Valores do medidor de carregamento de EV: do medidor de energia de hardware à plataforma de carregamento OCPP

Os projetos de carregamento de veículos elétricos não envolvem apenas a potência, o tipo de conector ou a aparência do carregador. Para operadores de pontos de carregamento, fabricantes de EVSE, fornecedores de plataformas de carregamento e integradores de projetos, dados de medição fiáveis ​​são uma das bases para a faturação, monitorização, gestão de carga e carregamento inteligente.

Numa estação de carregamento de VE, os valores do medidor podem vir de um medidor de energia de hardware ou de um circuito de medição integrado. Esses valores são lidos pelo controlador do carregador, mapeados na estrutura de dados necessária e transmitidos ao Sistema de gerenciamento de estação de carregamento (CSMS) através de protocolos como OCPP.

Se os dados de medição forem imprecisos, atrasados, incompletos ou mapeados incorretamente, a plataforma de carregamento poderá enfrentar problemas com registros de faturamento, relatórios de energia, controle de carga, análise de manutenção ou tratamento de disputas de clientes.

A Open Charge Alliance descreve o OCPP como o protocolo de comunicação entre estações de carregamento e sistemas de gerenciamento de carregamento. OCA lista OCPP 1.6, OCPP 2.0.1 e OCPP 2.1 como versões atualmente suportadas. OCPP 2.0.1 Ed.3 foi aprovado como IEC 63584 em 2024 e OCPP 2.1 foi lançado em 2025.

Para compradores de projetos de carregamento de veículos elétricos, a questão principal é:

Como os dados de medição de hardware se tornam dados de medição OCPP confiáveis para a plataforma de carregamento?

Quais são os valores do medidor no carregamento de veículos elétricos?

No carregamento de VE, os valores do medidor são dados de medição utilizados para descrever o estado elétrico ou o consumo de energia de uma sessão de carregamento. Dependendo do design do carregador e da implementação do OCPP, esses valores podem incluir energia, potência, tensão, corrente, frequência, estado de carga, carimbos de data/hora ou outros dados elétricos.

Neste artigo, valores do medidor consulte os dados de medição usados no carregamento de VE para descrever kWh, potência, tensão, corrente, consumo baseado em tempo e outras informações de medição. Esses valores podem vir de um medidor físico de energia ou de um circuito de medição embarcado, e podem posteriormente ser transmitidos ao CSMS através do OCPP após o processamento do controlador do carregador.

No OCPP 1.6, Valores do Medidor.req pode ser usado para enviar medidas como potência, energia, tensão e estado de carga da bateria EV. Nas implementações do OCPP 2.x, os dados de medição relacionados às transações podem ser tratados de maneira diferente. Por exemplo, os materiais OCA observam que os valores dos medidores relacionados à transação podem ser enviados via Evento de transação , enquanto MeterValues ainda pode ser usado em outros contextos.

Os compradores devem confirmar a versão OCPP, os requisitos da plataforma e a implementação do controlador do carregador antes da integração. Os valores do medidor não devem ser tratados como um simples número. Eles fazem parte de uma cadeia de dados completa que envolve medidor físico, controlador de carregador, mapeamento de comunicação, estrutura de dados OCPP, processamento backend e lógica de faturamento.

Quais dados um medidor de carregamento de EV fornece?

Um medidor de carregamento de EV pode fornecer dados elétricos diferentes dependendo se está instalado no lado CA, no lado CC, no circuito derivado do gabinete ou no caminho de saída do carregador.

Os dados de medição comuns podem incluir:

• Energia kWh: registros de sessão de cobrança, referência de faturamento e relatórios de energia
• Potência ativa: monitoramento de carga, limitação de energia e carregamento inteligente
• Tensão: status elétrico e detecção de condição anormal
• Atual: monitoramento de cabo, fase ou corrente de saída
• Frequência: monitoramento do lado da rede em sistemas AC
• Fator de potência: Revisão da qualidade de energia do lado CA
• Importar/exportar energia: projetos selecionados de análise bidirecional ou de fluxo de energia
• Carregar dados do perfil: análise de energia e gerenciamento de demanda
• Dados de evento ou alarme: manutenção e solução de problemas, dependendo do design do sistema

Nem todo medidor de carga de EV fornece todos esses valores. Os dados disponíveis dependem do tipo de medidor, ponto de medição, classe de precisão, interface de comunicação, firmware e integração do controlador do carregador.

Como os dados do medidor de hardware chegam à plataforma OCPP

Um simplificado Medição de carregamento de EV cadeia de dados pode ser assim:

Medidor de Energia de Hardware / Circuito de Medição
→ Controlador de carregador
→ Dados OCPP
→ Sistema de gerenciamento de estação de carregamento (CSMS)
→ Plataforma de Faturamento/Monitoramento/Gerenciamento de Carga

O medidor de energia de hardware mede valores elétricos. O controlador do carregador lê esses valores através de uma interface como RS485, Modbus, CAN, saída de pulso ou uma conexão interna. O controlador então mapeia os dados de medição de acordo com o software do carregador e os requisitos da plataforma antes de enviá-los ao CSMS.

