EV101 : สถานีชาร์จสาธารณะทำงานอย่างไร ทำไมปัญหาเยอะ !

สำหรับผู้ใช้ EV เมื่อหลายวันก่อน สถานี PTT EV Station PluZ เกิดความผิดพลาดขึ้น ทำให้เราชาร์จรถจากสถานีไม่ได้เป็นวงกว้าง เรียกว่าเกือบทั้งหมดเลยดีกว่า หรือ ถ้าเราไปสถานีอื่น ๆ ทำไมเราเจอปัญหาชาร์จได้บ้าง ชาร์จไม่ได้บ้าง ดึงสายออกไม่ได้บ้าง วันนี้เราจะมาหาคำตอบกันว่า พวกสถานีชาร์จพวกนี้ มันทำงานอย่างไร แล้วอะไรจะเป็นสาเหตุที่ทำให้เกิดปัญหาอย่างที่พวกเราเจอกันได้บ้าง

ตัวละครของเรื่อง

ก่อนอื่น เราอยากจะแนะนำตัวละครที่เกี่ยวข้องกับเรื่องที่เราจะเล่าก่อน ให้เรานึกภาพว่า เรากำลังจะชาร์จรถสักรอบนึง แน่นอนว่า ตัวละครที่สำคัญของเราตัวแรกคือ รถของเรา โดยที่รถของเราก็จะมี Port สำหรับการชาร์จอยู่แล้ว ขึ้นกับรถ ซึ่งในประเทศไทยเอง ส่วนใหญ่เกิน 90% ก็น่าจะเป็น Type 2 CCS ยกเว้น Nissan Leaf และแก๊งค์รถญี่ปุ่นที่เป็น CHAdeMO

เวลาเราจะทำการชาร์จ เราก็จะทำการเสียบสายชาร์จจากเครื่องชาร์จเข้ากับรถของเรา ทำให้ตัวละครต่อไป เลยจะเป็นเครื่องชาร์จนั่นเอง ที่จะทำการเชื่อมต่อกับตัวรถด้วยสายชาร์จนั่นเอง

แต่เราสังเกตมั้ยว่า เวลาเราจะใช้งานตู้พวกนี้ เราไม่ต้องไปกดที่ตู้เลยนะ เรากดผ่าน App ของผู้ให้บริการได้เลย แล้วเราคุยกับตู้อย่างไรละ ทำให้จริง ๆ แล้วมันจะต้องมีเบื้องหลังอีก นั่นคือ ระบบหลังบ้าน ของผู้ให้บริการ ซึ่งพวกนี้ ถ้าเราสังเกตที่ตู้ดี ๆ เราจะเห็นว่าตู้หลาย ๆ ตู้จะเชื่อมต่อกับระบบหลังบ้านด้วย Cellular Network เช่น 4G LTE เยอะมาก ๆ เพราะถ้าจะใช้ WiFi มันก็จะต้องมีการตั้งพวก Access Point แล้วถามว่าจะเอาเน็ตมาจากไหนอีก สุดท้าย การใช้ Cellular Network มันง่ายกว่า ไม่ต้องทำอะไรเลย เอาซิมใส่ มีเสา ก็เชื่อมต่อได้เลย ง่ายกว่ากันเยอะ

และตัวละคนสุดท้ายคือ เราเองที่ทำการเชื่อมต่อกับ Server หลังบ้านอีกที ซึ่งอาจจะเชื่อมต่อผ่าน WiFi หรือ Cellular Network อะไรก็ว่ากันไป ดังนั้น จริง ๆ แล้ว เราไม่ได้ทำการเชื่อมต่อกับเครื่องชาร์จโดยตรง แต่เราเชื่อมต่อผ่านระบบหลังบ้านก่อน การที่เรากดสั่งหยุด หรือเริ่ม มันก็จะไปบอกระบบหลังบ้าน แล้วระบบค่อยไปบอกเครื่องชาร์จอีกที

ดังนั้น ตัวละครในเรื่องนี้จะมีทั้งหมด 4 ตัวหลัก ๆ ด้วยกันคือ รถ, เครื่องชาร์จ, ระบบหลังบ้าน และ โทรศัพท์ของเราเอง

