Значения счетчика зарядки электромобилей: от аппаратного счетчика энергии до зарядной платформы OCPP

Проекты зарядки электромобилей касаются не только выходной мощности, типа разъема или внешнего вида зарядного устройства. Для операторов пунктов зарядки, производителей EVSE, поставщиков зарядных платформ и интеграторов проектов надежные данные измерений являются одной из основ выставления счетов, мониторинга, управления нагрузкой и интеллектуальной зарядки.

На зарядной станции для электромобилей значения счетчиков могут поступать от аппаратного счетчика энергии или встроенной схемы измерения. Эти значения считываются контроллером зарядного устройства, преобразуются в необходимую структуру данных и передаются в Система управления зарядной станцией (CSMS) через такие протоколы, как OCPP.

Если данные измерения являются неточными, запаздывающими, неполными или неправильно отображены, зарядная платформа может столкнуться с проблемами с записями счетов, отчетами об энергопотреблении, контролем нагрузки, анализом технического обслуживания или урегулированием споров с клиентами.

Open Charge Alliance описывает OCPP как протокол связи между зарядными станциями и системами управления зарядкой. OCA перечисляет OCPP 1.6, OCPP 2.0.1 и OCPP 2.1 как поддерживаемые в настоящее время версии. OCPP 2.0.1 Ed.3 был утвержден как IEC 63584 в 2024 году, а OCPP 2.1 был выпущен в 2025 году.

Для покупателей проекта зарядки электромобилей ключевым вопросом является:

Как данные аппаратных измерений становятся надежными данными измерений OCPP для зарядной платформы?

Каковы значения счетчиков при зарядке электромобилей?

При зарядке электромобилей значения счетчиков представляют собой данные измерений, используемые для описания электрического состояния или энергопотребления во время сеанса зарядки. В зависимости от конструкции зарядного устройства и реализации OCPP эти значения могут включать энергию, мощность, напряжение, ток, частоту, состояние заряда, временные метки или другие электрические данные.

В этой статье значения счетчика обратитесь к данным измерений, используемым при зарядке электромобилей, для описания кВтч, мощности, напряжения, тока, потребления по времени и другой измерительной информации. Эти значения могут поступать от счетчика физической энергии или встроенной схемы измерения, а затем могут быть переданы в CSMS через OCPP после обработки контроллера зарядного устройства.

В OCPP 1.6 MeterValues.req может использоваться для отправки таких измеряемых величин, как мощность, энергия, напряжение и уровень заряда аккумулятора электромобиля. В реализациях OCPP 2.x данные измерения, связанные с транзакциями, могут обрабатываться по-другому. Например, в материалах OCA отмечается, что значения счетчиков, связанных с транзакциями, могут быть отправлены через Транзакционное событие , в то время как MeterValues все еще может использоваться в других контекстах.

Перед интеграцией покупатели должны подтвердить версию OCPP, требования к платформе и реализацию контроллера зарядного устройства. Значения счетчика не следует рассматривать как простое число. Они являются частью полной цепочки данных, включающей физический счетчик, контроллер зарядного устройства, схему связи, структуру данных OCPP, внутреннюю обработку и логику выставления счетов.

Какие данные предоставляет счетчик зарядки электромобилей?

Счетчик зарядки электромобилей может предоставлять разные электрические данные в зависимости от того, установлен ли он на стороне переменного тока, стороне постоянного тока, ответвленной цепи шкафа или выходном тракте зарядного устройства.

Общие данные измерений могут включать в себя:

• кВтч энергии: записи сеансов зарядки, ссылки на счета и отчеты об энергопотреблении
• Активная мощность: мониторинг нагрузки, ограничение мощности и умная зарядка
• Напряжение: обнаружение электрического состояния и ненормального состояния
• Текущий: контроль кабеля, фазы или выходного тока
• Частота: мониторинг со стороны сети в системах переменного тока
• Коэффициент мощности: Проверка качества электроэнергии на стороне переменного тока
• Импорт/экспорт энергии: выбранные проекты двунаправленного анализа или анализа энергетических потоков
• Загрузить данные профиля: энергетический анализ и управление спросом
• Данные о событии или тревоге: техническое обслуживание и устранение неисправностей, в зависимости от конструкции системы

Не каждый счетчик зарядки электромобилей предоставляет все эти значения. Доступные данные зависят от типа счетчика, точки измерения, класса точности, интерфейса связи, прошивки и интеграции контроллера зарядного устройства.

