Quer saber quais são as diferentes normas e protocolos de carregamento de veículos eléctricos (VE)? Neste blogue, ficará a conhecer os vários protocolos e normas de carregamento de VE disponíveis e compreenderá as suas diferenças e variações.
Tabela de conteúdos
- Participantes no sistema de carregamento de veículos eléctricos
- Porque é que os protocolos de carregamento de veículos eléctricos são importantes?
- Sistema central - Protocolos de carregadores de veículos eléctricos
- Protocolos de gestão e distribuição de energia
- Protocolos de roaming para carregamento de veículos eléctricos
- Normas e protocolos para carregadores de carros eléctricos
- Escolher o seu parceiro de carregamento de veículos eléctricos
À medida que a indústria dos veículos eléctricos cresce, aumenta a adoção de normas globais para os carregadores de veículos eléctricos e a interoperabilidade das redes.
Os protocolos de carregamento normalizados são cruciais para uma comunicação eficiente e segura em o ecossistema de carregamento de VE. Ajudam os CPO, os EMSP, os reguladores de VE e os condutores de VE a simplificar o controlo de acesso e os processos de gestão de carga.
Participantes no sistema de carregamento de veículos eléctricos
Podemos identificar vários participantes no sistema de carregamento de VEs que comunicam entre si com base em protocolos.
| Participante | Descrição |
|---|---|
| CPO | Operador de pontos de carregamento. Opera uma rede de pontos de carregamento. |
| EMSP | Fornecedor de serviços de mobilidade eletrónica. Dá aos condutores de veículos eléctricos acesso a serviços de carregamento. |
| DSO | Operador do sistema de distribuição. Gere e distribui a eletricidade da rede eléctrica. |
| Hub | Ligações de múltiplos CPOs com múltiplos EMSPs. |
| SCSP | Fornecedor de serviços de carregamento inteligente. Fornece cobrança inteligente serviços a outras partes. |
| NAP | Ponto de acesso nacional. Disponibiliza uma base de dados com todos os locais de carregamento (públicos). |
| NSP | Fornecedor de serviços de navegação. Fornece informações de localização para os condutores de veículos eléctricos encontrarem pontos de carregamento. |
Leitura relacionada: Aprenda a chave diferenças entre os CPO e os EMSP.
O CPO fatura ao eMSP o custo das sessões de carregamento. Separadamente, o EMSP fatura ao condutor do VE os custos da sessão. O CPO não fixa diretamente os preços para o condutor final.
Na imagem abaixo, mostramos a utilização de protocolos e normas no sistema de carregamento de veículos eléctricos:
Porque é que os protocolos de carregamento de veículos eléctricos são importantes?
- Interoperabilidade: Asseguram a compatibilidade entre os vários fornecedores de infra-estruturas de VE, permitindo que uma vasta gama de VEs utilize as mesmas estações de carregamento e integrando sem problemas diferentes sistemas de hardware e software.
- Comunicação e intercâmbio de dados: Melhoram a coordenação entre os participantes, estruturando a comunicação e permitindo uma troca segura e eficiente de informações cruciais, incluindo detalhes de faturação, credenciais de utilizador e directivas técnicas.
- Transacções sem falhas: Simplificam o processo de pagamento para os condutores de veículos eléctricos, facilitando transacções rápidas e sem esforço durante as sessões de carregamento.
- Monitorização: Monitorizam os principais parâmetros durante o carregamento para reduzir os riscos, facilitando a comunicação e o intercâmbio de dados entre o VE, a estação de carregamento e os sistemas de gestão central ou de energia.
- Carregamento inteligente: Optimizam o processo de carregamento de veículos eléctricos através de ajustes dinâmicos baseados na capacidade da rede e nas tarifas de eletricidade, promovendo a eficiência energética.
- Capacidade de ligação e carregamento: Possuem características que iniciam automaticamente o carregamento quando o veículo se liga a um carregador, tornando-o mais conveniente para os utilizadores e reduzindo a perda de tempo.
- Segurança: Aplicam normas de segurança, abordando questões de segurança física e cibernética para proteger veículos, passageiros e dados de potenciais perigos.
Sistema central - Protocolos de carregadores de veículos eléctricos
Estas normas e protocolos abrangem a comunicação entre os sistemas centrais de carregamento de VE e as estações de carregamento, principalmente para a monitorização e gestão da infraestrutura.
Exemplos de comunicação (Sistema central - posto de carregamento):
- Uma das partes solicita uma operação (por exemplo, iniciar o carregamento) e a outra confirma ou recusa o pedido.
