Latausasema älykkäällä kuormanhallinnalla GP Joule hyödyntää sähköautojen lataamisessa aurinkopaneeleita, tuulivoimaa ja biokaasua, ja se on suunnitellut Phoenix Contactin kanssa yrityksen omalle parkkipaikalle joustavan kuormanhallintaratkaisun.
Yleiskatsaus
- GP Joule tarjoaa ratkaisuja sähköiselle liikenteelle sekä uusiutuvan energian tuottamiseen auringosta, tuulesta ja biomassasta.
- Useat yritykset pohtivat, miten ne voisivat ladata sähköautoja tarpeenmukaisesti.
- Ratkaisu tähän on kuormanhallinta, joka jakaa käytössä olevan liitäntätehon kaikkiin asennettuihin latauspisteisiin.
- Phoenix Contactin CHARX manage -ohjelmisto on tarjonnut GP Joulelle monipuolisen ratkaisun niin yrityksen omalle parkkipaikalle kuin kaikille asiakkailleenkin.
Asiakasprofiili
GP Joule halusi löytää ratkaisun ongelmaansa ja lähti mukaan sähköisen liikenteen markkinoille vuonna 2015. Tarpeenmukaiset ratkaisut olivat harvinaisia, ja siksi GP Joule ryhtyi – uutena tulokkaana – osaavien kumppanien avustuksella sähköisen liikenteen ratkaisujen ja latausinfrastruktuurien toimittajaksi. GP Joule Connect on tehnyt tiivistä yhteistyötä Phoenix Contact E-Mobility GmbH:n kanssa vuodesta 2015 lähtien.
Jonas Elbroend (vasemmalla), laitteistojen tuotekehitys, ja Piet Gömpel, ohjelmistojen tuotekehitys, GP Joule, Reußenköge
Sovellus
Uuden latauspaikan peruselementti on aina latausasema. "Vakauteen, käyttäjäystävällisyyteen, energiatehokkuuteen ja verkkoliitäntään liittyviä puutteita on vaikea korjata jälkikäteen", tietää GP Joule Connectin laitteistojen tuotekehittäjänä toimiva Jonas Elbroend omasta kokemuksestaan. "Latausohjauksen on ohjattava kuormaa latauksen aikana, ja latausohjausta on myös voitava ohjata ylemmän tason järjestelmän avulla." Lisäksi latausohjauksen on oltava joustava, jotta valitseminen eri lataustilojen väliltä on mahdollista.
Muita toivottuja lataustoimintoja olivat 6 mA:n tasavirtavikojen tunnistus sekä 30 mA:n vikavirtasuojakytkin latauspisteiden suojaamista ja latauksen katkaisemista varten. Lataustavan 3 tapauksessa B, jossa käytetään laturin socket-liitintä, tulee latausohjausta täydentää jännitteenvalvontatoiminnolla, jotta latausliittimen lukitus avautuu mahdollisen sähkökatkon aikana.
Käyttöönotettavaa latauksenhallintaa varten on latauspisteiden välillä tehtävä ns. vaiheiden rotaatio. Näin voidaan varmistaa, ettei energiantuottajan ilmoittama kuormituksen enimmäisarvo ylity. Tästä syystä myös laitteistot ja ohjelmistot on sovitettava toisiinsa hyvin.
Oikeat latauskontrollerit (alemmat kaksi riviä) ovat optimaalisen kuormanhallinnan perusta
Ratkaisu
Kysymys siitä, miten latauspaikan energiantuotanto varmistetaan käytössä olevan liitäntätehon avulla, on tärkeä. "Latauspysäköintialueen energiavirran hallintaan tarvitaan energianhallintajärjestelmä", Elbroend selittää. "Se voi olla suljettu – siis ainoastaan latausparkkipaikalle tarkoitettu – tai osa kokonaista rakennustenhallintajärjestelmää." Käytettävissä oleva liitäntäteho on suljetussa järjestelmässä ainoa esiasetusarvo latausparkkipaikan hallintaan.
