Що таке лічильник постійного струму і як він працює?

На відміну від традиційних систем на основі змінного струму (AC), установки постійного струму (DC) потребують спеціалізованих вимірювальних рішень, які забезпечать точність, надійність і відповідність чинним стандартам.

Лічильник постійного струму (англ. DC Billing Meter) — це пристрій, призначений для вимірювання енергії та потужності в колах постійного струму. Сучасні лічильники, такі як серія DCBM від компанії LEM, є відповіддю на зростаючий попит на точне вимірювання енергії в фотоелектричних установках, зарядних станціях для електромобілів, системах зберігання енергії та промислових автоматизованих системах.

У цій статті ми розглянемо, що таке лічильник DC, як він працює, де застосовується і чому рішення, запропоновані компанією LEM, є одними з найсучасніших і найпрофесійніших на ринку.

Що таке лічильник DC і як він працює?

Лічильник DC (англ. DC Billing Meter) — це спеціалізований вимірювальний пристрій, призначений для моніторингу потоку електроенергії в колах постійного струму. На відміну від класичних лічильників змінного струму, які переважають у домашніх і комерційних мережах, DC-лічильники розроблені з урахуванням специфіки постійного струму, як-от енергетичні сховища, сонячні установки, аварійні джерела живлення UPS чи інфраструктура зарядки електромобілів.

У конструкціях, таких як лічильники серії DCBM від компанії LEM, вимірювання базується на ефекті Холла. Це технологія безконтактного вимірювання струму, що використовує явище виникнення поперечної напруги в провіднику, поміщеному в магнітне поле, яке створюється струмом, що протікає. Завдяки цьому можна дуже точно визначити силу струму без втручання в струмовий шлях.

Ця технологія має кілька переваг:

• Висока точність вимірювання — незалежна від температури та старіння компонентів,
• Гальванічна розв’язка — повна ізоляція вимірювального кола від кола високої напруги, що забезпечує безпеку для людей і пристроїв,
• Безпека інсталяції — відсутність необхідності у використанні шунтів або трансформаторів струму, які можуть вийти з ладу або створювати перешкоди,
• Відсутність падіння напруги в струмовому ланцюзі — що особливо важливо при великих струмах у системах DC.

Лічильник DCBM вимірює не лише струм, а й напругу постійного струму (до 1000 В), а також обчислює фактичне споживання енергії з часом (Wh, kWh). Пристрій виконує ці вимірювання в режимі реального часу, реєструючи потік енергії в одному або двох напрямках (заряд і розряд), що робить його ідеальним рішенням, наприклад, для систем накопичення енергії.

Інтегрована комунікація через Modbus RTU дозволяє легко інтегрувати лічильник із вищими системами (наприклад, SCADA, BMS, EMS), завдяки чому вимірювальні дані можна віддалено моніторити, архівувати та використовувати для виставлення рахунків кінцевим клієнтам. Як результат, DC-лічильник — це вже не просто вимірювальний інструмент, а стратегічний елемент у системах управління енергією в сучасних низько- або нульововуглецевих установках.

Де використовуються лічильники DC?

DC-лічильник використовується всюди, де необхідно точно контролювати потік електроенергії в колах постійного струму — як з діагностичною, так і з обліковою метою. Із розвитком технологій на базі DC, таких як енергетичні сховища, сонячні установки чи зарядні станції для електромобілів, зростає потреба в точних і сертифікованих вимірюваннях у цих середовищах.

Одним з основних напрямків застосування є зарядні станції для електромобілів, особливо ті, що працюють у режимі швидкої зарядки DC. У таких установках лічильник не тільки контролює кількість енергії, доставленої до транспортного засобу, а й дозволяє безпосередньо розраховуватись із кінцевим користувачем відповідно до правових вимог. Завдяки відповідності стандарту MID та класу точності C, лічильники DCBM можуть успішно використовуватися для виставлення рахунків.

Ще одна важлива сфера застосування — системи зберігання енергії (ESS), які набирають популярності у контексті локального споживання, стабілізації мережі та оптимізації енергетичних витрат. У таких додатках DC-лічильники дозволяють вимірювати енергію як при заряджанні, так і при розряджанні батарей. Це дозволяє точно керувати циклами роботи сховища та аналізувати його ефективність.

Також важливою галуззю є сонячні установки, в яких лічильники постійного струму використовуються для моніторингу ефективності окремих стрінгів панелей ще до перетворення енергії в змінний струм інверторами. Таке вимірювання дозволяє рано виявити несправності модулів і оптимізувати виробництво енергії.