Как данные измерителей оборудования достигают платформы OCPP

Упрощенный Учет зарядки электромобилей Цепочка данных может выглядеть так:

Аппаратный счетчик энергии/схема измерения
→ Контроллер зарядного устройства
→ Данные OCPP
→ Система управления зарядными станциями (CSMS)
→ Платформа биллинга/мониторинга/управления нагрузкой

Аппаратный счетчик энергии измеряет электрические значения. Контроллер зарядного устройства считывает эти значения через такой интерфейс, как RS485, Modbus, CAN, импульсный выход или внутреннее соединение. Затем контроллер сопоставляет данные измерений в соответствии с программным обеспечением зарядного устройства и требованиями платформы, прежде чем отправлять их в CSMS.

На этом этапе возникает множество проблем с интеграцией. Например:

• Контроллер не может считать нужный регистр со счетчика.
• Единица данных сопоставлена неправильно
• Значения энергии суммируются в одной системе, но зависят от сеанса в другой.
• Интервал отчетности не соответствует логике платформы
• Данные на уровне фазы необходимы, но не предоставлены.
• На некоторых рынках выставления счетов могут потребоваться подписанные значения счетчиков, но они не поддерживаются конструкцией зарядного устройства, счетчика или платформы.
• Программное обеспечение для выставления счетов интерпретирует данные счетчика иначе, чем контроллер зарядного устройства.

По этой причине интеграция данных счетчиков должна быть проверена посредством картирования коммуникаций, тестирования контроллера зарядного устройства, тестирования платформы и анализа выставления счетов на целевом рынке.

Интеграция OCPP, Modbus и контроллера зарядного устройства

OCPP и Modbus часто обсуждаются вместе в проектах зарядки электромобилей, но они выполняют разные функции.

Modbus обычно используется между счетчиком энергии и контроллером зарядного устройства. Например, счетчик электроэнергии на DIN-рейку или счетчик энергии постоянного тока может отправлять значения кВтч, напряжения, тока или мощности на контроллер через RS485 / Modbus.

OCPP используется между зарядной станцией и CSMS. Контроллер зарядного устройства отправляет на платформу статус зарядки, данные транзакций, значения счетчиков и другую информацию через OCPP.

Упрощенный relationship is:

Измеритель к контроллеру: RS485/Modbus/импульсный/CAN/внутренний интерфейс
От контроллера к платформе: OCPP

OCPP не гарантирует автоматически точность выставления счетов. Он обеспечивает структуру связи для обмена данными между зарядным устройством и платформой. Точность выставления счетов зависит от счетчика, точки измерения, класса точности, калибровки, сопоставления данных, логики платформы и местных требований.

Данные измерений для выставления счетов, управления нагрузкой и технического обслуживания

Надежные данные измерений поддерживают несколько вариантов использования зарядки электромобилей.

Для выставления счетов системе необходимы правильные значения энергии, временные метки, данные начала и завершения сеанса, а также логика выставления счетов. На некоторых рынках или в приложениях измерения, связанные с выставлением счетов, могут включать MID, Eichrecht, OCMF, подписанные значения счетчиков или другие местные требования. Эти требования должны быть подтверждены в зависимости от страны, типа зарядного устройства, модели выставления счетов, модели счетчика и области действия сертификата.

В материалах OCA о подписанных значениях счетчиков описан стандартизированный метод обмена подписанными значениями счетчиков между зарядной станцией и системой управления зарядной станцией, включая варианты использования, связанные с требованиями законодательной метрологии, такими как немецкий Eichrecht. Это следует рассматривать как требование целевого рынка, а не универсальное требование для всех проектов по зарядке электромобилей.