- Uma parte comunica o seu estado à outra (por exemplo, conetor disponível para carregamento).
- Uma parte envia um resumo da cobrança à outra (por exemplo, o CPO envia um resumo ao eMSP).
OCPP
Protocolo de Ponto de Carregamento Aberto (OCPP) é um protocolo de comunicação de carregamento de veículos eléctricos entre uma estação de carregamento de veículos eléctricos e um sistema de gestão central. É um protocolo de utilização gratuita amplamente adotado por vários fornecedores a nível mundial.
Foi criado por Aliança de Carga Aberta (OCA) para o mercado de infra-estruturas de VE e surgiu como uma norma obrigatória para garantir a interoperabilidade entre os fabricantes de carregamento de VE, os operadores de redes de carregamento e os fornecedores de software.
OCPP 1.6
O OCPP 1.6 é utilizado para a comunicação entre as estações de carregamento de VE e um sistema central.
O OCPP 1.6 suporta a extensão da norma ISO 15118 (Plug & Charge), também conhecida como OCPP 1.6+.
OCPP 2.0.1
O OCPP 2.0.1, lançado em 2020, é a versão mais recente em funcionamento. Oferece novas funcionalidades e melhorias, como o suporte para a norma ISO 15118 (Plug and Charge), segurança reforçada e melhor desempenho geral.
O OCPP 2.0.1 tem suporte total para a norma ISO 15118 (Plug & Charge).
Trata-se de um protocolo robusto e flexível que melhora a experiência de carregamento de veículos eléctricos para todos.
Carregando ...OCPP 2.1
O OCPP 2.1 é a nova versão do Protocolo de Ponto de Carregamento Aberto, que deverá ser lançado no primeiro trimestre de 2025. Tem novas funcionalidades e melhorias interessantes recomendadas pela comunidade de VE.
IEC 63110
A IEC 63110 é uma norma internacional para a gestão de infra-estruturas de carregamento e descarregamento de veículos eléctricos por a Comissão Eletrotécnica Internacional.
Tal como a OCPP, espera-se que a IEC 63110 traga avanços significativos para a indústria de carregamento de veículos eléctricos. Com a sua ênfase na interoperabilidade e compatibilidade, visa aperfeiçoar os processos comerciais, melhorando a experiência geral do utilizador e a eficiência do sistema.
Protocolos de gestão e distribuição de energia
Estas normas permitem que os VEs sejam carregados optimizando o carregamento dos VEs de modo a que a distribuição de energia seja feita de uma forma eficiente e que não sobrecarregue a rede eléctrica.
Carregamento inteligente de EV: Desbloqueando todo o seu potencial
OSCP
Protocolo aberto de carregamento inteligente (OSCP) é uma norma concebida para otimizar o carregamento de veículos eléctricos através da gestão da distribuição de energia entre a rede eléctrica e as estações de carregamento.
Este protocolo assegura uma utilização eficiente da energia, especialmente durante as horas de ponta da procura, através de uma comunicação eficaz entre os ORD e os OPC.
Dadas as suas vantagens significativas e a sua sustentabilidade, este protocolo é o futuro do sector.
Protocolos de roaming para carregamento de veículos eléctricos
Estes protocolos de roaming definem várias operações entre CPOs e EMSPs. Os exemplos mais comuns são: procura de carregadores de outros operadores, autorização de condutores, gestão de sessões, entre outros.
Alguns outros exemplos de comunicação:
1) EMSP → CPO:
- Solicitar o início do carregamento numa estação
- Solicitar o fim do carregamento numa estação
- Obtenha uma lista de estações de carregamento para visualização
- Solicite uma reserva imediata para o carregamento (reserve agora ou faça uma reserva imediata)
- Solicitar a anulação da reserva de carregamento
- Solicitar o desbloqueio do conetor (quando fisicamente preso devido a um bloqueio eletromecânico)
2) CPO → EMSP:
- Verificação do condutor antes do carregamento (autorização no início da sessão por RFID ou Plug&Charge por certificado do veículo)
- Notificação de início de carregamento (evento de início de sessão)
- Atualização do progresso do carregamento (evento de atualização da sessão)
- Notificação do fim do carregamento (evento de fim de sessão)
- Envie o resumo de carga (registo de dados de carga como CDR)
Todas as normas de itinerância a seguir enumeradas têm as seguintes características comuns:
- Roaming: Permite que os condutores de veículos eléctricos utilizem qualquer estação de carregamento, independentemente de quem a opera ou presta o serviço.