การทำงานของเครื่องชาร์จ กับ รถ

อย่างที่บอกว่า รถ และเครื่องชาร์จถูกเชื่อมต่อเข้าด้วยกันผ่านสายชาร์จ ขึ้นกับว่าจะเป็นหัวอะไร เช่น CCS2 เขาก็จะมี Pin สำหรับ อะ จ่ายไฟทั้งหมด 2 Pin สำหรับขั้วบวก และ ลบ เพราะเป็นการชาร์จแบบ DC และ ยังมี Pin สำหรับการส่งข้อมูลอย่างพวก Control Pilot (CP) และหัวอื่น ๆ ที่ดูเกี่ยวกับพวกไฟรั่ว และ Ground ทั้งหลายอยู่

ซึ่งพวกนี้เขาก็จะมี Protocol สำหรับการคุยกันอยู่แล้ว ตอนที่เราเริ่มชาร์จมันจะมีช่วงเวลาประมาณนึงที่หน้าจอเครื่องชาร์​จมันจะเขียนว่า กำลังคุยกับรถอยู่ ตอนนั้นแหละ มันกำลังขอข้อมูลตัวรถกัน และ ถ้าเราสังเกตด้วยว่า เวลาเราชาร์จ DC เครื่องชาร์จจะบอก Battery Percentage ของรถได้ แต่ใน AC Charging ยังไง ๆ มันจะไม่บอก Battery Percentage เพราะตัว Type 2 มันไม่มี Protocol เพื่อคุยกับเครื่องชาร์จว่า ตอนนี้มันมี Battery เท่าไหร่ เราขอไม่อธิบายพวก Standard และพวก Protocol ในการเชื่อมต่อแบบละเอียดนะ กลัวจะยาวเกินไป ลองไปหาพวก EVSE อะไรพวกนั้นได้

การเชื่อมต่อตรงนี้ ส่วนใหญ่ เอาจริง ๆ เรามองว่า ไม่น่าปัญหาเยอะ แต่เอาเข้าจริง มันมีปัญหาเยอะมาก ๆ อาการที่เราเจอกันบ่อย ๆ น่าจะเป็น เสียบแล้วดึงไม่ออก เพราะมันล๊อคหัวชาร์จไว้คิดว่า มันไม่ได้ Teardown Connection หรือจะเป็นพวกอาการที่เราเคยเห็นในคลิปของต่างประเทศพวกที่ชาร์จไปแล้ว มันชาร์จได้กำลังไฟน้อยมาก ๆ ส่วนนึงอาจจะเกิดจากตัว Converter ในเครื่องชาร์จ หรือ อาจจะเกิดจากการคุยกันระหว่างรถ กับ เครื่องชาร์จ ใครสักคนอาจจะบอกว่า เรารับได้แค่นี้ มันเลยให้ไฟไปแค่นี้

การเชื่อมต่อระหว่าง เครื่องชาร์จ และ ระบบหลังบ้าน

เมื่อเครื่องชาร์จได้ข้อมูลจากรถแล้ว กับ ข้อมูลของเครื่องชาร์จ ถ้าเป็นเครื่องชาร์จพวก Wall-Charge ตามบ้านก็น่าจะจบแค่นั้น แต่ในแง่ของการจัดการเครื่องชาร์จจำนวนเยอะมาก ๆ ถ้ามีปัญหาต้องเข้าไป Service ที่หน้าเครื่องทั้งหมด มันก็ไม่ใช่ ไม่ไหวเหมือนกัน ดังนั้น มันจะต้องทำการเชื่อมต่อกับระบบกลางตัวนึงที่ทำให้คนสามารถ Monitor ความเป็นไปของเครื่องชาร์จ พร้อมกับ การควบคุมด้วย อย่างการสั่งเริ่ม หรือหยุดชาร์จ

ในแง่ของ Physical Layer เครื่องชาร์จ และ ระบบหลังบ้าน ส่วนใหญ่ เราจะเชื่อมต่อกันผ่าน Cellular Network อย่างที่บอกว่า พวกเครื่องชาร์จ มันอาจจะตั้งอยู่ที่ไหนก็ได้ บางที่อาจจะเข้าถึง WiFi ไม่ได้ ดังนั้นการใช้พวก Cellular Network เช่น 4G จะเป็นตัวเลือกที่ง่ายกับการบริหารจัดการ และ เสถียรมากกว่า

