Hodnoty měřiče nabíjení EV: Od hardwarového měřiče energie po nabíjecí platformu OCPP

Projekty nabíjení elektromobilů nejsou jen o výkonu, typu konektoru nebo vzhledu nabíječky. Pro provozovatele dobíjecích bodů, výrobce EVSE, poskytovatele nabíjecích platforem a projektové integrátory jsou spolehlivá data měření jedním ze základů pro fakturaci, monitorování, řízení zátěže a chytré nabíjení.

V nabíjecí stanici pro elektromobily mohou hodnoty měřiče pocházet z hardwarového měřiče energie nebo z vestavěného měřicího obvodu. Tyto hodnoty jsou čteny regulátorem nabíječky, mapovány do požadované datové struktury a přenášeny do Systém správy nabíjecí stanice (CSMS) prostřednictvím protokolů, jako je OCPP.

Pokud jsou data měření nepřesná, zpožděná, neúplná nebo nesprávně zmapovaná, může nabíjecí platforma čelit problémům s fakturačními záznamy, energetickými zprávami, kontrolou zátěže, analýzou údržby nebo řešením zákaznických sporů.

Open Charge Alliance popisuje OCPP jako komunikační protokol mezi nabíjecími stanicemi a systémy řízení nabíjení. OCA uvádí OCPP 1.6, OCPP 2.0.1 a OCPP 2.1 jako aktuálně podporované verze. OCPP 2.0.1 Ed.3 byl schválen jako IEC 63584 v roce 2024 a OCPP 2.1 byl vydán v roce 2025.

Pro kupující projektů nabíjení elektromobilů je klíčová otázka:

Jak se data měření hardwaru stanou spolehlivými daty měření OCPP pro zpoplatňovací platformu?

Jaké jsou hodnoty měřiče při nabíjení EV?

Při nabíjení EV jsou hodnoty měřiče naměřené údaje používané k popisu elektrického stavu nebo spotřeby energie při nabíjení. V závislosti na konstrukci nabíječky a implementaci OCPP mohou tyto hodnoty zahrnovat energii, výkon, napětí, proud, frekvenci, stav nabití, časové značky nebo jiná elektrická data.

V tomto článku metrové hodnoty odkazují na údaje měření používané při nabíjení elektromobilů k popisu kWh, výkonu, napětí, proudu, spotřeby na základě času a dalších informací o měření. Tyto hodnoty mohou pocházet z fyzického měřiče energie nebo z vestavěného měřicího obvodu a mohou být později přeneseny do CSMS prostřednictvím OCPP po zpracování regulátorem nabíječky.

V OCPP 1.6, MeterValues.req lze použít k odesílání měřených veličin, jako je výkon, energie, napětí a stav nabití baterie EV. V implementacích OCPP 2.x lze s daty měření souvisejícími s transakcemi zacházet odlišně. Materiály OCA například uvádějí, že hodnoty měřičů související s transakcemi lze odesílat prostřednictvím TransactionEvent , zatímco MeterValues lze stále používat v jiných kontextech.

Kupující by si měli před integrací potvrdit verzi OCPP, požadavky na platformu a implementaci ovladače nabíječky. Hodnoty měřidel by neměly být považovány za jednoduché číslo. Jsou součástí kompletního datového řetězce zahrnujícího fyzický měřič, regulátor nabíječky, mapování komunikace, datovou strukturu OCPP, backendové zpracování a logiku účtování.

Jaká data poskytuje měřič nabíjení EV?

Měřič nabíjení EV může poskytovat různé elektrické údaje v závislosti na tom, zda je instalován na straně střídavého proudu, na straně stejnosměrného proudu, na odbočném okruhu skříně nebo na výstupní cestě nabíječky.

