החדשני טֶכנוֹלוֹגִיָה של כלי רכב חשמליים (EVs) מוביל להמציא מחדש את הרגלי הניידות, בעוד שפריסתם בקנה מידה המוני מעלה מכשולים טכנולוגיים חדשים. תחנות טעינה הן דוגמה מרכזית. האתגר בחמש השנים הקרובות הוא לבנות רשתות גלובליות כדי להבטיח שלנהגים אין 'חרדת טווח' ויכולים לבצע "מילוי" מהיר בכל תחנת טעינה לאורך המסלול שלהם. רשתות טעינה עיקריות מתפשטות ברחבי אירופה, נתמכות ומשולבות בכל תוכניות ההתאוששות הכלכלית.
מד DC לתיאום עלויות טעינה מהירה
תשתית הטעינה הציבורית של ימינו מספקת בעיקר זרם חילופין (AC). זה מוביל לזמן טעינה ארוך של שמונה שעות בממוצע, בגלל יכולת הספק נמוכה של כ 44 קילוואט. כדי להפחית את זמן הטעינה לדקות ספורות בלבד, יצרני מטענים ממירים את זרם הזרם לזרם ישר (DC) מחוץ לרכב, ועוקפים את ה- OnBoard-Charger (OBC) ומספקים ישירות את חבילת הסוללה של הרכב החשמלי. אף על פי ששיטה זו מגבירה את כוח הטעינה עד 400 קילוואט, שלב המרה זה מייצר הפסדי חשמל, אשר אין לחייב אותם לבעל EV. לפיכך, מונה חשמלי לאחר שלב ההמרה כדי לפקח ולחייב את האנרגיה המדויקת המועברת לרכב החשמלי, ולא את משך הטעינה.
כדי לענות על צורך זה, LEM משיקה היום את מד החיוב שלה DC (DCBM). פתרון חדש זה למדי DC הוא חכם, קומפקטי במיוחד ועומד לחלוטין בתקנות "אייכרכט" הגרמניות, אשר אוכפות חיובים על בסיס מדידת אנרגיה מדויקת. תקנים נקבעים לא רק במלון אֵירוֹפִּי ברמה אך גם בינלאומית.
איור 1: LEM DCBM
ה- LEM DCBM פותח כדי לענות על דרישות השוק לתפעול הדדי ואבטחת נתונים, לצורך התאמה קלה ומהירה של תחנות טעינה שכבר הוצבו, ולמדידות הספק גבוהות, עד 600A / 1000V.
שער ממערכות אלקטרוטכניות לענן
ה- LEM DCBM משולב בתחנת טעינה עולמית ארכיטקטורה. כאשר מבקש חיוב מתבקש על ידי בעל EV, מופעלת שרשרת בקשות שעוברת דרך מפעיל נקודת הטעינה, בקר הטעינה ועד ל- DCBM. האחרון מתחיל למדוד אנרגיה לאורך כל משך הטעינה. לאחר השלמת הטעינה, נתוני המדידה נאספים ונשמרים בזיכרון לטווח ארוך ב- DCBM, יחד עם מספר מזהים הנישאים על ידי הבקשות הרציפות, ומאובטחים על ידי חתימה. במהלך הפעלת הטעינה, ה- DCBM יכול לספק לבקר נתונים על האנרגיה המועברת כעת, כמו גם מדידות זרם חי, מתח וטמפרטורה.
איור 2: ארכיטקטורת תחנות טעינה גלובלית
תקשורת מכוונת לעתיד
המציע תקשורת אתרנט, ה- DCBM הוא Plug & Play. שילוב רשת מיידי מובטח באמצעות תקן TCP / IP העולמי, עם DHCP אופציונלי לטיפול אוטומטי. המוצר מציע ממשקי HTTPS / REST לשילוב קל ומאובטח עם מערכות נתונים. נתוני המדידה נחתמים גם הם, ומספקים הוכחת מקוריות. בעקבות יוזמת SAFE, ה- DCBM תומך בפורמט OCMF, ומציע את יכולת ההפעלה הטובה ביותר עבור מפעילי שירותי ענן.
HTTP / REST
HTTP הוא פרוטוקול החלפת הנתונים המשמש את כל דפדפני האינטרנט, מה שהופך אותו לתואם לכל תוכנה. HTTP / REST היא קבוצת משנה של הפרוטוקול המאפשרת עיצוב נתונים פשוט. הפורמט שנבחר עבור ה- DCBM הוא JSON, מה שמקנה למכשיר מערכי נתונים הניתנים לקריאה אנושית ומוכנת ל- IoT. באמצעות שיטות ה- HTTP העיקריות (GET / POST / PUT), ניתן בקלות לבקש מ- DCBM להתחיל, לעצור ולאחזר הפעלות טעינה. יתר על כן, קריאות בפגישה מספקות תצוגה חיה לנהג, ומציעות חוויה דמויית תחנת דלק ומבטיחות התפתחות קלה לשימוש ההמוני ברכבים חשמליים.
OCMF
OCMF (Open Charge Metering Format) הוא תקן קוד פתוח שפותח על ידי יוזמת SAFE. תוכנן להשגת עצמאות מערכת, והוא מתייחס למגוון רחב של סטנדרטים קיימים של טעינת EV שקובעים את החיוב הסופי של המונה. יתר על כן, התקן תוכנן כדי לתמוך בשדות נוספים בכדי לטפל בתהליכי החיוב המשתנים במהירות של הפעלות טעינה של EV. הברית של SAFE מספקת תוכנת שקיפות מוסמכת עבור OCMF כדי לאמת את האותנטיות של מושב הטעינה והתוצאות.
נתוני חיוב חתומים
ה- DCBM תומך בפורמט נתונים משלו יחד עם פורמט OCMF. שני הפורמטים חתומים דיגיטלית בשיטות ECDSA סטנדרטיות, המאפשרות אימות של מקוריות ושלמות נתוני החיוב. לכל DCBM יש מפתח ציבורי משלו שיירשם למוסד PKI (תשתיות מפתח ציבורי) ובכך יגן על משתמש הקצה.
איור 3: ערכת נתונים לדוגמא להפעלת טעינה של DCBM
באמצעות ה- DCBM החדש שלה, LEM פותח את תחום חיוב החשמל, שיכול לכלול יישומים כמו מרכזי נתונים, יישומים פוטו-וולטאיים ורשתות DC, ומאפשר מעבר אקולוגי בר קיימא.