У промисловому секторі DC-лічильники використовуються в розподільчих щитах і автоматизованих системах, де живлення постійного струму часто застосовується для критичних систем управління, вимірювальних приладів або аварійних систем. Їхня присутність дозволяє точно контролювати споживання енергії окремими ділянками установки та підвищує енергетичну безпеку підприємства.

Варто також згадати про спеціалізовані галузі, такі як залізниця, телекомунікації чи дата-центри, де живлення DC є стандартом. У цих середовищах лічильники виконують не лише інформаційну, а й операційну функцію — забезпечуючи моніторинг споживання енергії в режимі реального часу та підтримку процесів енергетичної оптимізації.

Лічильники DCBM від компанії LEM – лідер ринку

Якщо ви шукаєте рішення, яке поєднує найвищу точність вимірювання з сучасними технологіями та повною безпекою — лічильники серії DCBM від LEM — це безконкурентний вибір. Ці компактні, але надзвичайно розумні пристрої створені для найвибагливіших застосувань постійного струму. Від зарядних станцій для електромобілів, через енергетичні сховища, до промислових розподільчих щитів — скрізь, де мають значення точність, надійність і відповідність стандартам.

Чим вони відрізняються від інших? Насамперед тим, що не використовують шунтів або трансформаторів струму, які з часом можуть втратити точність або спричиняти перешкоди в струмовому колі. Замість цього LEM використовує безконтактне вимірювання на основі ефекту Холла, забезпечуючи повну гальванічну розв’язку та безпеку використання — навіть при напрузі до 1000 В.

Залежно від потреб доступні три моделі:

• DCBM 100 – ідеальний для менших систем, дозволяє вимірювати струм до 80 А при напрузі до 1000 ВDC.
• DCBM 400 – універсальне рішення, до 400 А / 1000 ВDC – підходить для більшості комерційних і промислових застосувань.
• DCBM 600 – найпотужніший у серії, розрахований на великі навантаження – до 600 А при напрузі до 1000 ВDC.

Кожна модель має сертифікацію MID, що означає можливість використання в розрахунках із кінцевими клієнтами – наприклад, на зарядних станціях EV або в PV-системах з накопичувачами енергії.

До цього додається легкий монтаж на DIN-рейку, вбудований інтерфейс Modbus RTU та клас точності C. Іншими словами: все необхідне для точного вимірювання, контролю та обліку енергії в сучасних системах постійного струму.

Як працює лічильник DCBM?

Основа точності лічильників DCBM від LEM — перевірена й безпечна технологія вимірювання на основі ефекту Холла. На практиці це означає, що пристрою не потрібно мати фізичний контакт із провідником, щоб знати, який струм протікає в колі. Достатньо, щоб струм створював магнітне поле — датчик Холла швидко його виявляє й перетворює на значення сили струму. Весь процес вимірювання здійснюється у повній гальванічній розв’язці, що підвищує безпеку та надійність системи навіть при високих напругах.

Але це лише початок. Лічильники DCBM оснащені практичними функціями:

• Вимірювання постійної напруги до 1000 В – один лічильник, багато застосувань.
• Відповідність MID та клас точності C – готовність до офіційного обліку енергії, наприклад, на зарядних станціях.
• Інтерфейс Modbus RTU – швидка інтеграція із системами BMS, SCADA та іншими платформами управління енергією.
• Монтаж на DIN-рейку – установка займає кілька хвилин і не потребує спеціальних інструментів.
• Відповідність стандарту IEC 61010 – гарантія стійкості до перешкод і повної безпеки.

DCBM — це не просто лічильник, а комплексний інструмент для сучасного управління енергією DC. І такий, що просто працює – надійно, точно і за будь-яких умов.

Підсумок

У світі, де все більше енергетичних систем базуються на постійному струмі — від зарядних станцій для електромобілів, через сонячні установки, до промислових розподільчих щитів і енергосховищ — точне, безпечне та сертифіковане вимірювання постійного струму стає не просто опцією, а необхідністю.

Лічильники DCBM від компанії LEM — це відповідь на ці потреби. Завдяки сучасній технології вимірювання на основі ефекту Холла, повній гальванічній розв’язці та відповідності новітнім стандартам, ці пристрої працюють там, де немає місця для компромісів. Незалежно від того, чи керуєте ви інфраструктурою зарядки, сонячною установкою, чи промисловою DC-системою — DCBM забезпечить вам точність, спокій і контроль.

Плануючи інвестицію в систему вимірювання постійного струму, варто обрати рішення, яке поєднує технологію, довговічність і готовність до обліку — і саме тому LEM DCBM — вибір професіоналів.