Các khối nhà chung cư cũ, khu văn phòng và bất động sản thương mại hỗn hợp có một hạn chế chung mà không có chiến lược tiếp thị nào có thể xóa bỏ: hệ thống điện được thiết kế trước khi xe điện ra đời. Chủ sở hữu tòa nhà muốn lắp đặt bộ sạc thường xuyên được thông báo rằng họ cần nâng cấp dịch vụ tốn kém — máy biến áp mới, cáp nặng hơn, bảng điều khiển lớn hơn — trước khi có thể cấp điện cho bộ sạc đầu tiên. Trong nhiều trường hợp, chỉ riêng việc nâng cấp đó đã khiến dự án không có khả năng thu hồi vốn.

Cân bằng tải thay đổi cách tính toán. Nó cho phép tòa nhà lắp đặt bộ sạc xe điện mà không cần mở rộng phạm vi công suất tổng thể của địa điểm, bằng cách chia sẻ công suất hiện có một cách thông minh giữa các bộ sạc và các tải khác của tòa nhà. Khi kết hợp với OCPP 1.6, cân bằng tải có thể được cấu hình từ xa, giám sát và điều chỉnh theo cách tòa nhà thực sự tiêu thụ điện năng theo từng giờ.

Bài viết này giải thích khi nào cân bằng tải tĩnh không còn đủ, cách cân bằng tải động hoạt động trong thực tế và OCPP 1.6 thực sự làm gì trong hệ thống đó.

Tại sao giới hạn cố định cho mỗi bộ sạc thất bại trong các tòa nhà thực tế

Hình thức quản lý tải đơn giản nhất là cân bằng tải tĩnh: mỗi bộ sạc được gán một giới hạn dòng điện cố định và giới hạn đó không bao giờ thay đổi, bất kể có bao nhiêu bộ sạc khác đang hoạt động hoặc phần còn lại của tòa nhà đang tiêu thụ bao nhiêu.

Các giới hạn tĩnh có chi phí thấp và xác định được, và đối với một cài đặt nhỏ, đồng nhất — ví dụ, hai hoặc ba bộ sạc trên một mạch chuyên dụng — chúng có thể đủ. Nhưng chúng thất bại trong chính những môi trường mà nhu cầu sạc xe điện đang tăng trưởng nhanh nhất:

Công suất bị lãng phí trong giờ nhu cầu thấp.Nếu dịch vụ của tòa nhà có 80 A dự phòng vào ban đêm nhưng mỗi trong số bốn bộ sạc bị giới hạn ở 16 A theo sơ đồ tĩnh, thì địa điểm chỉ có thể cung cấp 64 A — ngay cả khi bản thân tòa nhà gần như không tiêu thụ gì.

Một kích thước không phù hợp với tất cả các phiên.Một chiếc xe cần 45 phút để sạc đầy và một chiếc xe sẽ đỗ trong tám giờ được xử lý giống hệt nhau theo giới hạn cố định. Phiên sạc ngắn hạn bị hạn chế không cần thiết; phiên sạc dài hạn có thể kết thúc với công suất vẫn còn nhàn rỗi.

Tải của tòa nhà không cố định.Hệ thống HVAC, thang máy, thiết bị nhà bếp và chiếu sáng đều làm thay đổi mức tiêu thụ cơ bản của địa điểm. Giới hạn tĩnh được đặt cho nhu cầu đỉnh điểm của tòa nhà là quá thận trọng 90% thời gian.

Kết quả là một hệ thống sạc về mặt kỹ thuật an toàn nhưng kém hiệu quả về mặt kinh tế: nhiều bộ sạc được lắp đặt hơn mức địa điểm có thể sử dụng thực tế, và sạc chậm hơn so với mong đợi của người lái xe.

Cân bằng tải động khác biệt như thế nào

Cân bằng tải động coi toàn bộ hệ thống — tất cả các bộ sạc cộng với các tải khác của tòa nhà — như một nhóm công suất khả dụng duy nhất. Thay vì giới hạn cố định cho mỗi bộ sạc, một bộ điều khiển liên tục đo lường mức tiêu thụ của địa điểm và phân bổ lại công suất dự phòng còn lại cho các phiên sạc đang hoạt động, thường theo chu kỳ dưới một phút.

Sự khác biệt về hoạt động là rất lớn. Dưới sự kiểm soát động, một địa điểm có 80 A công suất dự phòng linh hoạt có thể cung cấp gần 80 A sạc khi tòa nhà yên tĩnh, sau đó giảm dần công suất bộ sạc một cách mượt mà khi tải HVAC hoặc nhà bếp tăng lên. Không có bộ sạc nào bị thiếu hụt vĩnh viễn; nhóm công suất được phân phối lại khi điều kiện thay đổi.

