Метрологічні аспекти впровадження зарядних станцій для електромобілів
DOI:
https://doi.org/10.24027/2306-7039.3.2022.269704Ключові слова:
зарядні станції; електромобіль; електробус; з’єднувач для зарядки; інтелектуальна вимірювальна система; електролічильникАнотація
Електрична мобільність є сферою, що швидко розвивається, тому електроенергія розглядається як один з основних альтернативних видів палива. Електрика є особливо привабливим джерелом енергії для використання електромобілів у міських/приміських агломераціях та інших густонаселених районах. Розгалужена мережа зарядних станцій для електромобілів є основним фактором використання електромобілів. Заряджання електромобілів має використовувати інтелектуальні системи вимірювання для підвищення стабільності електричної системи шляхом підзарядки батареї від мережі під час низького загального споживання електроенергії.
Основним методом зарядки є підключення електромобіля до джерела живлення змінного струму. Альтернативним методом зарядки є підключення електромобіля до джерела живлення постійного струму. Існує три основних варіанти підключення електромобіля до зарядної станції: за допомогою спеціального кабелю живлення; за допомогою пантографа; бездротове підключення. Стандартизований інтерфейс між електромобілем та інфраструктурою здається однією з найнагальніших проблем у світі електричної мобільності. Для контактних інтерфейсів для зарядних станцій використовується напруга змінного струму до 1000 В і напруга постійного струму до 1500 В.
Міжнародні стандарти охоплюють платіжні системи обліку електроенергії, надають специфікації обладнання та протоколів для обміну даними лічильників. Існує нагальна потреба в розробці національних або регіональних метрологічних правил для зарядки електромобілів. Зарядна станція може містити лічильник для вимірювання електричної активної енергії змінного струму з уже проведеною оцінкою відповідності. В іншому разі можна провести окрему оцінку відповідності для зарядної станції. Актуальним залишається питання міжнародної та регіональної стандартизації лічильників електроенергії постійного струму для використання у зарядних станціях.
Посилання
Directive 2009/28/EC of the European Parliament and of the Council of 23 April 2009 on the promotion of the use of energy from renewable sources and amending and subsequently repealing Directives 2001/77/EC and 2003/30/EC, OJ L 140, 05.06.2009.
Directive 2014/94/EU of the European Parliament and of the Council of 22 October 2014 on the deployment of alternative fuels infrastructure, OJ L 307, 28.10.2014.
The Law of Ukraine “On Amendments to Certain Legislative Acts of Ukraine Regarding the Creation of Access to the Infrastructure of Charging Stations for Electric Vehicles” of July 11, 2019 No. 2754-VIII.
Directive 2012/27/EU of the European Parliament and of the Council of 25 October 2012 on energy efficiency, amending Directives 2009/125/EC and 2010/30/EU and repealing Directives 2004/8/EC and 2006/32/EC, OJ L 315, 14.11.2012.
IEC 61851-1:2017. Electric vehicle conductive charging system – Part 1: General requirements. 287 р.
Electric vehicle charging – Definitions and explanation. Netherlands Enterprise Agency. Version: 13 January 2019, 12 p.
EN IEC 61000-6-1:2019. Electromagnetic compatibility (EMC) – Part 6-1: Generic standards. Immunity standard for residential, commercial and light-industrial environments. 22 р.
EN IEC 61000-6-3:2021. Electromagnetic compatibility (EMC) – Part 6-3: Generic standards - Emission standard for equipment in residential environments. 30 р.
Kerkhof A. Establish a common European standard for e-bus systems, June 2016. Available at: https://zeeus.eu/news/establish-a-common-european-standard-for-e-bus-systems
Far M.F., Paakkinen M., Cremers P. A Framework for Charging Standardisation of Electric Buses in Europe. Proceedings of 2020 IEEE Vehicle Power and Propulsion Conference (VPPC). doi: https://doi.org/10.1109/VPPC49601.2020.9330894
Far M.F., Pihlatie M., Paakkinen M., Antila M., Abdulah A. Pre-Normative Charging Technology Roadmap for Heavy-Duty Electric Vehicles in Europe. Energies, 2022, 15(7), 2312. https://doi.org/10.3390/en15072312
Commission Delegated Regulation (EU) 2021/1444 of 17 June 2021 supplementing Directive 2014/94/EU of the European Parliament and of the Council with regards standards for recharging points for electric buses. OJ L 313, 06.09.2021.
