DURING CHARGING

كيفية استخدام الشحن الذكي مع OCPP

مقدمة

في هذا الدليل، سوف نستكشف كيف يمكننا تمكين الشحن الذكي للسيارات الكهربائية من خلال إلقاء نظرة أعمق على مكونات ملف تعريف الشحن بصيغة OCPP 1.6J والعملية التي تقبل بها محطة الشحن ملفات تعريف الشحن.

‍

يسمح استخدام ملفات تعريف الشحن سيتم تنفيذ الشحن الذكي مع أجهزة الشحن المتوافقة مع OCP.

‍

ملف تعريف الشحن عبارة عن مجموعة من حدود الطاقة بقيم زمنية محددة بالثواني. على سبيل المثال، يمكن أن يبدو ملف تعريف الشحن كما يلي:

‍

‍

بخلاف ذلك، يتم وصفه على النحو التالي:

قوة 10 كيلو واط من الوقت 0 ثانية إلى 120 ثانية
قوة 25 كيلو واط من الوقت 120 ثانية إلى 300 ثانية
قوة 5 كيلو واط من الوقت 300 ثانية إلى 600 ثانية
قوة 8 كيلو واط من الوقت 600 ثانية إلى 800 ثانية

‍

تحدد OCPP تنسيقًا قياسيًا لإنشاء ملفات تعريف الشحن هذه حتى تتمكن أي أجهزة شحن متوافقة مع OCP من قبول هذه الأوامر واتباعها. يبدو الأمر كما يلي:

‍

{
«معرف الموصل»: 3
«ملفات تعريف شحن CSC»: {
«معرف ملف تعريف الشحن»: 26771،
«نوع ملف تعريف الشحن»: «مطلق»،
«الغرض من شحن الملف الشخصي»: «ملف تعريف TX»،
«جدول شحن الملف الشخصي»: {
«وحدة معدل الشحن»: «كيلوواط»،
«فترة جدول الشحن»: [
{
«الحد»: 2،
«فترة البداية»: 0
}
]،
«المدة»: 86400
}،
«مستوى المكدس»: 1،
«معرف المعاملة»: 372812،
«صالح من»: «2021-10-25T 21:57:33.222 092"،
«صالح لـ»: «2021-10-26T 21:57:33.222 092"
}
}

‍

يمكن للواجهة الخلفية لـ OCPP إرسال ملف تعريف الشحن أثناء المعاملة (= جلسات الشحن) أو في حالة عدم حدوث معاملات. ومع ذلك، يحدد OCPP بعض القيود في الحالة الأخيرة، والتي سنناقشها بمزيد من التفصيل أدناه (ملف تعريف TX الافتراضي مقابل. لمحة تعريفية عن TX).

‍

على أي حال، يتم اتخاذ عدة خطوات عند حدوث جلسة شحن مع تمكين الشحن الذكي. بمجرد بدء جلسة الشحن، إما من خلال ابدأ المعاملة أو بدء التشغيل عن بُعد، يرسل النظام المركزي ملفات تعريف الشحن باستخدام تعيين ملف تعريف الشحن. req.

‍

ال تعيين ملف تعريف الشحن. req هو أحد أنواع رسائل OCPP الأكثر تعقيدًا ولديه العديد من خيارات التكوين. هذه الرسالة تجعل إدارة الطاقة ممكنة لأنها تحتوي على المرونة لبناء منطق معقد. من ناحية أخرى، يمكن أن يؤدي ذلك إلى مشاكل وأخطاء معقدة إذا تم استخدامه بشكل خاطئ.

‍

ال تعيين ملف تعريف الشحن. req يتضمن كائنًا ملف تعريف شحن CSC. يحدد هذا الكائن المعلمات الأساسية مثل الطاقة أو الحدود الحالية والإطار الزمني والمزيد.

‍

على سبيل المثال، يمكن التعبير عن وحدات الحد في قوة (الطاقة القصوى المسموح بها بالوات) أو تيار (الحد الأقصى للتيار المسموح به لكل مرحلة بالأمبير).

‍

بعض المعلمات، مثل مراحل الأرقام، المدة، يمكن أن يؤثر أيضًا بشكل كبير على كيفية تفاعل نقطة الشحن مع الأمر.

‍

ستستجيب نقطة الشحن لهذه الأوامر بتأكيد، تعيين ملف تعريف الشحن. conf، والتي تتضمن استجابة محددة لـ حالة ملف تعريف الشحن كما مقبولة، مرفوضة، غير مدعومة. إذا استجاب الشاحن بـ مرفوض أو غير مدعوم، قد تحتاج إلى التحقق من تنسيق تعيين ملف تعريف الشحن أو تحقق من التنسيق مع الشركة المصنعة للجهاز. تحتوي معظم أجهزة الشحن على قيود واستثناءات وستتسبب في هذه الاستجابة.

‍

في حين أن ما ورد أعلاه هو تبسيط للعملية والحقول المطلوبة، سنلقي نظرة على كل حقل من الحقول المطلوبة وما تمثله أدناه.