ทีนี้แหละ ในส่วนของ Application Layer หรือ L7 นี่แหละ ถ้าเราลองคิดดูว่า ทุกเจ้าทำเครื่องชาร์จของตัวเองออกมา แล้วไม่มีอะไรไปบังคับเลย มันจะเป็นเรื่องยากมาก ๆ ที่เราจะเขียนโปรแกรมมาควบคุมเครื่องชาร์จหลาย ๆ เครื่องได้ เว้นแต่เราจะต้องหาเครื่องชาร์จรุ่นเดียวกัน  ยี่ห้อเดียวกันมาใช้งาน เพื่อให้มั่นใจว่า วิธีการติดต่อมันเหมือนกัน เราจะได้ไม่ต้องเขียนโปรแกรมซับซ้อนแยกเคสยากไปหมดนั่นแหละ

เพราะปัญหานี้มันเกิดขึ้น เลยบอกว่า งั้นเอางี้ เราทำ Protocol กลางออกมาเลยละกัน เราเรียกว่า OCPP (Open Charging Point Protocol) จะได้ไม่ต้องตรบกันว่า ใครจะสั่งอะไรยังไง ซึ่งตอนนี้เครื่องชาร์จหลาย ๆ เจ้าในตลาด ก็รองรับ OCPP เป็นที่เรียบร้อยแล้ว ตั้งแต่เครื่องชาร์จ DC ขนาดใหญ่ ๆ ที่เราเห็นกันตามปั้มจนไปถึงเครื่องชาร์จ Wall-Charger ตามบ้านของเราเอง แต่ ๆ เครื่องชาร์จที่มาพร้อมกับรถส่วนใหญ่จะไม่รองรับนะ โดยเฉพาะที่ต่อเน็ตอะไรไม่ได้เลยนั่นน่ะ

โดยที่ข้อมูลจากเครื่องชาร์จ ก็จะส่งกลับไปที่ระบบหลังบ้าน หรือ เราเรียกว่า Charging Station Management System (CSMS) อย่างที่เราบอกเลย ตัวนี้มันจะเป็นเหมือนคนกลางเลย เป็นคนควบคุมเครื่องชาร์จ ให้หยุดหรือเริ่ม รับส่งข้อมูลเช่นว่า เราชาร์จไฟไปแล้วกี่หน่วย เวลาในการชาร์จต่าง ๆ จะส่งกลับมาหมด แล้ว CSMS จะส่งข้อมูลกลับไปที่ App ของเราต่อไป พร้อมกับคำนวณพวก ค่าใช้จ่ายอะไรต่าง ๆ ให้เราหมดเลย

ทีนี้ปัญหาที่เราอาจจะเจอได้คือ บางครั้งเครื่องชาร์จอาจจะตั้งอยู่ในตำแหน่งที่สัญญาณ Cellular Network มันไม่ดี เลยทำให้การส่งข้อมูลไปมา ระหว่าง Charger และ CSMS มันล่าช้า ทำให้ข้อมูลใน App เรามันไม่ค่อย Update เลย หรือบางครั้งเรากดเริ่ม หรือหยุดชาร์จแล้วมันก็ไม่ไป ก็เป็นปัญหาจากตรงนี้แหละซะเยอะ

สรุป

ดังนั้นในการจะชาร์จรถ ตามตู้สาธารณะตัวรถก็จะเชื่อมต่อกับเครื่องชาร์จผ่าน Protocol ตามหัวที่เราเสียบละ ส่วนใหญ่ในไทย เราก็จะใช้ Pin เป็น CCS Type 2 กันหมด จากนั้น เครื่องชาร์จก็จะเชื่อมต่อกับ CSMS หรือระบบหลังบ้าน ซึ่งมันจะเชื่อมต่อผ่าน Cellular Network ซะส่วนใหญ่ กับคุยกันด้วย Protocol เฉพาะอย่าง OCCP เพื่อให้มันส่งข้อมูลกลับมาให้เรา กับคิดเงินอะไรพวกนั้นทั้งหมดนั่นเอง จะเห็นว่า มันมีการเชื่อมต่อหลายจุดมาก ๆ หลาย Components มาก ๆ ทำให้มันอาจจะมีปัญหาเกิดขึ้นได้จากหลายจุดสุด ๆ ดังนั้นเวลาเราไปชาร์จแล้วเจอปัญหา ใจเย็น ๆ ก่อนนะ ข้างในมันแอบซับซ้อนกว่าที่เราคิด และ ติดต่อ Operator ให้เขาจัดการไป+