Muitos problemas de integração acontecem nesta fase. Por exemplo:

• O controlador não consegue ler o registro necessário do medidor
• A unidade de dados está mapeada incorretamente
• Os valores de energia são cumulativos em um sistema, mas baseados em sessão em outro
• O intervalo de relatório não corresponde à lógica da plataforma
• Os dados em nível de fase são obrigatórios, mas não fornecidos
• Valores de medidores assinados podem ser exigidos em mercados de faturamento selecionados, mas não são suportados pelo design do carregador, medidor ou plataforma
• O software de faturamento interpreta os dados do medidor de maneira diferente do controlador do carregador

Por esta razão, a integração dos dados do medidor deve ser verificada através de mapeamento de comunicação, testes de controladores de carregadores, testes de plataforma e revisão de faturamento do mercado-alvo.

Integração de controlador OCPP, Modbus e carregador

OCPP e Modbus são frequentemente discutidos em conjunto em projetos de carregamento de veículos elétricos, mas desempenham funções diferentes.

Modbus é comumente usado entre o medidor de energia e o controlador do carregador. Por exemplo, um medidor de energia em trilho DIN ou Medidor de energia CC pode enviar valores de kWh, tensão, corrente ou potência ao controlador através de RS485 / Modbus.

OCPP é usado entre a estação de carregamento e o CSMS. O controlador do carregador envia status de carregamento, dados de transação, valores de medidores e outras informações para a plataforma através do OCPP.

Um simplificado relationship is:

Medidor para Controlador: RS485 / Modbus / Pulso / CAN / Interface Interna
Controlador para plataforma: OCPP

OCPP não garante automaticamente a precisão do faturamento. Ele fornece uma estrutura de comunicação para troca de dados entre o carregador e a plataforma. A precisão do faturamento depende do medidor, ponto de medição, classe de precisão, calibração, mapeamento de dados, lógica da plataforma e requisitos de conformidade locais.

Medição de dados para faturamento, gerenciamento de carga e manutenção

Dados de medição confiáveis suportam vários casos de uso de carregamento de veículos elétricos.

Para o faturamento, o sistema precisa de valores de energia corretos, carimbos de data/hora, dados de início e término da sessão e lógica de faturamento. Em alguns mercados ou aplicações, a medição relacionada ao faturamento pode envolver MID, Eichrecht, OCMF, valores de medidores assinados ou outros requisitos locais. Estes requisitos deverão ser confirmados de acordo com o país, tipo de carregador, modelo de faturação, modelo de contador e âmbito do certificado.

O material de valores de medidores assinados da OCA descreve um método padronizado para compartilhar valores de medidores assinados entre uma estação de carregamento e um sistema de gerenciamento de estação de carregamento, incluindo casos de uso relacionados a requisitos de metrologia legal, como o Eichrecht alemão. Isto deve ser tratado como um requisito do mercado-alvo e não como um requisito universal para todos os projetos de carregamento de VE.

Para o gerenciamento de carga, a plataforma de carregamento pode precisar de dados de potência, corrente e energia em tempo real ou quase em tempo real. Isto ajuda os operadores a controlar a carga total do local, evitar sobrecargas, distribuir energia entre carregadores e apoiar estratégias de carregamento inteligentes.

Para manutenção, tensão, corrente, desequilíbrio de fase, alterações anormais de energia ou perda de comunicação podem ajudar a identificar possíveis problemas. Os dados de medição também podem apoiar relatórios de energia, análise de utilização do carregador e revisão do desempenho operacional.

Pontos de medição do lado CA e do lado CC

As estações de carregamento de VE podem utilizar diferentes pontos de medição dependendo do tipo de carregador e dos requisitos do projeto.

A medição do lado CA pode ser usada para carregadores CA, circuitos de distribuição, monitoramento de alimentadores ou gerenciamento de energia em nível local. Os produtos típicos podem incluir:

• Medidores CA monofásicos
• Medidores CA trifásicos
• Medidores de energia em trilho DIN
• Medidores habilitados para comunicação RS485 / Modbus

A medição do lado CC pode ser usada em sistemas de carregamento CC onde a medição de energia CC do lado de saída é necessária. Os medidores de energia CC podem ajudar a medir tensão, corrente, potência e energia CC, dependendo do modelo e do projeto do sistema.

Os compradores do projeto não devem presumir que um medidor do lado CA e um medidor do lado CC servem ao mesmo propósito. O ponto de medição correto deve ser definido de acordo com a arquitetura do carregador, requisitos de faturamento, lógica da plataforma, requisitos de certificação e mercado-alvo.

Lista de verificação de seleção de medidores para fabricantes e CPOs de EVSE

Antes de selecionar um medidor de carregamento de EV, os fabricantes de EVSE, os operadores de pontos de carregamento e os integradores de sistemas devem confirmar:

Uma questão de projeto melhor não é apenas “Qual medidor devemos usar para carregar veículos elétricos?” mas:

Que ponto de medição, valores de dados, interface de comunicação, taxa de atualização e requisitos de faturamento este medidor de carregamento de EV deve suportar para nosso carregador e plataforma?