- Gestão de tarifas: Permite que os CPO comuniquem as suas tarifas aos EMSP para avaliação dos custos entre os dois. Enquanto os CPOs estabelecem os preços para os EMSPs, os EMSPs estabelecem os preços para os condutores de VEs.
- Gestão de sessões: Facilitam o processo para os EMSP iniciarem, terminarem e supervisionarem as sessões de carregamento.
- Facturação EV: Simplifica o processo de faturação dos CPOs aos EMSPs para serviços de cobrança.
- Redução de custos: Fornece interfaces normalizadas para a compensação de transacções com outros EMSP.
- Aumento da eficiência: Fornecem interfaces normalizadas para a compensação de transacções com outros EMSP, aumentando a eficiência das operações.
- Disponibilidade da infraestrutura de carregamento: Desde que o EMSP do condutor faça parte da rede de itinerância, pode aceder aos carregadores de todos os outros OPC da rede de itinerância.
- Segurança melhorada: Facilita o intercâmbio seguro de dados entre EMSPs através da autenticação de assinatura digital.
OCPI
Interface aberta do ponto de carregamento (OCPI) é um protocolo de comunicação para o carregamento de VEs entre os CPOs e os EMSPs, facilitando a comunicação direta. A comunicação também pode ocorrer através de um hub, ligando vários CPOs, EMSPs, entre outros.
O O.C.P.I. permite que os condutores de VE utilizem qualquer estação de carregamento, independentemente do CPO ou do EMSP envolvido.
Opinião do especialista: A OCPI está a ganhar força a nível mundial. Através da evRoaming4EU O projeto, que melhora os serviços de carregamento de veículos eléctricos na Alemanha, Áustria, Dinamarca e Países Baixos.
Neste protocolo, os participantes podem ser CPOs, EMSPs, hubs, pontos de acesso nacionais (NAPs), fornecedores nacionais de navegação (NSPs) e fornecedores de serviços de carregamento inteligente (SCSPs).
OICP
Protocolo InterCharge Aberto (OICP)desenvolvida pela Hubject em 2012, assegura a interoperabilidade das infra-estruturas de carregamento.
Este protocolo fornece um meio normalizado para os OPC e os EMSP comunicarem e trocarem informações essenciais.
Com o OICP, os utilizadores podem facilmente encontrar e aceder a pontos de carregamento. Pode também visualizar dados dinâmicos sobre esses pontos, incluindo informações sobre disponibilidade e preços em tempo real, e pode facilmente iniciar e terminar sessões de carregamento.
O OICP funciona de forma diferente do OCPI. Enquanto o OCPI permite a comunicação direta entre os CPOs e os EMSPs, o OICP canaliza todas as comunicações através de uma única plataforma Hub, servindo como ponto de comunicação central para todas as transacções e interacções. Esta abordagem única garante uma comunicação simplificada e eficiente dentro da rede de carregamento de veículos eléctricos.
OCHP
Protocolo de Câmara de Compensação Aberta (OCHP) liga os participantes de VE no domínio da infraestrutura de carregamento da mobilidade eléctrica. Este protocolo simplifica a comunicação entre os sistemas back-end das partes e um sistema de câmara de compensação.
O OCHP ainda está a ser desenvolvido, mas muitos EMSPs na Europa e na América do Norte já o utilizam. A versão mais recente do OCHP é a 1.4.
eMIP
O Protocolo de Interoperação de Mobilidade Eletrónica (eMIP) é um protocolo de comunicação aberto desenvolvido pela GIREVE (França).
Facilita as interacções entre os Operadores de Pontos de Carregamento (CPO) e os Fornecedores de Serviços de Mobilidade Eletrónica (EMSP).
IEC 61851
A norma IEC 61851 estabelece requisitos internacionais para sistemas de carregamento condutivo para automóveis eléctricos.
Esta norma está dividida em secções, cada uma abordando um aspeto distinto: requisitos gerais do sistema, tipos de conectores e critérios de ensaio e certificação.
Este protocolo insere-se no âmbito do Sistema Central - Protocolos de carregamento de VE e Protocolos de itinerância.
Destaca-se por abranger várias áreas numa só, uma vez que está dividida em secções. Cada secção aborda um aspeto diferente: requisitos gerais do sistema, tipos de conectores e critérios de teste e certificação.
Carregando ...Normas e protocolos para carregadores de carros eléctricos
Trata-se de normas e protocolos de carregamento de veículos eléctricos que abrangem a comunicação entre as estações de carregamento e os veículos.
