l'innovativo la tecnologia dei veicoli elettrici (EV) sta portando a una reinvenzione delle abitudini di mobilità, mentre la loro diffusione su larga scala sta sollevando nuovi ostacoli tecnologici. Le stazioni di ricarica sono un esempio chiave. La sfida per i prossimi cinque anni è costruire reti globali per garantire che i conducenti non abbiano "ansia da autonomia" e possano eseguire un rapido "rifornimento" in qualsiasi stazione di ricarica lungo il loro percorso. Le principali reti di ricarica si stanno diffondendo in tutta Europa, supportate e integrate in tutti i piani di ripresa economica.
Un misuratore CC per l'armonizzazione dei costi per la ricarica rapida
L'attuale infrastruttura di ricarica pubblica fornisce principalmente corrente alternata (CA). Ciò porta a un lungo tempo di ricarica di otto ore in media, a causa di una bassa capacità di potenza di circa 44 kW. Per ridurre questo tempo di ricarica a pochi minuti, i produttori di caricabatterie convertono la corrente alternata in corrente continua (CC) all'esterno dell'auto, bypassando il caricatore a bordo (OBC) e alimentando direttamente il pacco batteria del veicolo elettrico. Sebbene questo metodo aumenti la potenza di ricarica fino a 400 kW, questa fase di conversione genera perdite di potenza, che non dovrebbero essere fatturate al proprietario del veicolo elettrico. Pertanto, un contatore elettrico viene posizionato dopo la fase di conversione per monitorare e fatturare l'esatta energia trasferita al veicolo elettrico, piuttosto che la durata della carica.
Per soddisfare questa esigenza, LEM lancia oggi il suo DC Billing Meter (DCBM). Questa nuova soluzione di contatori CC è intelligente, estremamente compatta e pienamente conforme alle normative tedesche "Eichrecht", che impongono la fatturazione in base a misurazioni precise dell'energia. Gli standard vengono stabiliti non solo al europeo livello ma anche internazionale.
Figura 1: LEM DCBM
Il LEM DCBM è stato sviluppato per soddisfare le richieste del mercato di interoperabilità e sicurezza dei dati, per un retrofit facile e veloce di stazioni di ricarica già installate e per misurazioni ad alta potenza, fino a 600A / 1000V.
Un gateway dai sistemi elettrotecnici al cloud
Il LEM DCBM è integrato in una stazione di ricarica globale architettura. Quando viene richiesto un addebito dal proprietario del veicolo elettrico, viene attivata una catena di richieste, che passa attraverso l'operatore del punto di ricarica, il controller di carica e fino al DCBM. Quest'ultimo inizia a misurare l'energia per tutta la durata della sessione di ricarica. Quando la carica è completa, i dati di misurazione vengono raccolti e archiviati nella memoria a lungo termine nel DCBM, insieme a diversi identificatori trasportati dalle richieste successive, e protetti da una firma. Durante la sessione di ricarica, il DCBM può fornire al controller i dati sull'energia attualmente trasferita, nonché misurazioni di corrente, tensione e temperatura in tempo reale.
Figura 2: architettura della stazione di ricarica globale
Comunicazione orientata al futuro
Offrendo la comunicazione Ethernet, il DCBM è Plug & Play. L'integrazione di rete istantanea è assicurata tramite lo standard TCP / IP globale, con DHCP opzionale per l'indirizzamento automatico. Il prodotto offre l'interfaccia HTTPS / REST per un'integrazione facile e sicura con i sistemi di dati. Anche i dati di misurazione sono firmati, fornendo una prova di autenticità. A seguito dell'iniziativa SAFE, il DCBM supporta il formato OCMF, offrendo la migliore interoperabilità per gli operatori di servizi cloud.
HTTP / REST
HTTP è il protocollo di scambio dati utilizzato da ogni browser web, rendendolo compatibile con qualsiasi software. HTTP / REST è un sottoinsieme del protocollo che consente una semplice formattazione dei dati. Il formato scelto per DCBM è JSON, che fornisce al dispositivo set di dati leggibili e pronti per l'IoT. Utilizzando i principali metodi HTTP (GET / POST / PUT), il DCBM può essere facilmente richiesto per avviare, interrompere e recuperare le sessioni di ricarica. Inoltre, le letture in sessione forniscono una visualizzazione dal vivo al conducente, offrendo un'esperienza simile a una stazione di servizio e garantendo una facile evoluzione all'uso di massa dei veicoli elettrici.
OCMF
L'OCMF (Open Charge Metering Format) è uno standard open source sviluppato dall'iniziativa SAFE. Progettato per ottenere l'indipendenza dal sistema, si rivolge a un'ampia varietà di standard di ricarica dei veicoli elettrici esistenti che regolano la fatturazione finale del contatore. Inoltre, lo standard è stato progettato per supportare campi aggiuntivi per affrontare i processi di fatturazione in rapida evoluzione delle sessioni di ricarica dei veicoli elettrici. L'alleanza SAFE fornisce un software di trasparenza certificato per OCMF per verificare l'autenticità della sessione di ricarica e dei risultati.
Dati di fatturazione firmati
Il DCBM supporta il proprio formato di dati insieme al formato OCMF. Entrambi i formati sono firmati digitalmente con metodi ECDSA standard, consentendo la verifica dell'autenticità e dell'integrità dei dati di fatturazione. Ogni DCBM ha una propria chiave pubblica che deve essere registrata su un istituto PKI (Public Key Infrastructure), proteggendo così l'utente finale.
Figura 3: esempio di set di dati per una sessione di ricarica DCBM
Con il suo nuovo DCBM, LEM apre il campo della fatturazione dell'elettricità, che può includere applicazioni come data center, applicazioni fotovoltaiche e reti CC, consentendo una transizione sostenibile ed ecologica