Subscribe & get the latest news in your email
بواسطة
June 25, 2025
هل تبحث عن دليل شامل للشحن الذكي للسيارة الكهربائية لمشغلي نقاط الشحن؟ لقد أتيت إلى المكان الصحيح!
دعنا نتعمق ونلقي نظرة مفصلة على الشحن الذكي للمركبات الكهربائية، وكيف يعمل، والفوائد، وكيف يمكنك تطبيقه على عمليات نقطة الشحن الخاصة بك.
بعد قراءة هذه المقالة، تأكد من مراجعة تقريرنا ما هو OCPP وكيفية استخدامه للشحن الذكي لاكتشاف كيف يمكنك تحسين عمليات الشحن الخاصة بك.
إذا كنت تريد معرفة المزيد عن إدارة الطاقة والشحن الذكي، فقم بتنزيل تقريرنا الجديد، «إدارة الطاقة 101: كيفية شحن الأساطيل الكهربائية بكفاءة«.
أفضل طريقة لوصف الشحن الذكي هي البدء بالشحن العادي.
شحن عادي يتضمن قيام سائقي المركبات الكهربائية بتوصيل مركبتهم بأي نقطة شحن عشوائية. توفر نقطة الشحن أقصى طاقة شحن حتى تصل بطارية EV إلى 100٪ SoC، ثم يقوم تلقائيًا بإيقاف عملية الشحن.
شحن ذكي، من ناحية أخرى، يعني أن عملية الشحن يتم تنسيقها بشكل مباشر وإدارتها تلقائيًا بواسطة نظام مركزي. بدلاً من شحن جميع المركبات بالسعة القصوى لنقطة الشحن، يتولى النظام المركزي التحكم ويطبق عملية صنع القرار الذكي. هذا يعني أن خرج الطاقة لمحطة الشحن يتم تقليله أو زيادته أو تأخيره أو الجمع بين الثلاثة.
كما يعني الشحن الذكي أنه يتم إخطار سائق السيارة الكهربائية بمحطة الشحن التي يجب أن يختارها، بناءً على وقت المغادرة أو الطاقة المطلوبة للرحلة. قد تبدو هذه فائدة أقل وضوحًا، ولكنها ستكون أكثر أهمية عندما تبدأ الشركات في خلط أجهزة الشحن البطيئة والسريعة في المواقع.
خطط لاستراتيجية شحن أسطولك باستخدام محاكي شحن المركبات الكهربائية، أو تعرف على كيفية قيام Ampcontrol بتحسين استخدامك للطاقة اليوم من خلال طلب عرض توضيحي.
أخيرًا وليس آخرًا، يعني الشحن الذكي للمركبات الكهربائية أيضًا أنه يمكننا توصيل محطات الشحن بمحطات الطاقة وتخزين الطاقة. يبدو الإخراج مشابهًا للشبكة الصغيرة. وهذا يعني أنه يمكنك زيادة إجمالي توفر الطاقة في المواقع أو توفير كميات أقل، اعتمادًا على المرافق العامة.
سنتوسع في حالة الاستخدام هذه بمزيد من التفاصيل لاحقًا في هذه المقالة. لكن أولاً...
سنتعمق في كومة التكنولوجيا بعد قليل.
ولكن أولاً، دعنا نستكشف كيف يمكنك توفير الشحن الذكي وما يتضمنه.
يمكن أن يكون الشحن الذكي بسيطًا أو معقدًا للغاية ومتطورًا. على المدى الطويل، ستتطلب معظم التطبيقات نهجًا متطورًا. السبب الرئيسي لذلك هو أن السائقين يتوقعون عملية سريعة وسلسة. بمعنى آخر - اشحن بسرعة عند الضرورة أو ببطء ورخيص إن أمكن.
نحن نقترب أيضًا من المركبات المتصلة بالكامل والتي تتصل إما بنقطة الشحن أو الحلول السحابية.
عندما تقوم شركتك ببناء نظام الشحن المركزي الخاص بها أو حتى تطبيقات الهاتف المحمول، فهذا لا يعني أنه يمكنك ببساطة إضافة نظام شحن ذكي. يعتمد الشحن الذكي للمركبات الكهربائية على برنامج التحكم في الوقت الفعلي الذي يستخدم خوارزميات متقدمة. وهي تختلف تمامًا عن التطبيقات التي تعتمد على UX أو UI وأنظمة إنترنت الأشياء المتصلة بأجهزة الشحن.