Đối với chủ sở hữu tòa nhà, hiệu quả thực tế là nhiều bộ sạc có thể chia sẻ cùng một dịch vụmà không gây ra phí nhu cầu hoặc ảnh hưởng đến an toàn. Một dự án cải tạo chung cư được ghi nhận ở Toronto đã lắp đặt 21 bộ sạc xe điện trên một hệ thống mà thiết kế thông thường sẽ giới hạn ở số lượng đơn vị ít hơn; với quản lý tải, cơ sở hạ tầng được thiết kế để cuối cùng hỗ trợ 40 bộ sạc trên cùng một kết nối, tránh được việc nâng cấp dịch vụ tốn kém sáu con số và tiết kiệm khoảng $24,000chi phí dự án. Đó không phải là một cải tiến hiệu quả nhỏ — đó là sự khác biệt giữa một dự án khả thi và một dự án bị đình trệ.

Đối với người lắp đặt và nhà phân phối, ý nghĩa cũng tương tự: khả năng cân bằng tải không còn là một tính năng cao cấp; đó là điều kiện cho phép bán hàng vào phân khúc tòa nhà hiện có.

OCPP 1.6 phù hợp ở đâu: lớp giao tiếp đằng sau sạc thông minh

Cân bằng tải không chỉ diễn ra bên trong bộ sạc. Một hệ thống động cần ba yếu tố hoạt động cùng nhau: một điểm đo tại nguồn cung cấp của địa điểm, một lớp quyết định tính toán lượng điện mà mỗi bộ sạc có thể nhận một cách an toàn và một giao thức truyền thông mang các quyết định đó xuống phần cứng.

OCPP 1.6 là giao thức truyền thông đó. Cụ thể, hồ sơ tính năng Sạc Thông minh trong OCPP 1.6 cho phép một hệ thống trung tâm gửi lệnh SetChargingProfile tới bộ sạc, xác định dòng điện hoặc công suất tối đa mà bộ sạc có thể cung cấp trong một lịch trình nhất định. Bộ sạc báo cáo lại dữ liệu đo lường và trạng thái; hệ thống backend sử dụng dữ liệu đó để tính toán lại hồ sơ và đưa ra các cập nhật.

Hai điểm đáng được nêu rõ cho các nhóm mua hàng đánh giá phần cứng OCPP 1.6:

1. OCPP 1.6 truyền tải chỉ thị; backend đưa ra quyết định.Giao thức tự nó không tính toán phân bổ tải. Nó là lớp vận chuyển giữa bộ sạc và CSMS (Hệ thống quản lý điểm sạc) hoặc bộ quản lý năng lượng dựa trên OCPP. Một bộ sạc hỗ trợ Sạc Thông minh OCPP 1.6 có thể nhận và thực thi hồ sơ, nhưng trí tuệ quyết định hồ sơ nào sẽ được đặt nằm trong phần mềm backend hoặc hệ thống quản lý năng lượng tòa nhà.

2. Sạc Thông minh OCPP 1.6 là thứ cho phép phối hợp từ xa, trên toàn bộ địa điểm.Nếu không có OCPP, cân bằng tải sẽ bị giới hạn ở phối hợp cục bộ, cấp phần cứng — thường là thiết lập chủ-tớ giữa các bộ sạc trên cùng một mạch. Với OCPP 1.6, phạm vi cân bằng tải mở rộng ra tất cả các bộ sạc hiển thị với backend, bất kể mạch hoặc nhóm vật lý, và hồ sơ có thể được cập nhật động mà không cần đến địa điểm.

Đối với một bất động sản có nhiều khu vực đỗ xe, các thế hệ bộ sạc hỗn hợp hoặc một nền tảng quản lý năng lượng tòa nhà hiện có, sự khác biệt đó rất quan trọng. OCPP 1.6 biến cân bằng tải từ cấu hình cục bộ cố định thành một khả năng được quản lý từ xa, xác định bằng phần mềm— một khả năng có thể phát triển cùng với hồ sơ tải và cấu trúc biểu giá của tòa nhà mà không cần thay thế phần cứng.

