 1 ميجاواط على التيار المستمر.
نظراً لهيمنة شركة Tesla على سوق السيارات الكهربائية في أمريكا الشمالية وشبكة شحن السيارات الكهربائية بالتيار المستمر الواسعة في الولايات المتحدة، فقد أصبح معيار NACS هو المعيار الأكثر استخداماً على نطاق واسع.
يعد بروتوكول NACS معيارًا واعدًا لشاحن السيارات الكهربائية يعمل على تحسين شحن السيارات الكهربائية في أمريكا الشمالية، ويهدف إلى تحسين تجربة المستخدم وتقليل التكاليف وتشجيع الابتكار.
رأي الخبراء: تحقق NACS خطوات واسعة في صناعة السيارات الكهربائية، خاصةً بدعم من شركة Tesla. ستعتمد شركات صناعة السيارات مثل فورد وجنرال موتورز وفيسكر وريفيان وفولفو وبوليستار نظام NACS في عام 2025 تقريباً.
قراءة ذات صلة: إيرادات تسلا وإنتاجها لعام 2024
شادمو
شادمو ينتشر معيار الشحن السريع في آسيا، وتحديداً في اليابان والصين.
إنه أسرع من الشحن بالتيار المتردد، حيث يمكنه توصيل الطاقة مباشرة إلى بطارية السيارة الكهربائية من خلال الشحن بالتيار المستمر.
مع الشحن بنظام CHAdeMO، يمكن للسيارة الكهربائية أن تقطع مسافة تصل إلى 100 ميل في 20 دقيقة فقط.
تشاو جي
تشاو جيمرادفاً ل CHAdeMO 3.0، يمثل تطوراً رائداً في تقنية الشحن فائق الطاقة للسيارات الكهربائية (EV).
تم تصميم هذا البروتوكول لتوفير قدرات شحن استثنائية، مع التركيز على الطاقة العالية والشحن السريع.
SAE J1772
SAE J1772، أو موصل النوع 1 (IEC 62196 Type 1)، هو معيار موصل السيارات الكهربائية في أمريكا الشمالية الذي تحتفظ به شركة SAE الدولية.
ويمكنه شحن التيار المتردد أحادي الطور بمعدلات مختلفة، تتراوح من 1.44 كيلوواط للأجهزة المحمولة إلى 19.2 كيلوواط للمعدات السلكية الثابتة، استنادًا إلى بروتوكول J1772 ذي 5 أسنان.
GB/T
يشير معيار الشاحن GB/T إلى سلسلة من معايير GB/T، وتحديداً في مجموعة GB/T 20234 التي تحكم الشحن السريع للتيار المتردد والتيار المستمر للسيارات الكهربائية في الصين.
تمت مراجعة هذه المعايير وتحديثها من قبل إدارة التوحيد القياسي في الصين في عام 2015.
اختيار شريك شحن السيارة الكهربائية
Tridens' برنامج شاحن السيارات الكهربائية تحتل مركز الصدارة في مجال تكنولوجيا شحن السيارات الكهربائية، حيث تحتفظ بأكثر من 50.000 محطة شحن وتضمن التوافق مع أكثر من 25 طرازاً من الشواحن.
نحن حاصلون على شهادات بروتوكولات نقاط الشحن ومتوافقون مع بروتوكولات OCPP (OCPP 1.6 J و OCPP 2.01). كما نضمن لك توافق الأجهزة وسلاسة الاتصالات من المركبة إلى الشبكة (V2G) من خلال الالتزام بمعيار ISO 15118 (معيار التوصيل والشحن).
