Roaming em redes de recarga de veículos elétricos

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Introdução

Os veículos tradicionais, com motores a combustão, podem ser abastecidos em postos de combustíveis públicos, operados por diferentes redes. Os motoristas podem escolher livremente um posto de combustível mais conveniente para abastecer seu veículo.

Para os veículos elétricos, também teremos redes de eletropostos públicas, nas quais os motoristas poderão recarregar seus veículos. Entretanto, a criação de soluções isoladas para a operação dessas redes pode fragmentar o mercado, dificultando a vida dos motoristas.

Nesse artigo, discutimos como Roaming, uma técnica tradicionalmente utilizada para interoperabilidade de redes de celular, pode ser utilizada para resolver esse problema.

A recarga na mobilidade elétrica

Um veículo elétrico pode ser recarregado em estações de recarga, também chamadas de pontos de recarga (charge points), conectadas à rede elétrica. Existem estações de recarga rápidas, que normalmente trabalham com corrente elétrica contínua e potência elevada, e estações de recarga lenta, que trabalham com corrente alternada e potência mais baixa.

Em uma estação de recarga lenta, o tempo de recarga de um carro de passeio pode chegar a 8h, enquanto esse tempo pode ser reduzido para algo em torno de 20 ou 30 minutos em uma estação de recarga rápida. Assim, estações de recarga lenta são normalmente instaladas em locais onde as pessoas permanecem por longos períodos de tempo (como estacionamentos de shoppings, empresas etc.). As estações de recarga rápidas, por outro lado, são mais interessantes para vias ou postos de abastecimentos públicos.

O processo de recarga normalmente é self-service, isso é, o próprio motorista conecta seu veículo à estação e inicia a recarga. A autenticação do motorista e a posterior autorização para que a estação libere a energia é frequentemente feita através de um aplicativo para smartphone ou um cartão RFID (cartão com identificação por radiofrequência ou contactless) disponibilizado pela operadora da estação de recarga.

O motorista é tarifado pela energia consumida na recarga, de acordo com as condições do contrato que ele tem junto à operadora de recarga. A cobrança normalmente é proporcional à energia consumida, mas a empresa de recarga pode comercializar a recarga a preços de mercado, não sendo obrigada a seguir as tarifas de energia da concessionária de distribuição de sua região.

Mas, o que acontece se o motorista que tem um aplicativo ou cartão RFID de uma determinada rede de eletropostos tentar recarregar seu veículo em uma estação de outra rede? É aí que começam a surgir os problemas. Caso as redes tenham soluções próprias e independentes, o motorista não poderá fazer a recarga em outra rede, já que ele não será reconhecido pelos sistemas de autenticação e tarifação dela. Essa fragmentação do mercado pode complicar bastante a vida dos motoristas.

Os papéis das empresas de recarga

Para entender melhor o problema, vamos analisar como empresas podem atuar nesse setor. Existem dois papéis diferentes que as empresas podem assumir:

eMSP (Electric Mobility Service Provider)

Os provedores de serviços de mobilidade elétrica (Electric Mobility Service Providers ou eMSPs) são as empresas responsáveis por disponibilizar os serviços de recarga para os usuários finais, que podem ser pessoas físicas ou mesmo empresas que possuam veículos elétricos.

As condições de uso do serviço de recarga — que incluem, por exemplo, o custo da recarga — são definidas em um contrato entre o usuário e a empresa provedora do serviço de recarga (eMSP). A eMSP oferece serviços relacionados a recarga, como a busca e localização de estações de recarga em uma determinada área geográfica, mecanismo de autenticação do usuário, desbloqueio da estação de recarga e tarifação.

As eMSPs são proprietárias da base de clientes, mas não necessariamente possuem uma infraestrutura própria de estações de recarga. Para isso, elas podem contar com as CPOs.

CPO (Charge Point Operator)

As operadoras de pontos de recarga (Charge Point Operators ou CPOs) são empresas que tipicamente possuem estações de recarga próprias, mas elas também podem ser responsáveis pela operação de estações de terceiros. As CPOs são responsáveis pela instalação física das estações de recarga de sua rede, além da sua operação e manutenção (O&M).

Assim, as CPOs fazem a gestão da infraestrutura física das estações de recarga, disponibilizando sua rede de estações para os usuários finais através de uma ou mais eMSPs.

Em uma rede de recarga, podemos ter empresas diferentes atuando nos papéis de eMSP e CPO, como representado pelas empresas “Company A” e “Company B” na figura abaixo. Contudo, algumas empresas podem atuar tanto como eMSP como CPO, como ilustrado pela “Company C” do diagrama.

 

 

Como ilustrado na figura acima, um determinado usuário pode utilizar apenas as estações de recarga de sua rede, isso é, o motorista User1 pode utilizar apenas as estações de recarga da operadora CPO1, disponibilizadas a ele pelo provedor de serviços eMSP1, com o qual ele tem contrato. A mesma limitação ocorre com o motorista User2 que tem acesso apenas as estações da CPO2.