لهذه الأسباب، هنا في التحكم في الأمبير، لقد تخصصنا في التطوير المتقدم حلول الشحن الذكية لمشغلي نقاط الشحن (CPO) أو مشغلي الأساطيل. يمكن لهذه التطبيقات الاتصال بسهولة بالأنظمة الحالية بينما تظل متحكمًا بشكل كامل في كيفية تنسيق نظام الشحن الذكي لنقاط الشحن أو المركبات الكهربائية.
دعونا نلقي نظرة على بعض السيناريوهات الشائعة للشحن الذكي للمركبات الكهربائية.
بشكل عام، يمكننا تضييق نطاقه إلى 4 حالات استخدام لمشغلي نقاط الشحن. ومع ذلك، يرجى الانتباه إلى أن هناك العديد من التطبيقات الأخرى لشحن الأسطول الكهربائي أو المرافق أو تطبيقات الشبكة الصغيرة.
رسوم الطلب هي الرسوم التي تفرضها شركات الطاقة على العملاء مقابل إمدادات الكهرباء. يمكن أن تصل هذه الرسوم بسهولة إلى 50٪ من إجمالي فاتورة الكهرباء وهي مهمة عند شحن السيارات الكهربائية.
تستخدم الصيغة الأساسية لرسوم الطلب إجمالي الطلب على الطاقة (كيلووات = كيلوواط) خلال شهر واحد ومعدل ثابت لكل كيلوواط.
كيلوواط من الطلب* $/kW = $ رسوم الطلب الشهرية
على سبيل المثال:
400 كيلوواط* 12 دولارًا = 4800 دولار
بصفتك مشغلًا لنقطة الشحن، يمكنك تقليل إجمالي الطلب على الطاقة (kW) مع توفير نفس الكمية من الطاقة (كيلووات/ساعة = كيلووات ساعة). على سبيل المثال، إذا كانت السيارة تخطط للشحن طوال الليل أو خلال يوم عمل طويل، فإن السيارة متصلة بمحطة الشحن لأكثر من 8 ساعات. لذلك، ليست هناك حاجة لشحن السيارة بسرعة خلال ساعتين على سبيل المثال.
تقليل إجمالي الطلب على الطاقة غالبًا ما تكون الخطوة الأولى والأكثر أهمية عند تطبيق الشحن الذكي لشبكات شحن المركبات الكهربائية.
لقد ولت العصور القديمة الجيدة لمقاييس الطاقة التناظرية. في العديد من البلدان، كان لدينا مقياس طاقة بسيط يجمع استخدام الطاقة (كيلووات ساعة) على مدار عام واحد. في نهاية العام، إما أن تسترد الأموال أو تضطر إلى دفع تكاليف الاستهلاك الزائد لشركة الطاقة.
تتيح أجهزة شحن المركبات الكهربائية وأنظمة القياس الرقمية الحديثة شيئًا مهمًا: أسعار الطاقة المرنة. وهذا يعني أن الطاقة يمكن أن تكلف أكثر خلال الأيام مقارنة بالليل. يمكننا أيضًا التفكير في خطوة أخرى، حيث يكون للطاقة سعر مختلف كل ساعة. على غرار سوق الأسهم المتقلبة، على سبيل المثال. ومع ذلك، في معظم الحالات، لدينا شيء بينهما. عادة ما تكون هناك 2-3 نقاط سعر في اليوم. هذا ما نسميه معدلات وقت الاستخدام (معدلات TOU).
لماذا معدلات TOU مهم لشحن المركبات الكهربائية؟ حسنًا، لنفترض أنك تدفع 10 سنتات لكل كيلووات ساعة في الليل و 30 سنتًا لكل كيلووات ساعة خلال اليوم. من الواضح جدًا متى يجب القيام بمعظم عمليات الشحن إذا استطعت، أليس كذلك؟ لذلك نحن بحاجة إلى تنسيق الشحن، حتى نخفض تكاليف الشحن الإجمالية من خلال الاستفادة من معدلات TOU.
لنفكر في سيناريو تصل فيه السيارة في الساعة 9 صباحًا إلى المكتب. لنفترض أن شركة الطاقة تحدد هذا على أنه وقت الذروة حيث تتقاضى 50 سنتًا لكل كيلووات ساعة. لذلك نقوم بتأخير الشحن لمدة ساعة واحدة، وينخفض السعر 30 سنتًا لكل كيلووات ساعة لتوفير النقود.
لماذا تستخدم المرافق معدلات TOU؟ حسنًا، من الصعب شرح ذلك - في الواقع، يمكن تغطيته في مقال جديد تمامًا!