"Phoenix Contactin Ethernet-yhteensopivat CHARX control advanced -latauskontrollerit ja CHARX manage -ohjelmisto mahdollistavat optimaalisen energianhallinnan", kertoo Piet Gömpel, GP Joule Connectin ohjelmistojen tuotekehittäjä. "Ohjaukset ja ohjelmisto kommunikoivat keskenään Modbus/TCP-protokollan kautta. Niiden avulla ohjataan myös lataustapahtuman vapautusta ja latausvirtaa."
GP Joule voi tarpeen mukaan laajentaa latausparkkipaikkaa asteittain
Latauksesta voidaan laskuttaa parkkipaikoilla joko paikan päällä tai laskutusjärjestelmän kautta. GP Joule käyttää laskuttamiseen ohjelmiston vientitoimintoa ja lähettää kulutustiedot eteenpäin. Julkisilla alueilla latauksesta laskutetaan pääasiallisesti backend-tarjoajan kautta. Backend-tarjoaja saa kulutustiedot CHARX manage -ohjelmistoon integroituna osana kuuluvan OCPP-protokollan kautta.
Yrityksellä on Reußenkögessä yli 30 latausasemaa ja muissa sijaintipaikoissa lisäksi yli 20 latausasemaa. Latauspisteiden laajentaminen on helposti mahdollista 10, 30 tai 50 latauspisteen lisenssimallin ansiosta. "Asiakkaamme aloittavat usein perusasennuksella, jossa on vain muutamia latauspisteitä", kertoo Gömpel, "ja päivityslisenssillä he voivat milloin tahansa lisätä järjestelmään latauspisteitä joustavasti."
CHARX manage -ohjelmiston avulla työntekijät pääsevät käsiksi lataustilaa ja käytettyä aikaa koskeviin tietoihin
CHARX manage -ohjelmiston avulla latausparkkipaikan, yksittäisten latauspisteiden, kuormanhallinnan ja laskutusjärjestelmään yhdistämiseen liittyvät parametrit voidaan konfiguroida helppokäyttöisen selainpohjaisen käyttöliittymän kautta miltä tahansa PC:ltä. Tunnistautumisen kautta voidaan esimerkiksi katsoa tai muuttaa olennaisia asetuksia.
Jos parkkipaikan keskuspäätteessä on kosketusnäyttö ja RFID-lukija tunnistautumista varten, sähköauton kuljettajat voivat valita latauspisteen ja aloittaa latauksen helppokäyttöisestä käyttöliittymästä. Vaihtoehtoisesti parkkipaikalla voi olla Box PC ja jokaisessa latauspisteessä erillinen RFID-lukija käyttäjien tunnistautumista varten.
Yhteenveto
GP Joule Connect on ottanut tällä tavalla käyttöön 300 latauspistettä vuonna 2019. Toimintaan, energianhallintaan ja käytettävyyteen liittyvien asiakasvaatimusten täyttämiseksi CHARX manage -ohjelmistossa on toimintoja myös pilvipalvelujen hyödyntämiseen.
Jonas Elbroend tiivistää: "Phoenix Contactin CHARX manage on suunniteltu yrityksille, joilla on tarkoituksena ottaa käyttöön vähintään kymmenen tai useita kymmeniä latauspisteitä ja joilla on energianhallintaan, toimintaan ja latauspisteiden lisäämisen turvallisuuteen liittyviä ammattitason vaatimuksia."
Piet Gömpel täydentää: "CHARX manage -ohjelmiston avulla latausratkaisujamme voidaan ottaa joustavasti käyttöön eri ympäristöissä. Näin tarjoamme kasvavalle asiakaskunnallemme kokonaisratkaisun analysoinnista, suunnittelusta ja toteutuksesta käyttöön asti."
