2010-01-0837

Comunicação Entre Veículos com Plugue e a Grade de Utilitários

Escopo
Esse documento é o primeiro de uma série elaborada para registrar o progresso da Força Tarefa SAE J2293 à medida que ela continua desenvolvendo e refinando as exigências de comunicação entre PEVs (Plug-In Electric Vehicles, Veículos elétricos com plugue) e a grade de utilitários elétricos. Em fevereiro de 2008, a Força Tarefa da SAE foi formada e começou a revisar o padrão SAE J2293 existente, desenvolvido originalmente pela Força Tarefa de Controles de Carregamento EV (Electric Vehicle, Veículo elétrico) nos anos 90. Esse padrão legado identificou as exigências de comunicação entre o EV e o EVSE (EV Supply Equipment, Equipamento para alimentação EV), inclusive sistemas de carregamento não embarcados necessários à transferência de energia CC para o veículo.

Ficou claro já na primeira reunião da Força Tarefa que as exigências de comunicação entre o PEV e a grade de utilitários propostas pelos participantes do setor eram muito diferentes quanto ao tipo de comunicação e às mensagens documentadas no padrão original. Para compreender e registrar adequadamente a estrutura de comunicação entre veículos elétricos com plugue e a tomada elétrica, a força tarefa elaborou dois novos documentos. O J2293 original também foi relançado a fim de mantê-lo intacto para equipamentos legados.

Os dois novos documentos da SAE são J2836TM e J2847. SAE J2836TM é um relatório informativo que registra as exigências de comunicação entre veículos elétricos com plugue e a tomada elétrica com base em casos de uso. Caso de uso é apenas uma "história" que conta com vários "atores" e o "caminho" que seguem até atingirem uma determinada meta funcional. Considerando as ações dos atores que trabalham para atingir essa meta funcional, um caso de uso completo resulta na documentação de vários cenários, cada um contendo uma sequência de etapas que acompanham um caminho de ponta a ponta. Essas etapas sequenciais descrevem as funções que os sistemas propostos e os processos devem fornecer, o que leva diretamente às exigências do caso de uso indicado.

SAE J2847 é uma prática recomendada que aproveita os casos de uso definidos no J2836TM e define as mensagens detalhadas e as especificações da comunicação entre veículo e utilitário.

Tanto o SAE J2836 quanto o J2847 têm uma série de hífens de 1 a 5 para manter a força tarefa concentrada desde o princípio, começando pelas exigências fundamentais, e passar para outras opções mais avançadas. Hífen 1 identifica a classificação do utilitário e os programas de incentivo, hífen 2 inclui os detalhes de um EVSE para carregadores CC não embarcados (versão atualizada do J2293), hífen 3 se destina ao fluxo de energia reversa, hífen 4 inclui diagnóstico do sistema de carga e PEV e hífen 5 contém opções específicas do fabricante.

A principal finalidade do SAE J2836TM e do J2847 é conseguir uma transferência de energia otimizada para veículos elétricos com plugue - ou seja, assegurar que os clientes dos veículos tenham energia suficiente para guiá-los enquanto o impacto do sistema sobre a grade elétrica é minimizado. Isso pode ser feito, por exemplo, com a participação voluntária em programas de carregamento controlados por utilitários em troca de incentivos financeiros e, assim, a especificação terá suporte aos fluxos de informações que permitem esses mecanismos.

Essas especificações dão apoio à transferência de energia por meio do FPF (Forward Power Flow, Fluxo de potência em progressão) (da grade para o veículo), e do RPF (Reverse Power Flow, Fluxo de potência reverso) do veículo para a grade. O FPF é usado para carregar o sistema de armazenamento de energia recarregável do veículo (RESS); o suporte a FPF é opcional, embora seja recomendado, para qualquer implementação veicular com plugue. O RPF pode ser usado para descarregar o RESS a fim de oferecer suporte à grade ou às cargas locais de energia durante uma queda de energia; o suporte a RPF também é opcional, podendo ser limitado com várias aplicações RESS.

Além de sua finalidade principal de transferência de energia, esses documentos possibilitam outras aplicações entre veículos e a grade, como a participação veicular em vários programas de incentivo e descontos de serviços públicos, planos de carregamento controlados (por exemplo, resposta para demanda e controle de carga direta), além da participação em uma HAN (Home-Area Network, Rede de área local) dos aparelhos elétricos controlados pelo serviço público. O protocolo estabelecido foi criado para ser extensível, para que, na medida em que surjam novas aplicações, mensagens adicionais possam ser incluídas enquanto se mantém o suporte ao conjunto de mensagens existente.

Data da publicação: 12/04/2010
Comitê emissor: Richard A. Scholer - Ford Motor Co.
Arindam Maitra - EPRI
Efrain Ornelas - PG&E
Michael Bourton - Grid2Home
Jose Salazar - Southern California Edison

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