Běžná data měření mohou zahrnovat:

• kWh energie: záznamy nabíjecích relací, fakturační reference a zprávy o energii
• Aktivní výkon: monitorování zátěže, omezení výkonu a chytré nabíjení
• Napětí: elektrický stav a detekce abnormálního stavu
• aktuální: sledování kabelu, fáze nebo výstupního proudu
• Frekvence: monitorování na straně sítě v AC systémech
• Účiník: Kontrola kvality napájení na straně AC
• Import/export energie: vybrané projekty obousměrné analýzy nebo analýzy energetických toků
• Načíst data profilu: energetické analýzy a řízení poptávky
• Údaje o události nebo poplachu: údržba a odstraňování problémů v závislosti na konstrukci systému

Ne každý měřič nabíjení EV poskytuje všechny tyto hodnoty. Dostupné údaje závisí na typu měřiče, místě měření, třídě přesnosti, komunikačním rozhraní, firmwaru a integraci ovladače nabíječky.

Jak se data měřiče hardwaru dostávají na platformu OCPP

Zjednodušené Měření nabíjení EV datový řetězec může vypadat takto:

Hardwarový měřič energie / měřicí obvod
→ Ovladač nabíječky
→ Data OCPP
→ Systém správy nabíjecí stanice (CSMS)
→ Platforma fakturace / monitorování / řízení zátěže

Hardwarový měřič energie měří elektrické hodnoty. Ovladač nabíječky čte tyto hodnoty prostřednictvím rozhraní, jako je RS485, Modbus, CAN, pulzní výstup nebo interní připojení. Kontrolér poté mapuje naměřená data podle požadavků softwaru nabíječky a platformy, než je odešle do CSMS.

V této fázi dochází k mnoha integračním problémům. Například:

• Regulátor nemůže přečíst požadovaný registr z měřiče
• Datová jednotka je mapována nesprávně
• Energetické hodnoty jsou v jednom systému kumulativní, ale v jiném založené na relaci
• Interval hlášení neodpovídá logice platformy
• Údaje na úrovni fáze jsou vyžadovány, ale nejsou poskytovány
• Na vybraných fakturačních trzích mohou být vyžadovány podepsané hodnoty měřidel, ale nejsou podporovány konstrukcí nabíječky, měřiče nebo platformy
• Účtovací software interpretuje data měřiče jinak než regulátor nabíječky

Z tohoto důvodu by měla být integrace dat měřiče ověřena prostřednictvím mapování komunikace, testování regulátoru nabíječky, testování platformy a přezkumu fakturace cílového trhu.

Integrace OCPP, Modbus a nabíječky

OCPP a Modbus jsou často diskutovány společně v projektech nabíjení elektromobilů, ale plní různé role.

Modbus se běžně používá mezi elektroměrem a regulátorem nabíječky. Například elektroměr na DIN lištu popř Měřič stejnosměrné energie může posílat hodnoty kWh, napětí, proudu nebo výkonu do regulátoru přes RS485 / Modbus.

OCPP se používá mezi nabíjecí stanicí a CSMS. Ovladač nabíječky odesílá stav nabíjení, data transakcí, hodnoty měřidel a další informace do platformy prostřednictvím OCPP.

Zjednodušené relationship is:

Měřič k ovladači: RS485 / Modbus / Pulse / CAN / Interní rozhraní
Řadič k platformě: OCPP

OCPP automaticky nezaručuje přesnost fakturace. Poskytuje komunikační rámec pro výměnu dat mezi nabíječkou a platformou. Přesnost účtování závisí na měřidle, místě měření, třídě přesnosti, kalibraci, mapování dat, logice platformy a místních požadavcích na shodu.

Data měření pro fakturaci, řízení zátěže a údržbu

Spolehlivá data měření podporují několik případů použití nabíjení EV.

Pro účtování potřebuje systém správné hodnoty energie, časová razítka, data zahájení a ukončení relace a logiku účtování. Na některých trzích nebo aplikacích může měření související s účtováním zahrnovat MID, Eichrecht, OCMF, podepsané hodnoty měřidel nebo jiné místní požadavky. Tyto požadavky by měly být potvrzeny podle země, typu nabíječky, modelu účtování, modelu měřiče a rozsahu certifikátu.

