česky english Vítejte, dnes je pondělí 06. únor 2023

DCBM od LEM pro správné a chytré vyúčtování rychlého dobíjení elektrických vozidel

DPS 3/2021 | Měření - články
Autor: Alexis Rigaud, Clément Saudet, Sébastien Auray, Florent Balboni a Mathieu Béguin, LEM

Inovativní technologie elektrických vozidel (EV) na jedné straně vedou ke změně návyků spojených s přepravou a na straně druhé přinášejí řadu technologických překážek. Názorným příkladem jsou nabíjecí stanice.

Obr.č. 1 Měřidlo DCBM (jpg)

Výzvou pro příštích pět let je vybudování globálních sítí nabíjecích stanic tak, aby řidiči neměli obavy z dojezdu vozidla a mohli provést rychlé doplnění energie v kterékoliv nabíjecí stanici na své trase. Po celé Evropě se tak rozšiřují páteřní nabíjecí sítě s podporou a vazbou na plány hospodářské obnovy.

DC měřidlo pro sladění nákladů na rychlé dobíjení

Současná infrastruktura pro veřejné nabíjení vozidel ve většině případů nabíjí střídavým proudem (AC). To však vede k pomalému dobíjení s průměrnou dobou osm hodin, protože nabíjíme nízkými výkony okolo 44 kW. Pro zkrácení času nabíjení pouze na několik minut výrobci nabíječek usměrní vně vozidla střídavý proud na stejnosměrný (DC) a přemostí nabíjecí systém vozidla OBC (On-Board-Charger), takže nabíjecí energie pak směřuje k sadě akumulátorů vozidla přímo. Tímto způsobem je možné zvýšit výkon při nabíjení až na 400 kW. Nabíječ pro přeměnu na DC však generuje výkonové ztráty, které by se vlastníkovi elektrovozidla neměly účtovat. Více než pro sledování doby nabíjení tak musí být elektroměr určen ke sledování a vyúčtování přesného množství energie dodané elektrickému vozidlu až za stejnosměrným nabíječem.

Obr.č. 2 nabíjecí stanice (jpg)

Ve snaze vyhovět této potřebě představila společnost LEM vlastní fakturační měřidlo spotřeby DC Billing Meter (DCBM).

Nové řešení DC měřiče je chytře navržené, neobyčejně kompaktní a zcela vyhovuje německým směrnicím „Eichrecht“ prosazujícím účtování platby odvíjející se od přesného měření energie. Tyto standardy vznikají nejen v evropském měřítku, ale také na světové úrovni.

Měřidlo DCBM od společnosti LEM bylo vyvinuto tak, aby vyhovělo požadavkům trhu jak na vzájemnou spolupráci, tak na zabezpečení dat. Snadno a rychle bude možné dovybavit i stanice, které jsou již v provozu, a měřit přitom velké výkony – s proudy až do 600 A, resp. 1 000 V.

Obr.č. 3 DCBM (jpg)

Branou od elektrotechnických systémů až do cloudu

DCBM od LEM je součástí komplexní architektury nabíjecí stanice. Když tedy vlastník EV požádá o dobití, spouští se řetězec požadavků vedoucí přes provozovatele nabíjecího místa a příslušný kontrolér až k měřidlu DCBM a začne se měřit energie dodávaná po celou dobu trvání nabíjení. Po ukončení nabíjení dochází ke shromáždění dat a jejich uložení v dlouhodobé paměti DCBM společně s několika identifikátory přenášenými po sobě jdoucími požadavky a zabezpečeným podpisem. V průběhu nabíjecí relace může DCBM kontroléru zajistit data týkající se aktuálně přenášené energie, stejně jako velikosti protékajícího proudu, napětí a teploty.

Komunikace s ohledem na budoucnost

Díky ethernetové komunikaci lze měřidlo DCBM provozovat ve stylu Plug & Play. Okamžité začlenění do sítě zde zajišťuje globální standard TCP/IP s volitelným DHCP pro automatické adresování. Pro účely jednoduchého a také bezpečného spojení s datovými systémy produkt přichází s možnostmi HTTPS/REST. Podepsána jsou rovněž měřená data, která tím dokládají svou pravost. DCBM v návaznosti na iniciativu S.A.F.E podporuje formát OCMF. V kontextu provozovatelů cloudových služeb tím nabízí nejlepší možnou vzájemnou spolupráci.

HTTP/REST

HTTP je protokol pro výměnu dat používaný každým webovým prohlížečem, což zde také znamená kompatibilitu s jakýmkoli softwarem. HTTP/REST pak vytváří dílčí skupinu umožňující jednoduché formátování dat. Zvoleným formátem pro DCBM se stává JSON. Zařízení proto pracuje s datovými soubory čitelnými pro člověka a připravenými s ohledem na internet věcí.

Na základě hlavních metod HTTP (GET / POST / PUT) je pak možné DCBM jednoduše požádat o spuštění, zastavení a také vyvolání nabíjecích relací. A nejen to. Průběžné odečty jsou živě zobrazovány řidiči, který tak má výstupy k dispozici podobně jako na klasické čerpací stanici. Vše tím pozvolna směřuje k hromadnému nasazení vozidel poháněných elektřinou.

OCMF

OCMF (Open Charge Metering Format) je otevřený standard vyvinutý iniciativou S.A.F.E s ohledem na dosažení nezávislosti systému. Dotýká se celé řady stávajících standardů pro nabíjení EV, které regulují koncové účtování pomocí měřidla. Standard byl navíc připraven tak, aby podporoval dodatečná pole s odkazem na rychle se měnící procesy účtování při dobíjení EV. Aliance S.A.F.E pro OCMF poskytuje certifikované, transparentní SW řešení ověřující pravost relace nabíjení a jejich výsledků.

Podepsaná data pro vyúčtování

DCBM podporuje svůj vlastní formát dat, společně s formátem OCMF. Oba formáty jsou digitálně podepsány standardními metodami ECDSA, takže lze potvrdit pravost a integritu dat pro účtování.

Každý DCBM má svůj vlastní veřejný klíč, který by měl být v rámci PKI (Public Key Infrastructure) registrován s cílem chránit koncového uživatele.

Závěr

Díky svým novým měřidlům DCBM společnost LEM zprostředkovává možnost účtování elektřiny v aplikacích zahrnujících datová centra, fotovoltaiku a také DC sítě. Umožňuje tím další, trvale udržitelné a ekologické směřování.

Partneři

eipc
epci
imaps
ryston-logo-RGB-web
mikrozone
mcu
projectik