Auteur: Mathieu Bégin, chef de produit mondial de LEM
Le compteur DCBM 400/600 certifié américain porte la charge rapide des véhicules électriques à un autre niveau
Les transports représentent plus de 20 % des émissions mondiales de CO2 en 2020 et 17 % de toutes les émissions de gaz à effet de serre (selon Statista), la décarbonation est donc essentielle dans ce secteur. Cependant, l'énorme défi auquel sont confrontés ceux qui travaillent sur le marché des transports, et en particulier les fournisseurs, est de faciliter une plus grande utilisation des véhicules électriques (VE) et d'offrir aux utilisateurs finaux une expérience similaire à celle d'une station-service. Leur adoption ne fera qu'augmenter conformément aux plans mondiaux si le passage aux véhicules électriques est rendu aussi fluide et progressif que possible.
Deloitte prévoit que d'ici 2030, plus de 30 millions de véhicules électriques seront vendus dans le monde et que les États-Unis représenteront 14 % du marché mondial des véhicules électriques (Europe 27 % et Chine 49 %). Cependant, alors que les progrès de la technologie des batteries continuent d'avoir lieu dans ce secteur, un facteur majeur freine son expansion : la disponibilité d'une puissante infrastructure de recharge. Les bornes de recharge doivent non seulement être facilement accessibles, mais aussi pouvoir recharger les véhicules dans les plus brefs délais et permettre aux VE de parcourir la distance maximale entre les « ravitaillements ».
Un autre problème est de savoir comment ils peuvent garantir aux développeurs d'infrastructures de facturation que les utilisateurs sont facturés de manière juste et précise. Autrement dit, les bornes de recharge doivent être nombreuses, rapides, fiables, sûres, économiques et intelligentes.
Compteurs d'énergie high-tech
LEM travaille pour rendre tout cela possible et fournit des composants pour les bornes de recharge de véhicules électriques (ECVE) à travers l'Europe depuis 2020. L'entreprise soutient actuellement activement les acteurs clés du secteur des transports en leur fournissant des compteurs d'énergie de haute technologie qui leur permettront pour étendre l'infrastructure de recharge des véhicules électriques en Amérique du Nord et répondre à la demande.
Il existe deux méthodes principales pour alimenter un VE : les chargeurs à courant alternatif (CA) et les chargeurs à courant continu (CC). Los cargadores de CA, también denominados de Modo 3 (nivel 2), son la solución de carga más común en el mercado y permiten cargar un vehículo directamente a través de una toma de corriente doméstica de tipo convencional o de una unidad de carga basada en la communauté. Parmi les avantages de la technologie de charge AC figurent son prix abordable (en raison de son architecture électrique moins complexe), sa petite taille et sa portabilité. Cependant, il présente également des inconvénients tels que ses limitations dans la puissance délivrée car les chargeurs CA ne peuvent fournir qu'entre 3,7 kW et 44 kW, et la puissance de charge est limitée par la puissance de la conversion qui a lieu dans le chargeur à bord.
(chargeur embarqué, OBC) du VE. Étant donné que les batteries EV doivent être chargées avec du courant continu, un onduleur AC/DC doit être installé dans tous les véhicules pour effectuer la conversion nécessaire, ce qui peut signifier que les temps de charge EV varient de 2 à 12 heures.
Ce n'est pas le cas des chargeurs DC, également appelés dispositifs Mode 4 (Niveau 3) ou DC Fast Charging (DCFC). Fournissant 600V avec un courant maximum de 400A, les chargeurs DC offrent l'avantage de convertir le courant alternatif du réseau en courant continu avant de le délivrer au VE, ce qui signifie que la batterie peut être chargée directement, l'OBC est évité et l'onduleur n'est plus nécessaire. Le DCFC fonctionne avec des puissances allant de 25 kW à plus de 350 kW, de sorte que la session de charge du VE peut être réduite à 15 minutes seulement. Cependant, bien que cette méthode puisse augmenter la puissance de charge jusqu'à 400 kW, l'étage de conversion génère des pertes de puissance qui ne sont pas payées par l'utilisateur final.
Facturation énergétique précise et juste
Comment les fournisseurs d'EVCS peuvent-ils s'assurer que la facturation des chargeurs CC a été effectuée avec une précision appropriée ? La réponse est d'utiliser un compteur électrique après l'étape de conversion qui surveillera la quantité exacte d'énergie qui est transférée au VE et qui permettra une facturation DC correcte.
La solution développée par LEM, entreprise spécialisée dans la mesure d'énergie depuis 50 ans et pionnière des compteurs avancés pour les infrastructures de recharge, est le contacteur DCBM (Direct Current Billing Meter) intelligent et compact, une solution plug-and-play dont la conception est ont pris en compte la sécurité des données, l'électromobilité, la numérisation et la flexibilité.