Caso o usuário User1 queira acessar também as estações da operadora CPO2, ele teria que fazer um contrato adicional com o provedor de serviços eMSP2. O aumento no número de empresas que atuam no ecossistema de recarga pode aumentar ainda mais essa fragmentação. Dessa forma, torna-se inviável que usuários tenham contratos com todas as eMSPs do mercado.

O roaming de redes de recarga

No passado, as operadoras de telecomunicações enfrentaram um problema semelhante ao descrito acima, quando usuários registrados em uma determinada operadora ficavam incapacitados de utilizar seus celulares fora da área de cobertura de suas operadoras. A solução foi permitir que, nesses casos, os usuários continuassem a usar seus celulares, mas com a infraestrutura de telecomunicações de outras operadoras.

Essa solução, que ficou conhecida como roaming, depende de acordos comerciais entre as operadoras, que estabeleçam as condições e custos associados ao uso do serviço de uma operadora pelos usuários de outra operadora. A solução também necessita da definição de protocolos de comunicação que permitam a comunicação entre os sistemas das operadoras para a disponibilização dos serviços aos usuários finais.

O roaming também pode ser aplicado ao contexto de eletromobilidade para permitir que usuários possam realizar a recarga de seus veículos utilizando a infraestrutura de recarga de outras operadoras. A figura abaixo ilustra um cenário de roaming entre empresas de eletromobilidade (Company A, B e C), estabelecido por meio de acordos comerciais e através da interconexão dos sistemas das empresas via protocolos de comunicação.

O roaming traz vantagens diretas para os usuários finais, que podem contar com uma rede de estações de recarga mais ampla. No exemplo acima, o usuário User1 tem contrato apenas com o provedor de serviço eMSP1, mas pode acessar as estações de recarga de todas as operadoras (CPO1 e CPO 2).

O roaming também traz benefícios para as empresas envolvidas. Por exemplo, as operadoras de estações de recarga (CPOs) poderão aumentar a taxa de utilização de suas estações, já que um número maior de usuários terá acesso a sua infraestrutura. As empresas prestadoras de serviços (eMSPs), por sua vez, poderão contar com uma rede mais ampla de estações de recarga, melhorando os serviços para seus usuários e evitando que eles migrem para outros prestadores de serviços.

Um passo chave para que os serviços de roaming possam ser adotados em larga escala pelas empresas do ecossistema de eletromobilidade consiste na definição de padrões e protocolos de comunicação abertos que possam ser adotados pelas empresas para garantir interoperabilidade entre seus sistemas.

Atualmente, existem vários protocolos relacionados a roaming em desenvolvimento por diferentes consórcios da indústria. Entre eles, o Open Clearing House Protocol (OHCP), o Open InterCharge Protocol (OICP), o eMobility Inter-operation Protocol (eMIP), o Open Charge Point Interface Protocol (OCPI), além da IEC 63119, uma iniciativa de padronização da International Electrotechnical Commission’s group (IEC).

Embora apresentem soluções diferentes, todos esses padrões definem protocolos de comunicação entre CPOs e eMSPs, buscando viabilizar a interoperabilidade entre diferentes redes de recarga.

O grande número de iniciativas de padronização de protocolos de roaming mostra que a indústria e os órgãos de padronização estão sensíveis à importância do tema, mas, por outro lado, também mostra que ainda não existe consenso sobre a melhor solução a ser adotada.

Para viabilizar o roaming, é fundamental que haja uma consolidação das normas e protocolos adotados em cada região, o que deve ser alcançado com a maior maturidade das soluções de recarga que vêm sendo desenvolvidas.

Conclusão

Nesse artigo, foi apresentado como a fragmentação do mercado de recarga de veículos elétricos em redes independentes pode trazer complicações aos motoristas, limitando seu acesso apenas às estações de uma determinada rede.

A técnica de roaming, utilizada para permitir aos usuários o acesso a serviços de telecomunicações mesmo fora da área de cobertura de sua operadora, pode ser uma alternativa para viabilizar a interoperabilidade das redes de recarga, habilitando os usuários a acessarem estações de recarga que eventualmente não pertençam à rede de sua operadora.

Para viabilizar tecnicamente as soluções de roaming, é fundamental a definição de normas e protocolos que padronizem a comunicação entre os atores do ecossistema de recarga, como os CPOs e eMSPs.

Atualmente, existem várias normas em desenvolvimento, propondo diferentes soluções e protocolos de roaming. A expectativa é que a maturidade da mobilidade elétrica promova uma consolidação das normas e protocolos adotados em uma determinada região, garantindo interoperabilidade entre as redes de recarga e tornando o dia-a-dia dos motoristas de veículos elétricos mais simples.

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