IEC 62196-2:2016. Plugs, socket-outlets, vehicle connectors and vehicle inlets – Conductive charging of electric vehicles – Part 2: Dimensional compatibility and interchangeability requirements for a.c. pin and contact-tube accessories. 122 p.
EN 50696:2021. Contact Interface for Automated Connection Device. 76 p.
EN 61851-23-1. Electric vehicle conductive charging system. Part 23-1. DC electric vehicle charging station with an automated connection device. 88 p.
Chamberlain K., Al-Majeed S. Standardisation of UK Electric Vehicle Charging Protocol, Payment and Charge Point Connection. World Electr. Veh. J., 2021, 12(2), 63. doi: https://doi.org/10.3390/wevj12020063
IEC TR 62055-21:2005. Electricity metering – Payment systems – Part 21: Framework for standardization. 107 p.
EN 62055-31:2005. Electricity metering – Payment systems – Part 31: Particular requirements – Static payment meters for active energy (classes 1 and 2). 66 p.
IEC 62055-41:2018. Electricity metering – Payment systems – Part 41: Standard transfer specification (STS) – Application layer protocol for one-way token carrier systems. 257 p.
IEC 62055-51:2007. Electricity metering – Payment systems – Part 51: Standard transfer specification (STS) – Physical layer protocol for one-way numeric and magnetic card token carriers. 21 p.
IEC 62055-52:2008. Electricity metering – Payment systems – Part 52: Standard transfer specification (STS) – Physical layer protocol for a two-way virtual token carrier for direct local connection. 51 p.
IEC 62056-21:2002. Electricity metering – Data exchange for meter reading, tariff and load control – Part 21: Direct local data exchange.
Directive 2009/72/EC of the European Parliament and of the Council of 13 July 2009 concerning common rules for the internal market in electricity and repealing Directive 2003/54/EC, OJ L211, 14.08.2009.
Directive 2014/32/EU of the European Parliament and of the Council of 26 February 2014 on the harmonisation of the laws of the Member States relating to the making available on the market of measuring instruments (recast), OJ L96, 29.03.2014.
Mester C., van der Wiel M.H.D. E-vehicle charging. OIML Bulletin, 2022, vol. LXIII, no. 2, pp. 29–34.
EN 50470-1:2006. Electricity metering equipment (a.c.) – Part 1: General requirements, tests and test conditions – Metering equipment (class indexes A, B and C). 55 p.
EN 50470-2:2006. Electricity metering equipment (a.c.) – Part 2: Particular requirements – Electromechanical meters for active energy (class indexes A and B). 25 p.
EN 50470-3:2022. Electricity metering equipment – Part 3: Particular requirements – Static meters for AC active energy (class indexes A, B and C). 29 p.
IEC 62053-41:2021. Electricity metering equipment – Particular requirements. – Part 41: Static meters for DC energy (classes 0,5 and 1). 32 p.
VDE-AR-E 2418-3-100:2020-11. Electric mobility – Measuring systems for charging stations [in German]. Available at: https://www.vde-verlag.de/standards/0400436/vde-ar-e-2418-3-100-anwendungsregel-2020-11.html
prEN 50470-4. Electricity metering equipment – Part 4: Particular requirements – Static meters for DC active energy (class indexes A, B, C).
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
ПОЛІТИКА, ЯКА РЕКОМЕНДУЄТЬСЯ ЖУРНАЛАМ, ЩО ПРОПОНУЮТЬ ВІДКРИТИЙ ДОСТУП З ЗАТРИМКОЮ
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи, яка через 12 місяців з дати публікації автоматично стає доступною на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