‍

إرسال ملف تعريف الشحن باستخدام setChargingProfile.req

‍

الخلفية: في OCPP، يرسل النظام المركزي الرسالة SetChargingProfile.req إلى نقطة الشحن. يتم تأكيد نقطة الشحن باستخدام setChargingProfile.conf (مقبول، مرفوض، غير مدعوم).

‍

وهي تتألف من معرف الموصل و ال ملفات تعريف شحن CSC.

معرف الاتصال (مطلوب): الموصل الذي ينطبق عليه ملف تعريف الشحن. إذا كان connectorID = 0، فإن الرسالة تحتوي على حد إجمالي لنقطة الشحن.‍
ملفات تعريف شحن CSC (مطلوبة): يجب ضبط ملف تعريف الشحن عند نقطة الشحن.

‍

يمكن إرسال ملف SetChargingProfile.req:

في بداية المعاملة لتعيين ملف تعريف الشحن للمعاملة:
بمجرد بدء المعاملة، يتم تعيين ملف تعريف الشحن إلى معرف المعاملة المحدد. هذا يمنع عدم التطابق بين المعاملات و ملفات تعريف TX، مع التأكد من أن أمر الشحن يحتوي على معرف المعاملة المقابل.
في بدء المعاملة عن بُعد تم إرسال الطلب إلى نقطة الشحن:
في حالة بدء المعاملة عن بُعد، يمكن للنظام المركزي تضمين ملف تعريف الشحن داخل بدء المعاملة عن بُعد طلب.
أثناء المعاملة لتغيير ملف التعريف النشط للمعاملة:
قد تكون هناك حاجة لتحديث ملف تعريف الشحن أثناء المعاملة. في هذه الحالة، آخر تعيين ملف تعريف الشحن. req سيتم إرسالها. ستقوم نقطة الشحن بعد ذلك بإعادة تقييم مجموعة ملفات تعريف الشحن لتحديد ملف التعريف النشط. ‍
خارج سياق المعاملة كرسالة منفصلة لتعيين ملف تعريف الشحن إلى وحدة تحكم محلية أو نقطة شحن أو ملف تعريف شحن افتراضي للموصل: يمكن إرسال ملفات تعريف الشحن الافتراضية إلى نقطة الشحن. يمكن تنفيذ ملفات التعريف الافتراضية هذه بدون معرفات المعاملات، والتي يمكن أن تكون مفيدة عند وجود مشكلات في الاتصال بالشبكة، وتسمح بالشحن حتى بدون معرفات المعاملات.

‍

وصف عناصر ملف تعريف الشحن باستخدام CSChargingProfile

‍

أ ملف تعريف الشحن يتكون من جدول الشحن، الموضحة في القسم التالي، والتي توضح حدود الطاقة بمرور الوقت.

هنا، ننظر إلى ملف تعريف شحن CSC، والذي يصف العناصر المحددة داخل ملف تعريف الشحن.

chargingProfileId (Required): Unique Identifier for this profile. This is defined by the energy management system or the OCPP backend.
transactionId (Optional): Only valid if the profile is TxProfile, in which case the transaction ID is used to match the profile to a specific transaction. This field is not required for txDefaultProfiles but is required for txProfiles.
stackLevel (Required): Value determining level in hierarchy stack of profiles. Higher values have precedence over lower values. The lowest level is 0.) This is used to stack several profiles on each other without deleting or overriding the previous one. The charge point will always use the profile on the highest available stack level. Stacking charging profiles with various levels allows the construction of complex schedules that can take into account times of day, days of the week, and even certain holiday exceptions.
chargingProfilePurpose (Required): Defines the purpose of the schedule transferred by this message. OCPP defines the following options:

ChargePointMaxProfile: Configuration for the maximum power or current available for an entire Charge Point.
TxProfile: Profile with constraints to be imposed by the Charge Point on the current transaction or a new transaction when this is started via a RemoteStartTransaction.req with a ChargeProfile. A profile with this purpose SHALL cease to be valid when the transaction terminates. This is the most frequently used charging profile purpose.
TxDefaultProfile: a default profile to be used for new transactions. More on the differences between TxProfiles and TxDefaultProfiles can be found here. Typically a default profile can be sent without a transactionID, for example, to ensure charging occurs in a controlled manner if connectivity is lost.

chargingProfileKind (Required): Indicates the kind of schedule.

Absolute: Schedule periods are relative to a fixed point in time defined in the schedule.
Recurring: The schedule restarts periodically at the first schedule period.
Relative: Schedule periods are relative to a situation-specific start point (such as the start of a Transaction), which is determined by the charge point.

recurrencyKind (Optional): Indicates the start point of a recurrence.

Daily: Schedule restarts at the beginning of the next day
Weekly: Schedule restarts at the beginning of the next week (Monday morning)

validFrom (Optional): Point in time at which the profile starts to be valid. If absent, the profile is valid as soon as the Charge Point receives it. Remember that most charge points use the UTC time zone.
validTo (Optional): Point in time at which the profile stops being valid. If absent, the profile is valid until it is replaced by another profile.
chargingSchedule (Required): Contains limits for the available power or current over time. This is technically the core of the setChargingProfile.req and contains the actual “charging profile.” We will go into more detail in the next section.