Como o YTL pode apoiar projetos de medição de carga de veículos elétricos

(YTL) fabrica produtos de medição de energia e medição de energia para aplicações comerciais, industriais, carregamento de veículos elétricos, edifícios inteligentes, PV/ESS, data centers e distribuição de energia.

Para projetos de medição de carregamento de VE, as categorias de produtos YTL relevantes podem incluir:

• Medidores CA monofásicos
• Medidores CA trifásicos
• Medidores de energia em trilho DIN
• Medidor de energia CCs
• Medidores de energia com atualização rápida de dados para aplicações de gerenciamento de carga
• Medidores habilitados para comunicação RS485 / Modbus
• Medidores de energia multifuncionais por aplicação
• Suporte de medição OEM/ODM por projeto

YTL pode apoiar fabricantes de EVSE, CPOs e integradores de sistemas na avaliação do tipo de medidor, ponto de medição, interface de comunicação, requisitos de mapa de registro Modbus, discussão de mapeamento de mensurandos OCPP, requisitos de atualização de dados, documentos de certificação e requisitos de teste de amostra.

A conformidade com a faturação do carregamento de VE deve ser sempre confirmada de acordo com o modelo de medidor selecionado, o âmbito do certificado, o design do controlador do carregador e as regras do mercado-alvo. MID, Eichrecht, OCMF, valores de medidores assinados ou outros requisitos relacionados ao faturamento devem ser revisados ​​por modelo, certificado e aplicação de projeto.

Os modelos YTL selecionados podem suportar medição CA ou CC, comunicação RS485/Modbus, atualização rápida de dados ou instalação em trilho DIN, dependendo do design do produto e dos requisitos do projeto. A capacidade exata deve sempre ser confirmada antes da aquisição.

Perguntas frequentes

Quais são os valores do medidor no carregamento de VE?

Os valores do medidor são dados de medição elétrica usados ​​no carregamento de VE, como kWh, potência, tensão, corrente, carimbos de data/hora ou outros valores, dependendo do design do carregador e da implementação do OCPP.

Como os carregadores EV usam os dados de medição OCPP?

Os carregadores EV podem enviar dados de medição para um CSMS através do OCPP. A plataforma pode utilizar os dados para registros de sessões, faturamento, monitoramento, gerenciamento de carga e relatórios.

O OCPP garante a precisão do faturamento?

Não. O OCPP fornece uma estrutura de comunicação. A precisão do faturamento depende do medidor de hardware, ponto de medição, classe de precisão, mapeamento de dados, lógica da plataforma e requisitos de faturamento local.

Qual é a diferença entre MeterValues ​​OCPP e leituras de medidores de hardware?

As leituras do medidor de hardware vêm do medidor físico ou do circuito de medição. Os dados de medição OCPP são os dados transmitidos da estação de carregamento para a plataforma de gerenciamento após a leitura, mapeamento e processamento do controlador.

O MID é necessário para cobrança de EV?

Depende do mercado-alvo e dos requisitos do projeto. Alguns mercados ou aplicações podem exigir MID, Eichrecht, OCMF, valores de medidores assinados ou outras condições de conformidade. Os compradores devem confirmar os requisitos por país, tipo de carregador e modelo de cobrança.

Qual é a diferença entre Modbus e OCPP no carregamento de VE?

O Modbus é frequentemente usado entre o medidor de energia e o controlador do carregador. OCPP é usado entre o carregador e o CSMS.

Onde deve ser instalado o medidor de energia numa estação de carregamento de VE?

O ponto de medição depende da arquitetura do carregador e dos requisitos do projeto. Ele pode ser instalado na entrada CA, no circuito derivado CA, no caminho de saída CC, no nível do gabinete ou no nível do local. Os compradores devem definir o ponto de medição de acordo com os requisitos de faturamento, monitoramento, gerenciamento de carga e conformidade.

Um medidor pode suportar todas as plataformas de carregamento de veículos elétricos?

Não automaticamente. A integração do medidor deve ser verificada por meio de mapeamento de comunicação, testes do controlador do carregador e requisitos da plataforma.

O que os fabricantes de EVSE devem verificar antes de selecionar um medidor?

Eles devem confirmar o ponto de medição, medição CA ou CC, valores de dados necessários, interface de comunicação, taxa de atualização, classe de precisão, documentos de certificação e requisitos de integração do controlador.

Conclusão

Os valores do medidor de carregamento de EV conectam a camada de medição elétrica física à plataforma de carregamento digital. Os medidores de hardware fornecem kWh, potência, tensão, corrente e outros dados. Os controladores do carregador leem e mapeiam esses valores. OCPP então ajuda a transmitir os dados de medição para o CSMS para faturamento, monitoramento, gerenciamento de carga e manutenção.

Para fabricantes de EVSE, CPOs e integradores de projetos, a medição bem-sucedida da carga de VE depende de mais do que selecionar um medidor. Requer definição correta de pontos de medição, mapeamento de comunicação, configuração de dados OCPP, testes de plataforma e revisão de faturamento do mercado-alvo.

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