Estes são os tipos de conectores de carregamento de veículos eléctricos que destacam as normas na América do Norte, na Europa e na região asiática:
ISO 15118 Plug and Charge
ISO 15118 é uma norma internacional de carregamento para veículos eléctricos publicada em 2013 pela Organização Internacional de Normalização (ISO) e pela Comissão Eletrotécnica Internacional (IEC).
Este protocolo estabelece uma interface de comunicação para veículos eléctricos e infra-estruturas de carregamento, promovendo o fluxo de energia bidirecional entre os VEs e a rede. Melhora o processo de carregamento, facilitando a comunicação contínua entre os VEs e as estações de carregamento.
Principais características da norma ISO 15118:
- Plug and Charge: Automatiza o processo de autenticação e autorização de carregamento, eliminando a necessidade de intervenção do condutor.
- Carregamento inteligente: Permite a comunicação dinâmica entre os VEs e as estações de carregamento, negociando as taxas e os horários de carregamento com base nas condições da rede e nos níveis de bateria dos VEs.
- Veículo para a rede (V2G): Apoia a capacidade dos VEs para descarregar energia de volta para a rede, ajudando na estabilidade da rede e na redução dos custos de energia.
CCS
O Sistema de Carregamento Combinado (CCS) constitui uma norma fundamental para o carregamento de veículos eléctricos, incluindo o carregamento AC e DC, a comunicação entre as estações de carregamento de VE e os automóveis, o equilíbrio de carga, a autenticação, a autorização de carregamento e os acopladores de veículos (conectores na extremidade dos cabos de carregamento e entradas correspondentes nos veículos).
"Combinado" significa a adição de CC rápida aos conectores CA Tipo 1 e Tipo 2, criando os conectores CCS1 e CCS2. Estes conectores podem fornecer até 350 kW de potência. Enquanto o CCS1 é padrão na América do Norte, o CCS2 é predominante na Europa.
Marco histórico: Em 2012, o CSS foi introduzido pela Audi, BMW, Daimler, Ford, General Motors, Porsche e Volkswagen e rapidamente ganhou tração.
NACS
A Tesla incorporou este conetor em todos os seus veículos norte-americanos desde 2012, incluindo os seus Superchargers alimentados por corrente contínua e os conectores de parede Tesla de nível 2 para carregamento em casa e no destino.
É por isso que o protocolo North American Charging Standard (NACS) é tão popular.
Fornece carregamento AC e DC através de uma ficha compacta que utiliza os mesmos pinos para ambos os tipos de carregamento e suporta até 1MW de potência em DC.
Dado o domínio da Tesla no mercado norte-americano de veículos eléctricos e a sua extensa rede de carregamento de veículos eléctricos de corrente contínua nos EUA, a NACS tornou-se a norma mais utilizada.
O protocolo NACS é uma norma promissora para carregadores de veículos eléctricos que melhora o carregamento de veículos eléctricos na América do Norte, com o objetivo de melhorar a experiência do utilizador, reduzir os custos e incentivar a inovação.
Opinião do especialista: O NACS está a dar passos largos na indústria dos veículos eléctricos, especialmente com o apoio da Tesla. Fabricantes de automóveis como a Ford, a General Motors, a Fisker, a Rivian, a Volvo e a Polestar adoptarão o NACS por volta de 2025.
Leitura relacionada: Receitas e produção da Tesla para 2024
CHAdeMO
CHAdeMO é predominante na Ásia, especificamente no Japão e na China.
É mais rápido do que o carregamento AC, uma vez que pode fornecer energia diretamente à bateria do EV através do carregamento DC.
Com o carregamento CHAdeMO, um VE pode percorrer até 160 quilómetros em apenas 20 minutos.
ChaoJi
ChaoJisinónimo de CHAdeMO 3.0, representa um avanço inovador na tecnologia de carregamento de ultra-alta potência para veículos eléctricos (VE).
Este protocolo foi concebido para oferecer capacidades de carregamento excepcionais, centrando-se na alta potência e no carregamento rápido.
SAE J1772
O SAE J1772, ou conetor de tipo 1 (IEC 62196 Tipo 1), é uma norma norte-americana de conectores para veículos eléctricos mantida pela SAE Internacional.
Pode carregar CA monofásica a vários débitos, desde 1,44 kW para dispositivos portáteis até 19,2 kW para equipamento com fios, com base no protocolo J1772 de 5 pinos.
GB/T
A norma de carregador GB/T refere-se a uma série de normas GB/T, especificamente no grupo GB/T 20234, que regem o carregamento rápido AC e DC de veículos eléctricos na China.
Estas normas foram revistas e actualizadas por a Administração de Normalização da China em 2015.
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