الإجابة المختصرة هي: بالنسبة إلى ما يشبه رسوم الطلب - لتقليل استهلاك الطاقة عند توفر طاقة أقل (طاقة أقل من الشمس أو طاقة الرياح) أو لأن الشبكة الكهربائية مشغولة بالطلب المرتفع.
ليست كل سيارة كهربائية هي نفسها. بدلاً من ذلك، تصل كل مركبة أو سائق بمجموعة معينة من المتطلبات. هذا صحيح بالنسبة لشبكات الشحن العامة وكذلك أساطيل المركبات الخاصة.
المعلمتان الأكثر صلة بالشحن الذكي هما: وقت المغادرة المخطط وكمية الطاقة المطلوبة (الهدف SoC) للسيارة.
مثال بسيط هو:
في عملية شحن محسّنة، ستحصل السيارة 2 على الأولوية. قد يعني ذلك أن السيارة تتلقى طاقة أعلى من نقطة الشحن، أو يمكن أن تبدأ السيارة في الشحن قبل السيارة 1 أو ما شابه ذلك. إذا كان الموقع يحتوي على مزيج من أجهزة شحن التيار المتردد والتيار المستمر والشحن الذكي يمكن أيضًا جدولة السيارة 2 إلى شاحن DC سريع لتسريع عملية الشحن.
لا يأخذ هذا التحسين في الاعتبار معدل الطاقة أو سعة الطاقة القصوى في الموقع أو رسوم الطلب. بدلاً من ذلك، فإنها تركز فقط على تحقيق المغادرة في الموعد المحدد مع الطاقة الكافية للرحلة.
الآن، في معظم حالات العالم الحقيقي، نرى مزيجًا من الاحتمالات المذكورة أعلاه.
عادةً ما يتم خلط رسوم الطلب مع معدلات TOU. وعلى الرغم من أن شبكات الشحن العامة قد لا تهتم كثيرًا بتحديد أولويات المركبات، إلا أنها الأولوية الأولى لمعظم مديري الأساطيل التجارية.
إذن، هل نحتاج إلى مقايضة بين أهداف التحسين هذه؟ هل نحن بحاجة إلى اختيار واحدة؟
لا.
أظهرت أنظمة البرامج الذكية للسيارات الكهربائية أن التحسين يمكن أن يحقق أهداف التحسين متعددة الوظائف لتقليل التكاليف وزيادة موثوقية شبكة الشحن.
في الواقع، في Ampcontrol، قمنا بتطوير هذه التحسينات متعددة الأهداف التي يمكن تنفيذها بسهولة في أنظمة الشحن المركزية (مثل شرطي الخوادم).
يتيح لك ذلك تقليل تكاليف تمديد الشبكة، وتجنب رسوم الطلب، وتقليل تكاليف الطاقة (لكل كيلوواط ساعة)، وضمان المغادرة في الوقت المحدد، وضمان الطاقة الكافية للرحلات الفردية. بالإضافة إلى ذلك، لا توجد قيود من الناحية الفنية على كيفية القيام بذلك يعمل برنامج الشحن الذكي مع OCPP أو ما شابه.
عادةً ما يستخدم مشغلو نقاط الشحن (CPO) أنظمة إدارة الشحن المركزية للتواصل مع نقاط الشحن الخاصة بهم. وفي حوالي 80٪ من الحالات، تستخدم الأنظمة السحابية OCPP (بروتوكول نقطة الشحن المفتوح).
OCPP هو بروتوكول قياسي يتيح الاتصال بين المكتب الخلفي وأجهزة الشحن. إنها الأساس للعديد من الخدمات الرقمية مثل الدفع والمصادقة وإدارة الأخطاء والشحن الذكي أيضًا.
مع OCPP 1.6 و 2.1، يمكنك إرسال أوامر الشحن إلى أجهزة شحن EV. هذا يعني أنه يمكنك التحكم عن بعد في جلسات الشحن في أي وقت - يدويًا أو تلقائيًا. لقد كان هذا أحد أهم الابتكارات في عالم الشحن حتى الآن.
إذا كنت ترغب في معرفة المزيد حول هذا الموضوع، يمكنك البدء بقراءة هذه المقالة حول استخدام رسائل ملف تعريف شحن CSC في OCPP.