Materiál s podepsanými hodnotami měřidel OCA popisuje standardizovanou metodu sdílení podepsaných hodnot měřidel mezi nabíjecí stanicí a systémem správy nabíjecích stanic, včetně případů použití souvisejících s požadavky legální metrologie, jako je německý Eichrecht. To by mělo být považováno za požadavek cílového trhu, nikoli jako univerzální požadavek pro všechny projekty nabíjení elektromobilů.

Pro řízení zátěže může nabíjecí platforma potřebovat údaje o energii, proudu a energii v reálném čase nebo téměř v reálném čase. To pomáhá operátorům kontrolovat celkové zatížení místa, vyhnout se přetížení, rozdělovat energii mezi nabíječky a podporovat strategie chytrého nabíjení.

V případě údržby může napětí, proud, nevyváženost fází, abnormální změny napájení nebo ztráta komunikace pomoci identifikovat potenciální problémy. Data měření mohou také podporovat zprávy o energii, analýzu využití nabíječky a kontrolu provozního výkonu.

Měřicí body na AC a DC straně

Nabíjecí stanice pro elektromobily mohou používat různé měřicí body v závislosti na typu nabíječky a požadavcích projektu.

Měření na straně střídavého proudu lze použít pro nabíječky střídavého proudu, distribuční obvody, monitorování napáječe nebo řízení energie na úrovni lokality. Typické produkty mohou zahrnovat:

• Jednofázové AC měřiče
• Třífázové AC měřiče
• Elektroměry na DIN lištu
• Elektroměry s komunikací RS485 / Modbus

Měření na stejnosměrné straně lze použít v systémech stejnosměrného nabíjení, kde je vyžadováno měření stejnosměrné energie na výstupní straně. Měřiče stejnosměrného proudu mohou pomoci měřit stejnosměrné napětí, proud, výkon a energii v závislosti na modelu a konstrukci systému.

Kupující projektu by neměli předpokládat, že měřidlo na AC a DC straně slouží stejnému účelu. Správný měřicí bod by měl být definován podle architektury nabíječky, požadavků na fakturaci, logiky platformy, požadavků na certifikaci a cílového trhu.

Kontrolní seznam pro výběr měřidel pro výrobce EVSE a CPO

Před výběrem měřiče nabíjení EV by měli výrobci EVSE, operátoři nabíjecích bodů a systémoví integrátoři potvrdit:

Lepší projektová otázka není pouze „Jaký měřič bychom měli použít pro nabíjení elektromobilů?“ ale:

Které místo měření, hodnoty dat, komunikační rozhraní, obnovovací frekvenci a požadavky na fakturaci musí tento měřič nabíjení elektromobilu podporovat pro naši nabíječku a platformu?

Jak může YTL podporovat projekty měření nabíjení EV

Zhejiang Yongtailong Electronic Co., Ltd. (YTL) vyrábí produkty pro měření a měření energie pro komerční a průmyslové aplikace, nabíjení elektromobilů, inteligentní budovy, PV/ESS, datová centra a aplikace pro distribuci energie.

U projektů měření nabíjení elektromobilů mohou relevantní kategorie produktů YTL zahrnovat:

• Jednofázové AC měřiče
• Třífázové AC měřiče
• Elektroměry na DIN lištu
• Měřič stejnosměrné energies
• Rychlá obnova dat měřiče energie pro aplikace správy zátěže
• Elektroměry s komunikací RS485 / Modbus
• Multifunkční měřiče výkonu podle aplikace
• Podpora měření OEM/ODM podle projektu

YTL může podporovat výrobce EVSE, CPO a systémové integrátory při vyhodnocování typu měřiče, měřicího bodu, komunikačního rozhraní, požadavků na mapu registru Modbus, diskuzi o mapování OCPP, požadavků na aktualizaci dat, certifikačních dokumentů a požadavků na testování vzorků.

Soulad s účtováním nabíjení EV by měl být vždy potvrzen podle vybraného modelu měřiče, rozsahu certifikátu, návrhu ovladače nabíječky a pravidel cílového trhu. MID, Eichrecht, OCMF, podepsané hodnoty měřidel nebo jiné požadavky související s fakturací musí být přezkoumány podle modelu, certifikátu a projektové žádosti.

