Estação de recarga com gerenciamento inteligente de carga GP Joule usa energia fotovoltaica, energia eólica e biogás para carregar veículos elétricos e desenvolveu, com a Phoenix Contact, uma solução flexível de gerenciamento de carregamento para o estacionamento da empresa.
Visão geral
- A GP Joule oferece soluções para a geração regenerativa de energia a partir do sol, do vento e da biomassa, bem como para a eletromobilidade.
- Muitas empresas se deparam com a questão de como fornecer eletricidade aos carros elétricos de acordo com a demanda.
- A solução é um gerenciamento de carga que distribui a potência de conexão disponível baseado em regras por todos os pontos de carregamento.
- Com o software CHARX manage da Phoenix Contact, a GP Joule encontrou uma solução flexível, tanto para o estacionamento da empresa como para seus clientes.
Perfil do cliente
Transformar o seu problema em uma solução – foi com esta pretensão que a GP Joule entrou em 2015 no mercado da eletromobilidade. As soluções em função da necessidade eram raras e, desse modo, foi decidido, praticamente no meio de nada, recorrer a parceiros competentes para se tornar um fornecedor de eletromobilidade e infraestruturas de carregamento. A GP Joule Connect colabora desde 2015 estreitamente com a Phoenix Contact E-Mobility GmbH.
Jonas Elbroend (à esquerda), desenvolvimento de produtos de hardware, e Piet Gömpel, desenvolvimento de produtos de software na GP Joule em Reußenköge
Aplicação
O elemento de base de um novo parque para carga é sempre a estação de carga. "É muito difícil reparar posteriormente défices, p. ex., em termos de estabilidade, conforto para o usuário, eficiência energética e conexão de rede", sabe Jonas Elbroend de experiência própria enquanto desenvolvedor de produtos de hardware na GP Joule Connect. "O controlador de carregamento tem de controlar a corrente durante o processo de carregamento e, além disso, de ser ele mesmo controlável desde um sistema hierarquicamente superior." Adicionalmente, o controlador de carregamento deve ser flexível para permitir a seleção de diferentes modos de carga.
Outras funções de carga desejadas eram uma detecção de erros de corrente contínua de 6 mA e um disjuntor de corrente de fuga de 30 mA para proteger os pontos de carregamento e comutar a carga. Para o modo de carga 3, caso B com conector de carregamento, uma função de monitoramento de tensão devia complementar o controlador de carregamento para destravar o conector de carga em caso de falha de energia.
Para o gerenciamento de carga a ser implementado, os pontos de carregamento deviam ser distribuídos de forma rotativa pelos três condutores externos. Isto permite garantir que não é ultrapassado o desequilíbrio de carga máximo prescrito pelo fornecedor de energia. Também com base nisso é necessário o hardware e o software estarem bem adaptados entre si.
O controlador de carregamento certo (duas linhas inferiores) é a base para um gerenciamento de carga otimizado
Solução
Uma importância fundamental é a questão de como deve ser garantido o fornecimento de energia da estação de recarga pela potência de conexão disponível. "É necessário um sistema de gerenciamento de energia para controlar o fluxo de energia do estacionamento de recarga", explica Elbroend. "Ele pode ser autônomo, isto é, exclusivamente responsável para um estacionamento de recarga, ou fazer parte de um sistema de gerenciamento de edifícios completo." No caso de um sistema autônomo, a potência de conexão disponível é o único valor definido para o gerenciamento do estacionamento de recarga.
"Os controladores de carregamento compatíveis com Ethernet CHARX control advanced e o software CHARX manage da Phoenix Contact permitem um gerenciamento de energia ideal", explica Piet Gömpel, desenvolvedor de produtos de software na GP Joule Connect. "Os controladores são endereçados pelo software através de Modbus/TCP. Este também regula o desbloqueio do processo de carregamento e regula a corrente de carga."
Se necessário, a GP Joule pode expandir sucessivamente o estacionamento de recarga
Os operadores de áreas de estacionamento podem faturar o processo de carregamento no local ou por um sistema de faturamento. A própria GP Joule usa para o faturamento a função de exportação do software e encaminha os dados de consumo. Em áreas públicas, por outro lado, os processos de carregamento são geralmente faturados por um prestador de serviços back-end. Ele recebe os dados de consumo via OCPP – o protocolo é parte integrante do CHARX manage.
Nesse meio tempo, a empresa de Reußenköge já opera mais de 30 estações de carga e mais 20 em outros locais. As extensões dos pontos de carregamento são facilmente possíveis graças ao modelo de licença para 10, 30 ou 50 pontos de carregamento. "Nossos clientes começam frequentemente com uma instalação básica com poucos pontos de carregamento", explica Gömpel, "e uma licença de atualização permite a expansão flexível com pontos de carregamento adicionais a qualquer momento."
Com o CHARX manage, os funcionários podem acessar detalhes de diagnóstico relativos ao estado de carregamento e ao tempo de ocupação
O CHARX manage permite a configuração fácil em uma interface baseada na web dos parâmetros para o estacionamento de recarga, para o gerenciamento de carga e para cada ponto de carregamento e para a integração no sistema de faturamento. E de qualquer PC por meio de um navegador da Web. Por exemplo, se o operador se registrar, ele poderá visualizar ou alterar configurações relevantes.
Se no estacionamento os motoristas de veículos elétricos tiverem disponível um terminal central com PC tátil e leitor RFID para o registro, uma interface de usuário intuitiva permite escolher o ponto de carregamento e iniciar o processo de carregamento. Alternativamente, pode ser utilizado um Box PC e cada ponto de carregamento pode ser equipado com um leitor RFID para registro do usuário.
Resumo
Dessa forma, em 2019 a GP Joule Connect colocou aproximadamente 300 pontos de carregamento em funcionamento. Para satisfazer os exigentes requisitos do cliente relativamente a operação, gerenciamento de energia e disponibilidade, no software CHARX manage também estão implementadas funções para a utilização de serviços Cloud.
Jonas Elbroend resume: "O CHARX manage da Phoenix Contact está adaptado para empresas com uma perspectiva de operar entre dez e várias dúzias de pontos de carregamento, tendo exigências profissionais quanto a gerenciamento de energia, operação e possibilidade de expansão."
Piet Gömpel acrescenta: "O CHARX manage permite a utilização flexível de nossas soluções de carregamento em diferentes ambientes de parques para carga. Com isso, oferecemos à nossa crescente carteira de clientes uma solução completa desde a análise, passando pelo planejamento e a implementação, até à operação."