Le DCBM 400/600 est le modèle le plus récent et a été créé pour aider les responsables de l'exploitation et de la modernisation des bornes de recharge EV à tirer parti de la charge rapide DC, il offre une plage de mesure de puissance de 25 kW à 600 kW et un écran LCD qui affiche mesures en temps réel, énergie, alarmes et données légales. Conforme à toutes les réglementations applicables aux compteurs et utilisant des protocoles de données standardisés, le compteur garantit des communications sécurisées, une facturation authentique, une connectivité facile aux services cloud et un processus de certification plus rapide conformément aux réglementations de métrologie.
La certification UL du nouveau DCBM en fait un composant accrédité UL pour le Canada et les États-Unis (la certification est dans la catégorie FTRZ pour les applications EV). Comme tous les capteurs vendus par LEM sur le marché américain, pour obtenir cette certification, le DCBM a dû passer une inspection rigoureuse axée sur la sécurité électrique et démontrer son fonctionnement à des températures ambiantes allant jusqu'à 70 °C (158 °F). Le DCBM est précis et correct sur une plage de température de -40°C à +85°C (-40°F à +185°F).
La certification UL est une garantie pour les fabricants ECVE
Plus précisément, le compteur a été soumis à une série d'évaluations et de tests liés aux normes bien connues UL 61010 et UL 810, y compris des tests d'isolation renforcée, des tests de température de tous ses composants et sous-ensembles, la vérification de la protection contre les chocs électriques, tests de durabilité des marquages, tests de températures limites des équipements et tests de résistance au risque chaleur/feu.
Pour les fabricants ECVE du marché nord-américain, la certification UL réaffirme la viabilité du DCBM et simplifie le processus de qualification de votre propre borne de recharge selon la certification UL, accélérant ainsi le délai de mise sur le marché de votre équipement. Pour plus de tranquillité d'esprit, le comptable est soumis à une nouvelle inspection tous les trimestres.
Une caractéristique importante du DCBM est son excellente qualité de construction. Bien que des milliers de compteurs aient déjà été installés sur le marché européen ECVE ces dernières années, où le produit est certifié Module B et D, aucun problème n'a été signalé. En fait, les clients ont indiqué que l'architecture en deux parties de l'appareil rend l'installation rapide et facile, même lors de la modernisation des bornes de recharge pour véhicules électriques existantes. L'intégration est plus facile, disent-ils, grâce à la véritable conception plug-and-play de l'appareil.
Facile à déployer et à intégrer
Le DCBM 400/600 est certainement un produit du 400ème siècle, avec une connectivité avancée grâce à sa capacité de communication Ethernet. Sa compatibilité avec le protocole HTTP/REST et la synchronisation NTP (Network Time Protocol) simplifient le déploiement et l'intégration de l'appareil dans des bornes de recharge de types très variés. Il peut également être utilisé dans des applications à long terme car le DCBM 600/2 est bidirectionnel, ce qui garantit sa compatibilité avec V2G (vehicle-to-grid) et V15118X (vehicle-to-everything) selon la norme ISO XNUMX.
En plus d'offrir une transparence totale des données de facturation aux utilisateurs, le compteur LEM pour ECVE intègre des jeux de données de facturation signés selon le protocole OCMF (Open Charge Metering Format). OCMF permet de gérer les données de facturation avec un niveau de sécurité extrêmement élevé et une interopérabilité totale pour les opérateurs de services cloud qui utilisent le format OCPP (Open Charge Point Protocol). Bien qu'il ne soit pas largement adopté aux États-Unis, OCPP est un protocole d'application important pour les communications entre un ECVE et un système de gestion central.
Les autres caractéristiques du DCBM 400/600 sont un câble de transmission de données disponible entre 30cm et 3,5m, avec une plage de fonctionnement de 150V DC à 1000V DC, des bornes de courant larges et robustes compatibles avec les jeux de barres, une gamme d'auxiliaire d'alimentation de +12V DC à +48V DC, rail DIN 35mm et montage par vis, ainsi qu'un boîtier protégé IP20.
Bien que ce soit une bonne nouvelle que des produits comme le DCBM 400/600 de LEM contribuent grandement à accroître l'adoption des véhicules électriques en améliorant l'accès aux appareils à recharge rapide, le marché doit déployer des efforts considérables pour s'assurer que la croissance de ce secteur n'abandonne pas après sept ans d'expansion. Deloitte le souligne dans son analyse du marché des VE : « Au-delà de 2030, l'un des principaux facteurs de croissance durable sera la mise en place d'infrastructures de recharge adaptées. LEM en est conscient et travaille en étroite collaboration avec les fabricants d'ECVE pour continuer à appuyer sur l'accélérateur lorsque des progrès sont le plus nécessaires.