‍

ChargingSchedule: وصف مقدار الطاقة أو التيار الذي يمكن توصيله لكل فترة زمنية

‍

ال جدول الشحن مكون موجود داخل ملفات تعريف شحن CSC يتضمن حدود الطاقة أو التيار بمرور الوقت لملفات تعريف الشحن. بالإضافة إلى ذلك، فإنه يتضمن أيضًا معلومات أخرى مثل الوحدات وما إلى ذلك.

Duration (Optional): Duration of the charging schedule in seconds. If the duration is left empty, the last period will continue indefinitely, or until the end of the transaction, in case startSchedule is absent. Important: some charge points require this field.
startSchedule (Optional): Starting point of an absolute schedule. If absent, the schedule will be relative to the start of charging.
chargingRateUnit (Required): The unit of measure Limit is expressed in:

W: Watts (power) defines the maximum power allowed on the charge point
A: Amperes (current) defines the maximum current allowed per phase

chargingSchedulePeriod (Required): List of ChargingSchedulePeriod elements defining maximum power or current usage over time. The startSchedule of the first ChargingSchedulePeriod SHALL always be 0. This always has:

startPeriod (Required): Start of the period, in seconds from the start of schedule. The value of StartPeriod also defines the stop time of the previous period.
Limit (Required): Charging rate limit during the scheduled period, in the applicable chargingRateUnit, for example, in Amperes or Watts. Accepts at most one digit fraction (e.g. “8.1”).
numberPhases (Optional): The number of phases that can be used for charging. If several phases are needed, numberPhases=3 will be assumed unless another number is given.

minChargingRate (Optional): Minimum charging rate supported by the electric vehicle. The chargingRateUnit defines the unit of measure. This parameter is intended to be used by a local smart charging algorithm to optimize the power allocation if a charging process is inefficient at lower charging rates. Accepts at most one digit fraction (e.g. “8.1”). Certain vehicles stop charging or go into sleep mode if the charging rate is too low. This parameter sets a minimum power so that the charging remains engaged at the most minimal level.

‍

الختام: تطبيقات حقيقية مع EVSE Brands

{
«معرف الموصل»: 3،
«ملفات تعريف شحن CSC»: {
«معرف ملف تعريف الشحن»: 26771،
«نوع ملف تعريف الشحن»: «مطلق»،
«الغرض من شحن الملف الشخصي»: «ملف تعريف TX الافتراضي»،
«جدول الشحن»: {
«وحدة معدل الشحن»: «كيلوواط»،
«فترة جدول الشحن»: [
{
«الحد»: 2،
«فترة البداية»: 0
}
]،
«المدة»: 86400
}،
«مستوى المكدس»: 1،
«معرف المعاملة»: فارغ،
«صالح من»: «2021-10-25T 21:57:33.222 092"،
«صالح لـ»: «2021-10-26T 21:57:33.222 092"
}
}

‍

في حين أن ما ورد أعلاه يسلط الضوء على المكونات المطلوبة والاختيارية لشحن رسائل الملف الشخصي باستخدام OCPP، فإن ما وجدناه في Ampcontrol هو أن بعض الشركات المصنعة لديها فروق دقيقة مختلفة قليلاً في تفسيرها لـ OCPP.

‍

على سبيل المثال، لا تتبع العديد من أجهزة الشحن المعيار كما هو متوقع وتتوقع تنسيقًا مختلفًا. قد يقبل البعض الآخر فقط الحدود مع عدد معين من مستويات أو مراحل المكدس. قد تكون هناك بعض التعديلات المطلوبة لملف تعريف الشحن الدقيق المرسل إلى الشاحن؛ وإلا فإن الشاحن سيرفض الرسالة.

‍

إلى جانب حساب ملفات تعريف الشحن وإرسالها، من المهم بنفس القدر فهم رسائل الخطأ وإجراء اختبار الأجهزة مع الشركات المصنعة. في Ampcontrol، نقوم عادةً باختبار النماذج قبل تشغيل ملفات تعريف الشحن المعقدة على موقع شحن حقيقي.

‍

ملخص

لاستخدام الشحن الذكي في عمليات الشاحن، يجب عليك أولاً بدء جلسة شحن. يمكنك القيام بذلك إما من خلال ابدأ المعاملة أو بدء التشغيل عن بُعد. بمجرد بدء التشغيل، يرسل النظام المركزي ملفات تعريف الشحن باستخدام تعيين ملف تعريف الشحن. req.

‍

يتضمن ملف setChargingProfile.req كائنًا ملف تعريف شحن CSC. يحدد هذا الكائن المعلمات الأساسية مثل الطاقة أو الحدود الحالية والإطار الزمني والمزيد. ستستجيب نقطة الشحن بعد ذلك لهذه الأوامر بتأكيد، تعيين ملف تعريف الشحن. conf، والتي تتضمن استجابة محددة لـ حالة ملف تعريف الشحن كما مقبولة، مرفوضة، غير مدعومة.