Для управления нагрузкой зарядной платформе могут потребоваться данные о мощности, токе и энергии в режиме реального времени или почти в реальном времени. Это помогает операторам контролировать общую нагрузку на объекте, избегать перегрузок, распределять мощность между зарядными устройствами и поддерживать стратегии интеллектуальной зарядки.

При техническом обслуживании потенциальные проблемы могут помочь определить напряжение, ток, дисбаланс фаз, аномальные изменения мощности или потерю связи. Данные измерений также могут использоваться в отчетах об энергопотреблении, анализе использования зарядных устройств и обзоре рабочих характеристик.

Точки измерения на стороне переменного и постоянного тока

Зарядные станции для электромобилей могут использовать разные точки учета в зависимости от типа зарядного устройства и требований проекта.

Измерение на стороне переменного тока может использоваться для зарядных устройств переменного тока, распределительных цепей, мониторинга фидеров или управления энергопотреблением на уровне объекта. Типичные продукты могут включать в себя:

• Однофазные счетчики переменного тока
• Трехфазные счетчики переменного тока
• Счетчики энергии на DIN-рейку
• Счетчики с поддержкой связи RS485/Modbus

Измерение на стороне постоянного тока может использоваться в системах зарядки постоянного тока, где требуется измерение энергии постоянного тока на стороне выхода. Счетчики энергии постоянного тока могут помочь измерить напряжение, ток, мощность и энергию постоянного тока в зависимости от модели и конструкции системы.

Покупатели проекта не должны предполагать, что счетчик на стороне переменного тока и счетчик на стороне постоянного тока служат одной и той же цели. Правильная точка измерения должна быть определена в соответствии с архитектурой зарядного устройства, требованиями к выставлению счетов, логикой платформы, требованиями сертификации и целевым рынком.

Контрольный список выбора счетчика для производителей EVSE и CPO

Прежде чем выбрать счетчик зарядки электромобилей, производители EVSE, операторы пунктов зарядки и системные интеграторы должны подтвердить:

Лучший вопрос проекта — это не только «Какой счетчик нам следует использовать для зарядки электромобилей?» но:

Какую точку измерения, значения данных, интерфейс связи, частоту обновления и требования к выставлению счетов должен поддерживать этот счетчик зарядки электромобилей для нашего зарядного устройства и платформы?

Как YTL может поддержать проекты по измерению заряда электромобилей

Zhejiang Yongtailong Electronic Co., Ltd. (YTL) производит продукты для измерения энергии и мощности для коммерческих, промышленных, зарядных устройств для электромобилей, умных зданий, фотоэлектрических/ESS, центров обработки данных и распределения электроэнергии.

Для проектов по измерению заряда электромобилей соответствующие категории продуктов YTL могут включать:

• Однофазные счетчики переменного тока
• Трехфазные счетчики переменного тока
• Счетчики энергии на DIN-рейку
• счетчик энергии постоянного токаs
• Быстрое обновление данных счетчиков энергии для приложений управления нагрузкой
• Счетчики с поддержкой связи RS485/Modbus
• Многофункциональные измерители мощности по применению
• Поддержка измерения OEM/ODM по проектам

YTL может оказать поддержку производителям EVSE, CPO и системным интеграторам в оценке типа счетчика, точки измерения, интерфейса связи, требований к карте регистров Modbus, обсуждения сопоставления измеряемых величин OCPP, требований к обновлению данных, сертификационных документов и требований к выборочным испытаниям.

Соблюдение требований по выставлению счетов за зарядку электромобилей всегда должно подтверждаться в соответствии с выбранной моделью счетчика, областью действия сертификата, конструкцией контроллера зарядного устройства и правилами целевого рынка. MID, Eichrecht, OCMF, подписанные значения счетчиков или другие требования, связанные с выставлением счетов, должны быть проверены в соответствии с моделью, сертификатом и заявкой на проект.

