المبتكرة التكنلوجيا السيارات الكهربائية (EVs) تؤدي إلى إعادة اختراع عادات التنقل ، في حين أن نشرها على نطاق واسع يثير عقبات تكنولوجية جديدة. محطات الشحن هي مثال رئيسي. يتمثل التحدي في السنوات الخمس المقبلة في بناء شبكات عالمية للتأكد من أن السائقين لا يعانون من "قلق المدى" ويمكنهم إجراء "إعادة تعبئة" سريعة في أي محطة شحن على طول طريقهم. تنتشر شبكات الشحن الرئيسية في جميع أنحاء أوروبا ، مدعومة ومتكاملة في جميع خطط التعافي الاقتصادي.
مقياس التيار المستمر لمواءمة تكاليف الشحن السريع
توفر البنية التحتية للشحن العام اليوم في الغالب التيار المتردد (AC). يؤدي هذا إلى وقت شحن طويل يصل إلى ثماني ساعات في المتوسط ، نظرًا لقدرة الطاقة المنخفضة التي تبلغ حوالي 44 كيلو واط. لتقليل وقت الشحن هذا إلى بضع دقائق فقط ، يقوم مصنعو الشاحن بتحويل التيار المتردد إلى تيار مباشر (DC) خارج السيارة ، متجاوزًا شاحن OnBoard (OBC) وتزويد حزمة بطارية السيارة الكهربائية مباشرة. على الرغم من أن هذه الطريقة تعزز طاقة الشحن حتى 400 كيلو واط ، إلا أن مرحلة التحويل هذه تولد خسائر في الطاقة ، والتي لا ينبغي أن تتم فوترتها لمالك السيارة الكهربائية. وبالتالي ، يتم وضع عداد كهربائي بعد مرحلة التحويل لمراقبة وفواتير الطاقة الدقيقة المنقولة إلى السيارة الكهربائية ، بدلاً من مدة الشحن.
لتلبية هذه الحاجة ، تطلق LEM اليوم مقياس فواتير DC (DCBM). حل عداد التيار المستمر هذا ذكي ومضغوط للغاية ومتوافق تمامًا مع لوائح "Eichrecht" الألمانية ، التي تفرض الفواتير على أساس قياس دقيق للطاقة. يتم وضع المعايير ليس فقط في المجلة الأوروبية المستوى ولكن أيضًا على المستوى الدولي.
الشكل 1: LEM DCBM
تم تطوير LEM DCBM لتلبية متطلبات السوق للتشغيل البيني وأمن البيانات ، ولإجراء تعديلات سهلة وسريعة لمحطات الشحن المنتشرة بالفعل ، ولقياسات الطاقة العالية ، حتى 600 أمبير / 1000 فولت.
بوابة من الأنظمة الكهروتقنية إلى السحابة
تم دمج LEM DCBM في محطة شحن عالمية هندسة معمارية. عندما يطلب مالك المركبة الكهربائية رسومًا ، يتم تشغيل سلسلة من الطلبات ، تمر عبر مشغل نقطة الشحن ، ووحدة التحكم في الشحن ، وحتى DCBM. يبدأ الأخير في قياس الطاقة طوال مدة جلسة الشحن. عند اكتمال الشحن ، يتم جمع بيانات القياس وتخزينها في ذاكرة طويلة المدى في DCBM ، جنبًا إلى جنب مع العديد من المعرفات التي تحملها الطلبات المتعاقبة ، ويتم تأمينها بواسطة التوقيع. أثناء جلسة الشحن ، يمكن لـ DCBM تزويد وحدة التحكم ببيانات عن الطاقة المنقولة حاليًا ، بالإضافة إلى قياسات التيار المباشر والجهد ودرجة الحرارة.
الشكل 2: بنية محطة الشحن العالمية
التواصل الموجه نحو المستقبل
يوفر اتصال إيثرنت ، DCBM هو التوصيل والتشغيل. يتم ضمان التكامل الفوري للشبكة من خلال معيار TCP / IP العالمي ، مع DHCP الاختياري للعنونة التلقائية. يوفر المنتج واجهة HTTPS / REST للتكامل السهل والآمن مع أنظمة البيانات. بيانات القياس موقعة أيضًا ، مما يوفر دليلًا على الأصالة. بعد مبادرة SAFE ، يدعم DCBM تنسيق OCMF ، مما يوفر أفضل قابلية للتشغيل البيني لمشغلي الخدمات السحابية.
HTTP / REST
HTTP هو بروتوكول تبادل البيانات الذي يستخدمه كل متصفح ويب ، مما يجعله متوافقًا مع أي برنامج. HTTP / REST هو مجموعة فرعية من البروتوكول الذي يسمح بتنسيق البيانات البسيط. التنسيق الذي تم اختياره لـ DCBM هو JSON ، مما يمنح الجهاز مجموعات بيانات قابلة للقراءة ومجهزة لإنترنت الأشياء. باستخدام طرق HTTP الرئيسية (GET / POST / PUT) ، يمكن بسهولة طلب DCBM لبدء جلسات الشحن وإيقافها واستردادها. علاوة على ذلك ، توفر القراءات أثناء الجلسة عرضًا حيًا للسائق ، مما يوفر تجربة تشبه محطة الوقود ويضمن تطورًا سهلًا للاستخدام الجماعي للسيارات الكهربائية.
أوكمف
OCMF (تنسيق قياس الشحن المفتوح) هو معيار مفتوح المصدر تم تطويره بواسطة مبادرة SAFE. تم تصميمه لتحقيق استقلالية النظام ، وهو يعالج مجموعة واسعة من معايير شحن المركبات الكهربائية الحالية التي تحكم الفواتير النهائية للعداد. علاوة على ذلك ، تم تصميم المعيار لدعم الحقول الإضافية لمعالجة عمليات الفوترة المتغيرة بسرعة لجلسات شحن المركبات الكهربائية. يوفر تحالف SAFE برنامج شفافية معتمد لـ OCMF للتحقق من صحة جلسة الشحن والنتائج.
بيانات الفواتير الموقعة
يدعم DCBM تنسيق البيانات الخاص به مع تنسيق OCMF. يتم توقيع كلا التنسيقين رقميًا باستخدام طرق ECDSA القياسية ، مما يسمح بالتحقق من صحة وسلامة بيانات الفوترة. لكل DCBM مفتاح عام خاص به يجب تسجيله في مؤسسة PKI (البنية التحتية للمفتاح العام) ، وبالتالي حماية المستخدم النهائي.
الشكل 3: مثال لمجموعة البيانات لجلسة شحن DCBM
من خلال DCBM الجديد ، يفتح LEM مجال فواتير الكهرباء ، والذي يمكن أن يشمل تطبيقات مثل مراكز البيانات والتطبيقات الكهروضوئية وشبكات التيار المستمر ، مما يسمح بانتقال بيئي مستدام