Um medidor de corrente contínua que harmoniza os custos para um carregamento rápido
A atual infraestrutura de carregamento público fornece principalmente corrente alternada (CA), o que exige um longo tempo de carregamento de aproximadamente oito horas devido à sua baixa capacidade de potência, cerca de 44 kW. Para reduzir este tempo de carregamento para apenas alguns minutos, os fabricantes de carregadores convertem a CA em corrente contínua (CC) fora do veículo, contornando o carregador de bordo (OBC) e alimentando diretamente a bateria do veículo elétrico. Embora este método aumente a potência de carregamento para até 400 kW, a etapa de conversão gera perdas de energia que não devem ser cobradas ao proprietário do veículo elétrico. Portanto, um contador de eletricidade é instalado após a etapa de conversão para monitorizar e cobrar pela quantidade exata de energia transferida para o veículo elétrico, e não pelo tempo de carregamento.
Para fazer face a esta necessidade, a LEM anuncia a sua solução DCBM (DC Billing Meter), um novo contador CC inteligente e extremamente compacto, em conformidade com a regulamentação alemã "Eichrecht", que exige a cobrança com base em medições precisas de energia. Os padrões estão atualmente a ser adotados nos níveis europeu e internacional.
O LEM DCBM foi desenvolvido para satisfazer a procura de interoperabilidade e segurança de dados, permitindo uma adaptação fácil e rápida de postos de carregamento já instalados e a medição de potência até 600A/1000V.
Uma porta de entrada entre os sistemas eletrotécnicos e a nuvem
O DCBM da LEM está integrado na arquitetura geral da estação de carregamento. Quando o proprietário de um veículo elétrico pretende carregar, é acionada uma série de solicitações, passando pelo operador do ponto de carregamento e pelo controlador de carga até chegar ao DCBM. O DCBM inicia então a medição de energia durante toda a sessão de carregamento. Assim que o carregamento estiver concluído, os dados de medição são recolhidos e armazenados na memória de longo prazo do DCBM, juntamente com vários identificadores incorporados nos pedidos subsequentes e protegidos com uma assinatura digital. Durante a sessão de carregamento, o DCBM pode fornecer ao controlador dados sobre a energia transferida, bem como medições de corrente, tensão e temperatura em tempo real.
Figura 2. Arquitetura geral da estação de carregamento.
Comunicação orientada para o futuro
O DCBM oferece comunicação Ethernet plug-and-play. A integração instantânea na rede é conseguida através da norma global TCP/IP, com DHCP opcional para endereçamento automático. O produto possui uma interface HTTPS/REST para uma integração fácil e segura com sistemas de dados. Os dados de medição são também assinados digitalmente para comprovar a sua autenticidade. Em conformidade com a iniciativaS.AFE, o DCBM suporta o formato OCMF, oferecendo assim uma interoperabilidade ideal para os fornecedores de serviços na nuvem.
HTTP/REST
O HTTP é o protocolo de troca de dados utilizado pelos navegadores web na internet, o que o torna compatível com praticamente qualquer software. O HTTP/REST é um subconjunto do protocolo que simplifica a formatação dos dados. O formato escolhido para o DCBM é o JSON, que fornece ao dispositivo conjuntos de dados legíveis por humanos e prontos para a IoT. O DCBM utiliza os principais métodos HTTP (GET/POST/PUT), permitindo pedidos fáceis para iniciar, parar e retomar sessões de upload. Além disso, os dados recolhidos durante cada sessão são apresentados ao operador em todos os momentos.
Isto oferece uma experiência semelhante à de um posto de abastecimento de combustível e facilita a evolução para a utilização generalizada de veículos elétricos.
OCMF
O OCMF ( Open Charge Metering Format ) é um standard de código aberto desenvolvido pela iniciativa SAFE . Foi concebido para alcançar a independência do sistema e abrange uma grande variedade de padrões de carregamento de veículos elétricos existentes que determinam a leitura final do contador. Além disso, a norma foi concebida para fornecer mais campos e acomodar as rápidas mudanças nos processos de faturação para sessões de carregamento de veículos elétricos. A aliança SAFE oferece software de transparência certificado para OCMF para verificar a autenticidade das sessões de carregamento e dos resultados.
Informações de faturação assinadas
O DCBM utiliza o seu próprio formato de dados, para além do OCMF. Ambos os formatos são assinados digitalmente utilizando métodos ECDSA standard, permitindo a verificação da autenticidade e integridade dos dados de faturação. Cada DCBM tem a sua própria chave pública, que deve ser registada numa instituição de Infraestrutura de Chaves Públicas (PKI), proporcionando assim proteção ao utilizador final.
Figura 3. Exemplo de um conjunto de dados correspondente a uma sessão de carregamento com DCBM.
Conclusão
Com o seu novo DCBM, a LEM abre a possibilidade de faturação de eletricidade, incluindo aplicações como data centers, sistemas fotovoltaicos e redes de corrente contínua, possibilitando assim uma transição sustentável e ecológica
Autores
Alexis Rigaud, Clément Saudet, Sébastien Auray, Florent Balboni, Mathieu Béguin