لماذا ومتى نحتاج إلى توصيل المركبات؟
اعتمادًا على هدف التحسين الخاص بك عند تطبيق برنامج الشحن الذكي، يحتاج البرنامج إلى تحديد وقت المغادرة المتوقع وحالة الشحن (SoC) لكل مركبة. يتيح ذلك شحن المركبات الكهربائية المتطور والمحسّن. ولكن، إذا لم تتمكن حاليًا من الوصول إلى هذه النقطة، فلا داعي للقلق.
إذا كنت تخطط لتوصيل برنامج الشحن الذكي الخاص بك بالمركبات، فهناك 3 طرق ممكنة:
أولاً، يمكنك استخدام أجهزة التسجيل الحالية لدفق البيانات من مستشعرات السيارة إلى نظام سحابي. يمكن أن يكون هذا سلسًا جدًا. ومع ذلك، فإنه لا يعمل مع جميع العلامات التجارية للسيارات أو الموديلات. والخبر السار هو أن هذه الأجهزة كانت موجودة في السنوات القليلة الماضية لإدارة الأسطول الكلاسيكي.
ثانيًا، يمكنك استخدام أنظمة الاتصالات أو الخدمات السحابية من الشركات المصنعة للمركبات للوصول إلى بيانات المستشعر. تعمل المزيد والمزيد من الشركات على تمكين هذه الخدمة، ومن المرجح أن يستمر هذا. وهذا يعني أن السيارة لديها أنظمة اتصالات مدمجة مسبقًا ترسل البيانات باستخدام 5G، أو ما شابه ذلك، إلى نظام سحابي مركزي من الشركة المصنعة. يمكن لبرنامج الشحن الذكي مثل Ampcontrol بعد ذلك مراقبة نقاط البيانات هذه. مرة أخرى، لا توجد أجهزة إضافية مطلوبة.
ثالثًا، من المحتمل أن تتواصل السيارة مع نقطة الشحن. كيف؟ من خلال الكابل الكهربائي. هذا شيء تعاونت فيه العديد من الشركات المصنعة لمحطات الشحن ومصنعي المعدات الأصلية ويُعرف باسم معيار أيزو 15118. إذا كان لدى كل من السيارة ومحطة الشحن ما يلزم ISO 15118، ترسل السيارة نقاط بيانات SoC إلى نقطة الشحن. ثم، في الخطوة الثانية، ترسل نقطة الشحن بيانات SoC إلى نظام الشحن المركزي. مثل العديد من التقنيات الجديدة، سيستغرق الأمر بعض الوقت حتى تدعم كل مركبة وشاحن هذا المعيار. ومع ذلك، ستكون هذه في النهاية أسهل طريقة للوصول إلى البيانات وتوصيلها بسرعة وسهولة.
الآن قمنا بتغطية أساسيات تقنية الشحن الذكي؛ السؤال التالي هو - كيف تبدأ؟
أسهل الطرق وأرخصها للبدء هي المحاكاة. هذا يعني أنك لا تمر بالتنفيذ بالكامل على الفور. بدلاً من ذلك، تقوم باختبار وتحليل الأساليب الممكنة افتراضيًا.
في Ampcontrol، على سبيل المثال، نحدد عادةً أهداف الشحن الذكي مع العملاء ثم نقوم بإعداد أداة محاكاة متطورة. يوضح هذا الناتج المحتمل للمشاريع الرائدة على نطاق واسع.
من المزايا المهمة لتشغيل عمليات المحاكاة في البداية أنها يمكن أن تساعد في تحدي افتراضاتك وإجراء التغييرات. إن إجراء التغييرات في وقت مبكر من المشروع سيوفر على الجميع الوقت والمال والجهد ويجب أن يكون القاعدة وليس الاستثناء.
من المهم أيضًا ملاحظة أن عمليات المحاكاة لا يجب أن تقتصر على الافتراضات. يمكن لمحاكاة الشحن الذكي الرائعة إدخال البيانات التاريخية الفعلية للمركبات والطاقة. وهذا يشمل، على سبيل المثال، أوقات الوصول وأوقات المغادرة والطاقة المطلوبة والمزيد.
لقد قمنا بتغطية أساسيات تقنية الشحن الذكي وبعض حالات الاستخدام ومزايا تشغيل المحاكاة للشحن الذكي في المستقبل.
اقرأ المزيد عن الشحن الذكي و OCPP في تقريرنا: ما هو OCPP وكيفية استخدامه للشحن الذكي.
Ampcontrol هو برنامج قائم على السحابة يتصل بسلاسة بشبكات الشحن والمركبات وأنظمة الأسطول وأنظمة البرامج الأخرى. لا حاجة إلى أجهزة، فقط تكامل لمرة واحدة.
