Het innovatieve technologie van elektrische voertuigen (EV's) leidt tot een heruitvinding van mobiliteitsgewoonten, terwijl hun inzet op grote schaal nieuwe technologische obstakels opwerpt. Laadstations zijn een belangrijk voorbeeld. De uitdaging voor de komende vijf jaar is om wereldwijde netwerken op te bouwen om ervoor te zorgen dat bestuurders geen 'bereikangst' hebben en snel kunnen 'bijvullen' bij elk laadstation langs hun route. Grote laadnetwerken verspreiden zich over Europa, ondersteund door en geïntegreerd in alle economische herstelplannen.
Een DC-meter voor harmonisatie van kosten voor snel opladen
De huidige openbare laadinfrastructuur levert voornamelijk wisselstroom (AC). Dit leidt tot een lange oplaadtijd van gemiddeld acht uur door een laag vermogen van circa 44 kW. Om deze oplaadtijd terug te brengen tot slechts enkele minuten, zetten laderfabrikanten de wisselstroom om in gelijkstroom (DC) buiten de auto, waarbij ze de OnBoard-Charger (OBC) omzeilen en het accupakket van het elektrische voertuig rechtstreeks voeden. Hoewel deze methode het laadvermogen tot 400 kW verhoogt, genereert deze conversiefase vermogensverliezen die niet aan de eigenaar van de elektrische auto mogen worden gefactureerd. Er wordt dus een elektrische meter geplaatst na de conversiefase om de exacte energie die naar het elektrische voertuig wordt overgebracht te bewaken en te factureren, in plaats van de oplaadduur.
Om aan deze behoefte te voldoen, lanceert LEM vandaag zijn DC Billing Meter (DCBM). Deze nieuwe DC-meteroplossing is slim, extreem compact en volledig in overeenstemming met de Duitse "Eichrecht" -regelgeving, die facturering op basis van nauwkeurige energiemetingen afdwingt. Normen worden niet alleen op het Nederlands niveau maar ook internationaal.
Figuur 1: LEM DCBM
De LEM DCBM is ontwikkeld om te voldoen aan de vraag van de markt naar interoperabiliteit en gegevensbeveiliging, voor eenvoudige en snelle montage achteraf van reeds gebruikte laadstations en voor metingen van hoog vermogen, tot 600A / 1000V.
Een gateway van elektrotechnische systemen naar de cloud
De LEM DCBM is geïntegreerd in een wereldwijd laadstation architectuur. Wanneer de eigenaar van een elektrische auto om een lading vraagt, wordt een reeks verzoeken geactiveerd, die via de exploitant van het laadpunt, de laadcontroller en tot aan de DCBM lopen. De laatste begint energie te meten gedurende de hele duur van de oplaadsessie. Wanneer het opladen is voltooid, worden de meetgegevens verzameld en opgeslagen in het langetermijngeheugen in de DCBM, samen met verschillende identificatoren die door de opeenvolgende verzoeken worden gedragen, en beveiligd door een handtekening. Tijdens de laadsessie kan de DCBM de controller voorzien van gegevens over de momenteel overgedragen energie, evenals live stroom-, spannings- en temperatuurmetingen.
Figuur 2: Architectuur van wereldwijde laadstations
Toekomstgerichte communicatie
De DCBM biedt Ethernet-communicatie en is Plug & Play. Onmiddellijke netwerkintegratie wordt gegarandeerd door de wereldwijde TCP / IP-standaard, met optionele DHCP voor automatische adressering. Het product biedt HTTPS / REST-interface voor eenvoudige, veilige integratie met datasystemen. De meetgegevens zijn ook ondertekend, wat een bewijs van echtheid oplevert. In navolging van het SAFE-initiatief ondersteunt de DCBM het OCMF-formaat, wat de beste interoperabiliteit biedt voor exploitanten van cloudservices.
HTTP / REST
HTTP is het gegevensuitwisselingsprotocol dat door elke webbrowser wordt gebruikt, waardoor het compatibel is met alle software. HTTP / REST is een subset van het protocol waarmee eenvoudige gegevensopmaak mogelijk is. Het gekozen formaat voor de DCBM is JSON, waardoor het apparaat voor mensen leesbare, IoT-ready datasets is. Met behulp van de belangrijkste HTTP-methoden (GET / POST / PUT) kan de DCBM eenvoudig worden opgevraagd om laadsessies te starten, te stoppen en op te halen. Bovendien bieden de metingen tijdens de sessie een live-weergave aan de bestuurder, waardoor een benzinestation-achtige ervaring wordt geboden en een gemakkelijke evolutie naar het massale gebruik van elektrische voertuigen wordt gegarandeerd.
OCMF
De OCMF (Open Charge Metering Format) is een open-source standaard ontwikkeld door het SAFE-initiatief. Ontworpen om systeemonafhankelijkheid te bereiken, beantwoordt het aan een breed scala van bestaande oplaadnormen voor elektrische voertuigen die de uiteindelijke facturering van de meter bepalen. Bovendien is de standaard ontworpen om extra velden te ondersteunen om de snel veranderende factureringsprocessen van EV-laadsessies aan te pakken. De SAFE-alliantie levert gecertificeerde transparantiesoftware voor OCMF om de authenticiteit van de laadsessie en de resultaten te verifiëren.
Ondertekende factuurgegevens
De DCBM ondersteunt zijn eigen gegevensformaat samen met het OCMF-formaat. Beide formaten zijn digitaal ondertekend met standaard ECDSA-methoden, waardoor verificatie van authenticiteit en integriteit van de factureringsgegevens mogelijk is. Elke DCBM heeft zijn eigen openbare sleutel die wordt geregistreerd bij een PKI-instelling (Public Key Infrastructure), waardoor de eindgebruiker wordt beschermd.
Figuur 3: Voorbeeldgegevensset voor een DCBM-laadsessie
Met zijn nieuwe DCBM opent LEM het gebied van elektriciteitsfacturering, dat toepassingen kan omvatten zoals datacentra, fotovoltaïsche toepassingen en DC-netten, waardoor een duurzame, ecologische transitie mogelijk wordt