Отдельные модели YTL могут поддерживать измерение переменного или постоянного тока, связь RS485/Modbus, быстрое обновление данных или установку на DIN-рейку в зависимости от конструкции продукта и требований проекта. Точные возможности всегда должны подтверждаться перед закупкой.

Часто задаваемые вопросы

Каковы значения счетчиков при зарядке электромобилей?

Показания счетчиков — это данные электрических измерений, используемые при зарядке электромобилей, такие как кВтч, мощность, напряжение, ток, временные метки или другие значения, в зависимости от конструкции зарядного устройства и реализации OCPP.

Как зарядные устройства для электромобилей используют данные измерений OCPP?

Зарядные устройства для электромобилей могут отправлять данные измерений в CSMS через OCPP. Платформа может использовать данные для записи сеансов, выставления счетов, мониторинга, управления нагрузкой и отчетности.

Гарантирует ли OCPP точность выставления счетов?

Нет. OCPP обеспечивает структуру коммуникации. Точность выставления счетов зависит от аппаратного счетчика, точки измерения, класса точности, сопоставления данных, логики платформы и местных требований к выставлению счетов.

В чем разница между показаниями MeterValues ​​OCPP и аппаратными счетчиками?

Показания аппаратного счетчика поступают от физического счетчика или схемы учета. Данные измерения OCPP — это данные, передаваемые с зарядной станции на платформу управления после считывания, сопоставления и обработки контроллером.

Требуется ли MID для выставления счетов за зарядку электромобилей?

Это зависит от целевого рынка и требований проекта. Некоторые рынки или приложения могут требовать MID, Eichrecht, OCMF, подписанных значений счетчиков или других условий соответствия. Покупатели должны подтвердить требования по стране, типу зарядного устройства и модели выставления счетов.

В чем разница между Modbus и OCPP при зарядке электромобилей?

Modbus часто используется между счетчиком энергии и контроллером зарядного устройства. OCPP используется между зарядным устройством и CSMS.

Где следует устанавливать счетчик энергии на зарядной станции для электромобилей?

Точка измерения зависит от архитектуры зарядного устройства и требований проекта. Его можно установить на входе переменного тока, ответвленной цепи переменного тока, выходном тракте постоянного тока, на уровне шкафа или на уровне объекта. Покупатели должны определить точку измерения в соответствии с требованиями выставления счетов, мониторинга, управления нагрузкой и соответствия требованиям.

Может ли один счетчик поддерживать все платформы зарядки электромобилей?

Не автоматически. Интеграция счетчика должна быть проверена с помощью карт связи, тестирования контроллера зарядного устройства и требований к платформе.

Что следует проверить производителям EVSE перед выбором счетчика?

Они должны подтвердить точку измерения, измерение переменного или постоянного тока, необходимые значения данных, интерфейс связи, частоту обновления, класс точности, сертификационные документы и требования к интеграции контроллера.

Заключение

Показания счетчика зарядки электромобилей соединяют физический уровень электрических измерений с цифровой платформой зарядки. Аппаратные счетчики предоставляют данные о кВтч, мощности, напряжении, токе и других данных. Контроллеры зарядного устройства считывают и отображают эти значения. Затем OCPP помогает передавать данные измерений в CSMS для выставления счетов, мониторинга, управления нагрузкой и обслуживания.

Для производителей EVSE, CPO и интеграторов проектов успешный учет зарядки электромобилей зависит не только от выбора счетчика. Для этого требуется правильное определение точки измерения, картирование связи, конфигурация данных OCPP, тестирование платформы и проверка выставления счетов на целевом рынке.

Планируете проект по измерению заряда электромобилей? Сообщите YTL о своей архитектуре зарядного устройства, точке измерения переменного или постоянного тока, необходимых измерениях, интерфейсе связи, версии OCPP, рынке выставления счетов и расчетном количестве. Наша команда может помочь в выборе счетчиков, техническом подтверждении и оценке измерений для конкретного проекта.