Yenilikçi teknoloji Elektrikli araçların (EV'ler) yaygınlaşması, mobilite alışkanlıklarının yeniden keşfedilmesine yol açarken, bunların kitlesel ölçekte yayılması da yeni teknolojik engelleri beraberinde getiriyor. Şarj istasyonları önemli bir örnektir. Önümüzdeki beş yıldaki zorluk, sürücülerin 'menzil kaygısı' yaşamamasını ve rotaları üzerindeki herhangi bir şarj istasyonunda hızlı bir şekilde "yeniden dolum" yapabilmelerini sağlamak için küresel ağlar oluşturmaktır. Tüm ekonomik toparlanma planları tarafından desteklenen ve bunlara entegre edilen büyük şarj ağları Avrupa'ya yayılıyor.
Hızlı Şarj Maliyetlerinin Uyumlaştırılmasına Yönelik Bir DC Ölçer
Günümüzün kamuya açık şarj altyapısı çoğunlukla alternatif akım (AC) sağlıyor. Bu, yaklaşık 44 kW'lık düşük güç kapasitesi nedeniyle ortalama sekiz saatlik uzun bir şarj süresine yol açar. Bu şarj süresini yalnızca birkaç dakikaya indirmek için şarj cihazı üreticileri, Araç İçi Şarj Cihazını (OBC) atlayarak ve elektrikli aracın akü paketini doğrudan besleyerek AC'yi arabanın dışında doğru akıma (DC) dönüştürür. Bu yöntem şarj gücünü 400 kW'a kadar çıkarsa da, bu dönüştürme aşaması elektrikli araç sahibine fatura edilmemesi gereken güç kayıplarına neden olur. Böylece dönüşüm aşamasından sonra şarj süresi yerine elektrikli araca aktarılan enerjiyi tam olarak takip etmek ve faturalandırmak için bir elektrik sayacı yerleştiriliyor.
Bu ihtiyacı karşılamak için LEM bugün DC Faturalama Ölçer'i (DCBM) piyasaya sürüyor. Bu yeni DC ölçüm çözümü akıllıdır, son derece kompakttır ve hassas enerji ölçümüne dayalı faturalandırmayı zorunlu kılan Alman "Eichrecht" düzenlemeleriyle tamamen uyumludur. Standartlar yalnızca Avrupa düzeyde ama aynı zamanda uluslararası düzeyde.
Şekil 1: LEM DCBM
LEM DCBM, birlikte çalışabilirlik ve veri güvenliğine yönelik pazar taleplerini karşılamak, halihazırda konuşlandırılmış olan şarj istasyonlarının kolay ve hızlı bir şekilde yenilenmesi ve 600A/1000V'a kadar yüksek güç ölçümleri için geliştirilmiştir.
Elektroteknik Sistemlerden Buluta Açılan Kapı
LEM DCBM küresel bir şarj istasyonuna entegre edilmiştir mimari. Elektrikli araç sahibi tarafından bir ücret talep edildiğinde, şarj noktası operatöründen, şarj kontrolöründen DCBM'ye kadar uzanan bir talep zinciri tetiklenir. İkincisi, şarj seansının tamamı boyunca enerjiyi ölçmeye başlar. Şarj işlemi tamamlandığında, ölçüm verileri, birbirini takip eden talepler tarafından taşınan çeşitli tanımlayıcılarla birlikte DCBM'deki uzun süreli bellekte toplanır ve saklanır ve bir imza ile güvence altına alınır. Şarj oturumu sırasında DCBM, kontrol ünitesine o anda aktarılan enerjinin yanı sıra canlı akım, voltaj ve sıcaklık ölçümlerine ilişkin verileri sağlayabilir.
Şekil 2: Küresel şarj istasyonu mimarisi
Geleceğe yönelik iletişim
Ethernet iletişimi sunan DCBM, Tak&Çalıştır özelliğine sahiptir. Anında ağ entegrasyonu, otomatik adresleme için isteğe bağlı DHCP ile küresel TCP/IP standardı aracılığıyla sağlanır. Ürün, veri sistemleriyle kolay ve güvenli entegrasyon için HTTPS/REST arabirimi sunar. Ölçüm verileri ayrıca orijinalliğin kanıtını sağlayacak şekilde imzalanır. SAFE girişimini takiben DCBM, OCMF formatını destekleyerek bulut hizmeti operatörleri için en iyi birlikte çalışabilirliği sunar.
HTTP/REST
HTTP, her web tarayıcısı tarafından kullanılan ve onu tüm yazılımlarla uyumlu hale getiren veri alışverişi protokolüdür. HTTP/REST, protokolün basit veri biçimlendirmesine izin veren bir alt kümesidir. DCBM için seçilen format, cihaza insan tarafından okunabilen, IoT'ye hazır veri kümeleri sağlayan JSON'dur. Ana HTTP yöntemlerini (GET / POST / PUT) kullanarak DCBM'den şarj oturumlarını başlatması, durdurması ve alması kolayca talep edilebilir. Üstelik oturum içi okumalar sürücüye canlı bir görüntü sunarak benzin istasyonu benzeri bir deneyim sunuyor ve elektrikli araçların toplu kullanımına kolay bir geçiş sağlıyor.
OCMF
OCMF (Açık Şarj Ölçüm Formatı), SAFE girişimi tarafından geliştirilen açık kaynaklı bir standarttır. Sistem bağımsızlığını elde etmek için tasarlanan bu sistem, sayacın son faturalandırmasını belirleyen çok çeşitli mevcut EV şarj standartlarını ele alıyor. Ayrıca standart, elektrikli araç şarj oturumlarının hızla değişen faturalandırma süreçlerine yanıt vermek için ekstra alanları destekleyecek şekilde tasarlandı. SAFE ittifakı, OCMF'ye şarj oturumunun ve sonuçların orijinalliğini doğrulamak için sertifikalı bir şeffaflık yazılımı sağlar.
İmzalı Faturalandırma Verileri
DCBM, OCMF formatının yanı sıra kendi veri formatını da destekler. Her iki format da standart ECDSA yöntemleriyle dijital olarak imzalanmıştır ve faturalandırma verilerinin orijinalliğinin ve bütünlüğünün doğrulanmasına olanak tanır. Her DCBM'nin, bir PKI (Genel Anahtar Altyapısı) kurumuna kaydedilecek ve böylece son kullanıcıyı koruyacak kendi genel anahtarı vardır.
Şekil 3: DCBM şarj oturumu için örnek veri seti
LEM, yeni DCBM'si ile veri merkezleri, fotovoltaik uygulamalar ve DC şebekeleri gibi uygulamaları içerebilen elektrik faturalandırma alanını açarak sürdürülebilir, ekolojik bir geçişe olanak tanıyor