Vybrané modely YTL mohou podporovat AC nebo DC měření, komunikaci RS485 / Modbus, rychlou obnovu dat nebo instalaci na DIN lištu v závislosti na designu produktu a požadavcích projektu. Přesná způsobilost by měla být vždy potvrzena před nákupem.

FAQ

Jaké jsou hodnoty měřičů při nabíjení EV?

Hodnoty elektroměru jsou elektrická naměřená data používaná při nabíjení EV, jako je kWh, výkon, napětí, proud, časové značky nebo jiné hodnoty v závislosti na konstrukci nabíječky a implementaci OCPP.

Jak nabíječky EV využívají data měření OCPP?

Nabíječky elektromobilů mohou odesílat data měření do CSMS prostřednictvím OCPP. Platforma může data používat pro záznamy relací, účtování, monitorování, řízení zátěže a hlášení.

Zaručuje OCPP přesnost fakturace?

Ne. OCPP poskytuje komunikační rámec. Přesnost účtování závisí na hardwarovém měřiči, místě měření, třídě přesnosti, mapování dat, logice platformy a místních požadavcích na účtování.

Jaký je rozdíl mezi hodnotami OCPP MeterValues ​​a hodnotami hardwarových měřičů?

Hardwarové odečty měřidel pocházejí z fyzického měřiče nebo měřicího obvodu. Data měření OCPP jsou data přenášená z nabíjecí stanice do řídicí platformy po přečtení, mapování a zpracování regulátorem.

Je MID vyžadováno pro účtování nabíjení EV?

Záleží na cílovém trhu a požadavcích projektu. Některé trhy nebo aplikace mohou vyžadovat MID, Eichrecht, OCMF, podepsané hodnoty měřidel nebo jiné podmínky shody. Kupující by měli potvrdit požadavky podle země, typu nabíječky a modelu fakturace.

Jaký je rozdíl mezi Modbus a OCPP v nabíjení EV?

Modbus se často používá mezi elektroměrem a regulátorem nabíječky. OCPP se používá mezi nabíječkou a CSMS.

Kde by měl být elektroměr instalován v nabíjecí stanici pro elektromobily?

Místo měření závisí na architektuře nabíječky a požadavcích projektu. Může být instalován na střídavém vstupu, střídavém obvodu, výstupní cestě stejnosměrného proudu, na úrovni skříně nebo na úrovni pracoviště. Kupující by měli definovat místo měření podle požadavků fakturace, monitorování, řízení zátěže a souladu.

Může jeden metr podporovat všechny nabíjecí platformy pro elektromobily?

Ne automaticky. Integrace měřiče by měla být ověřena prostřednictvím mapování komunikace, testování ovladače nabíječky a požadavků platformy.

Co by měli výrobci EVSE zkontrolovat před výběrem měřiče?

Měly by potvrdit místo měření, AC nebo DC měření, požadované hodnoty dat, komunikační rozhraní, obnovovací frekvenci, třídu přesnosti, certifikační dokumenty a požadavky na integraci regulátoru.

Závěr

Hodnoty měřiče nabíjení EV propojují vrstvu fyzického elektrického měření s digitální nabíjecí platformou. Hardwarové měřiče poskytují kWh, výkon, napětí, proud a další údaje. Ovladače nabíječky čtou a mapují tyto hodnoty. OCPP pak pomáhá přenášet data měření do CSMS pro fakturaci, monitorování, řízení zátěže a údržbu.

Pro výrobce EVSE, CPO a projektové integrátory závisí úspěšné měření nabíjení EV na více než na výběru měřiče. Vyžaduje správnou definici měřicího bodu, mapování komunikace, konfiguraci dat OCPP, testování platformy a kontrolu fakturace cílového trhu.

Plánujete projekt měření nabíjení elektromobilů? Sdílejte svou architekturu nabíječky, AC nebo DC měřící bod, požadované měřené veličiny, komunikační rozhraní, verzi OCPP, fakturační trh a odhadované množství s YTL. Náš tým může podpořit výběr měřiče, technické potvrzení a vyhodnocení měření specifického pro projekt.