El innovador la tecnología de los vehículos eléctricos (VE) está dando lugar a una reinvención de los hábitos de movilidad, mientras que su despliegue a gran escala plantea nuevos obstáculos tecnológicos. Las estaciones de carga son un ejemplo clave. El desafío para los próximos cinco años es construir redes globales para garantizar que los conductores no tengan "ansiedad por el alcance" y puedan realizar una "recarga" rápida en cualquier estación de carga a lo largo de su ruta. Las principales redes de carga se están extendiendo por Europa, respaldadas e integradas en todos los planes de recuperación económica.
Un medidor de CC para armonizar los costos para una carga rápida
La infraestructura de carga pública actual suministra principalmente corriente alterna (CA). Esto conduce a un tiempo de carga prolongado de ocho horas en promedio, debido a una capacidad de baja potencia de alrededor de 44 kW. Para reducir este tiempo de carga a solo unos minutos, los fabricantes de cargadores convierten la CA en corriente continua (CC) fuera del automóvil, sin pasar por el OnBoard-Charger (OBC) y suministrando el paquete de baterías del vehículo eléctrico directamente. Aunque este método aumenta la potencia de carga hasta 400 kW, esta etapa de conversión genera pérdidas de potencia, que no deben facturarse al propietario del vehículo eléctrico. Por lo tanto, se coloca un medidor eléctrico después de la etapa de conversión para monitorear y facturar la energía exacta transferida al vehículo eléctrico, en lugar de la duración de la carga.
Para satisfacer esta necesidad, LEM lanza hoy su medidor de facturación de CC (DCBM). Esta nueva solución de medidor de CC es inteligente, extremadamente compacta y totalmente compatible con la normativa alemana "Eichrecht", que impone la facturación basada en una medición precisa de la energía. Los estándares se están estableciendo no solo en el Europea a nivel sino también a nivel internacional.
Figura 1: LEM DCBM
El LEM DCBM se ha desarrollado para satisfacer las demandas del mercado de interoperabilidad y seguridad de los datos, para la actualización fácil y rápida de las estaciones de carga ya instaladas y para mediciones de alta potencia, hasta 600A / 1000V.
Una puerta de enlace de los sistemas electrotécnicos a la nube
El LEM DCBM está integrado en una estación de carga global arquitectura. Cuando el propietario del vehículo eléctrico solicita una carga, se activa una cadena de solicitudes que pasa por el operador del punto de carga, el controlador de carga y llega hasta el DCBM. Este último comienza a medir la energía durante toda la duración de la sesión de carga. Cuando se completa la carga, los datos de medición se recopilan y almacenan en la memoria a largo plazo en el DCBM, junto con varios identificadores llevados por las solicitudes sucesivas y asegurados por una firma. Durante la sesión de carga, el DCBM puede proporcionar al controlador datos sobre la energía transferida actualmente, así como mediciones de corriente, voltaje y temperatura en vivo.
Figura 2: Arquitectura de la estación de carga global
Comunicación orientada al futuro
Al ofrecer comunicación Ethernet, el DCBM es Plug & Play. La integración de red instantánea está asegurada a través del estándar global TCP / IP, con DHCP opcional para direccionamiento automático. El producto ofrece una interfaz HTTPS / REST para una integración fácil y segura con los sistemas de datos. Los datos de medición también están firmados, proporcionando prueba de autenticidad. Siguiendo la iniciativa SAFE, el DCBM es compatible con el formato OCMF, ofreciendo la mejor interoperabilidad para los operadores de servicios en la nube.
HTTP / REST
HTTP es el protocolo de intercambio de datos utilizado por todos los navegadores web, lo que lo hace compatible con cualquier software. HTTP / REST es un subconjunto del protocolo que permite el formateo de datos simple. El formato elegido para el DCBM es JSON, lo que proporciona al dispositivo conjuntos de datos legibles por humanos y listos para IoT. Utilizando los métodos HTTP principales (GET / POST / PUT), se puede solicitar fácilmente al DCBM que inicie, detenga y recupere las sesiones de carga. Además, las lecturas durante la sesión brindan una visualización en vivo para el conductor, ofreciendo una experiencia similar a una estación de servicio y asegurando una fácil evolución hacia el uso masivo de vehículos eléctricos.
OCMF
El OCMF (Open Charge Metering Format) es un estándar de código abierto desarrollado por la iniciativa SAFE. Diseñado para lograr la independencia del sistema, aborda una amplia variedad de estándares de carga de vehículos eléctricos existentes que rigen la facturación final del medidor. Además, el estándar fue diseñado para admitir campos adicionales para abordar los procesos de facturación rápidamente cambiantes de las sesiones de carga de vehículos eléctricos. La alianza SAFE proporciona un software de transparencia certificado para que OCMF verifique la autenticidad de la sesión de carga y los resultados.
Datos de facturación firmados
El DCBM admite su propio formato de datos junto con el formato OCMF. Ambos formatos están firmados digitalmente con métodos estándar ECDSA, lo que permite verificar la autenticidad e integridad de los datos de facturación. Cada DCBM tiene su propia clave pública que se registrará en una institución PKI (Infraestructura de clave pública), protegiendo así al usuario final.
Figura 3: Ejemplo de conjunto de datos para una sesión de carga DCBM
Con su nuevo DCBM, LEM abre el campo de la facturación eléctrica, que puede incluir aplicaciones como centros de datos, aplicaciones fotovoltaicas y redes de CC, permitiendo una transición ecológica sostenible.