Áp lực pháp lý đang làm cho sự sẵn sàng cho sạc thông minh trở nên không thể thương lượng

Luận điểm kỹ thuật cho cân bằng tải ngày càng được củng cố bởi quy định. Chỉ thị về Hiệu suất Năng lượng Tòa nhà (EPBD) sửa đổi của EU, được phê duyệt vào năm 2024, đặt ra các yêu cầu đối với cơ sở hạ tầng sạc xe điện trong các tòa nhà dân cư và phi dân cư có hơn ba chỗ đỗ xe, bao gồm các nghĩa vụ tiền dây cáp và — quan trọng — kỳ vọng rằng cơ sở hạ tầng sạc sẽ được tích hợp vào các hệ thống thông minh như hệ thống quản lý năng lượng tòa nhà hoặc hệ thống quản lý tải. Các định nghĩa về tiền dây cáp trong hướng dẫn thực hiện của các quốc gia thành viên rõ ràng đề cập đến việc bao gồm các hệ thống quản lý tải động như một phần của cơ sở hạ tầng phải được lên kế hoạch.

Trong thực tế, điều này có nghĩa là một bộ sạc không thể tham gia vào việc cân bằng tải cấp địa điểm không chỉ kém hiệu quả hơn — nó có nguy cơ không tuân thủ hướng đi của các yêu cầu mã xây dựng ở các thị trường châu Âu quan trọng. Đối với các nhà phân phối và người lắp đặt chỉ định thiết bị cho các dự án cải tạo, việc chọn phần cứng có khả năng cân bằng tải OCPP 1.6 ngay bây giờ sẽ tránh được tài sản bị lỗi thời sau này.

Điều này có ý nghĩa gì đối với việc lựa chọn bộ sạc

Khi đánh giá bộ sạc AC cho các dự án tòa nhà hiện có, khả năng cân bằng tải phải được xác minh ở ba cấp độ:

Cân bằng tải cục bộ: Bộ sạc phải hỗ trợ giới hạn dòng điện nội bộ và phối hợp với các bộ sạc khác trên cùng một mạch, để địa điểm có thể hoạt động an toàn ngay cả khi kết nối backend bị ngắt.

Hỗ trợ Sạc Thông minh OCPP 1.6: Bộ sạc phải chấp nhận lệnh SetChargingProfile và báo cáo dữ liệu đo lường với độ phân giải đủ cho điều khiển động — thường là khoảng thời gian 10–30 giây trong hoạt động kết nối backend.

Chứng nhận và truy xuất nguồn gốc tại nhà máy: Các tuyên bố về cân bằng tải chỉ có ý nghĩa nếu phần cứng cơ bản đã được kiểm tra theo các tiêu chuẩn an toàn và EMC liên quan. Đối với các dự án ở Châu Âu và Bắc Mỹ, hãy tìm tài liệu CE, TÜV, ETL và FCC, và ưu tiên các nhà cung cấp có thể chia sẻ báo cáo thử nghiệm cho mẫu cụ thể.

Đây là nơi sự khác biệt giữa một công ty thương mại và một đối tác sản xuất trở nên rõ ràng. Zhuzhou Zopoise Technology Co., Ltd. (Zopoise) sản xuất dòng bộ sạc AC wallbox của mình, chẳng hạn như ZB20, với tính năng cân bằng tải tích hợp và giao tiếp OCPP 1.6 làm tính năng tiêu chuẩn. ZB20 bao gồm các cấu hình 7 kW, 9,6 kW, 11 kW và 22 kW, với tài liệu chứng nhận ETL/CETL, FCC, TÜV mark và CE có sẵn.

Vì Zopoise vận hành trung tâm SMT, trung tâm thử nghiệm và xưởng lão hóa của riêng mình dưới một mái nhà — và có các chứng nhận CNAS, UL WTDP và phòng thí nghiệm chứng kiến TÜV — nên chức năng cân bằng tải được xác nhận trên cùng một dây chuyền sản xuất xuất xưởng các đơn vị. Đối với các nhà phân phối và CPO yêu cầu tích hợp phần mềm nhãn trắng, logic cân bằng tải tùy chỉnh hoặc giao hàng SKD/CKD để lắp ráp tại địa phương, sự tích hợp theo chiều dọc đó loại bỏ sự mơ hồ khi tìm nguồn cung ứng bộ sạc "có khả năng cân bằng tải" thông qua bên thứ ba không thể hiển thị bàn thử nghiệm đằng sau tuyên bố.

Nếu bạn đang lập kế hoạch cho một dự án cải tạo và muốn xác nhận liệu một cấu hình bộ sạc AC cụ thể có hỗ trợ hồ sơ tải của địa điểm và các yêu cầu backend OCPP của bạn hay không, bước tiếp theo thực tế là yêu cầu bảng dữ liệu mẫu và báo cáo thử nghiệm mẫu— không phải là một tài liệu quảng cáo chung chung.