Stacja ładowania z inteligentnym zarządzaniem obciążeniem Firma GP Joule wykorzystuje fotowoltaikę, energię wiatrową i biogaz do ładowania pojazdów elektrycznych. Wspólnie z Phoenix Contact stworzyła elastyczne rozwiązanie do zarządzania obciążeniem na swoim parkingu firmowym.
Przegląd
- GP Joule oferuje rozwiązania do wytwarzania energii ze źródeł odnawialnych: ze słońca, wiatru i biomasy oraz dla elektromobilności.
- Wiele firm boryka się z pytaniem, jak zapewnić energię elektryczną do ładowania pojazdów elektrycznych w zależności od zmieniającego się zapotrzebowania.
- Rozwiązaniem jest system zarządzania obciążeniem, który rozdziela optymalnie dostępną moc przyłączeniową na wszystkie punkty ładowania zgodnie z ustawionymi regułami.
- Zastosowane przez GP Joule oprogramowanie CHARX manage firmy Phoenix Contact okazało się elastycznym rozwiązaniem – dla parkingu firmowego i wszystkich klientów.
Profil klienta
Przekucie własnego problemu w rozwiązanie – z takim założeniem firma GP Joule weszła w 2015 roku na rynek elektromobilności. Rozwiązania uwzględniające aktualne zapotrzebowanie były rzadkością, dzięki czemu firma wraz z kompetentnymi partnerami zaistniała na kiełkującym dopiero rynku produktów dla elektromobilności i infrastruktury ładowania. Od 2015 roku firma GP Joule Connect współpracuje ze spółką Phoenix Contact E-Mobility GmbH.
Jonas Elbroend (po lewej), konstruktor sprzętu i Piet Gömpel, programista w firmie GP Joule z Reußenköge
Zastosowanie
Podstawowym elementem nowego parku ładowania jest zawsze stacja ładowania. „Deficytom, na przykład pod względem stabilności, komfortu użytkowania, efektywności energetycznej i podłączenia do sieci, trudno jest zaradzić w późniejszym czasie“, mówi z własnego doświadczenia Jonas Elbroend, konstruktor w firmie GP Joule Connect. „Sterownik ładowania musi sterować prądem w czasie ładowania i sam musi być sterowany przez system nadrzędny.“ Ponadto sterownik ładowania powinien być elastyczny, tak aby można było wybrać różne tryby ładowania.
Do dalszych wymaganych funkcji ładowania należało wykrywanie upływów prądu stałego 6 mA oraz wyłącznik różnicowoprądowy 30 mA do ochrony punktów ładowania i przełączania obciążenia. W trybie ładowania 3, przypadek B z gniazdem ładowania (mode 3, case B), funkcja monitorowania napięcia zasilania stacji miała uzupełniać funkcjonalność sterownika ładowania o możliwość odryglowania zablokowanego wtyku.
Chciano zaimplementować system zarządzania obciążeniem z rotującym rozłożeniem punktów ładowania na trzy przewody fazowe. Ma to chronić przed przekroczeniem określonego przez dostawcę energii maksymalnego obciążenia niesymetrycznego. Również z tego powodu konieczne jest idealne współdziałanie sprzętu i oprogramowania.
Odpowiedni sterownik ładowania (dwa dolne rzędy) stanowi podstawę optymalnego zarządzania obciążeniem
Rozwiązanie
Zasadnicze znaczenie ma kwestia, w jaki sposób zapewnić zasilanie stacji ładowania z wykorzystaniem aktualnej mocy przyłączeniowej. „Do sterowania przepływem energii w dużych stacjach ładowania niezbędny jest system zarządzania energią“, wyjaśnia Elbroend. „Może to być system niezależny, czyli odpowiedzialny wyłącznie za parking ze stacjami ładowania, lub system będący częścią część kompletnego systemu zarządzania budynkiem“. W przypadku systemu niezależnego jedynym parametrem zarządzania stacjami ładowania jest dostępna moc przyłączeniowa.
„Sterowniki ładowania CHARX control advanced z interfejsem Ethernet oraz oprogramowanie CHARX manage firmy Phoenix Contact umożliwiają optymalne zarządzanie energią“, wyjaśnia Piet Gömpel, programista w firmie GP Joule Connect. „Sterowniki komunikują się z oprogramowaniem za pośrednictwem Modbus/TCP. Oprogramowanie steruje również zezwoleniem na ładowanie i reguluje prąd ładowania.”
W razie potrzeby GP Joule może zwiększać sukcesywnie liczbę stacji ładowania
Operatorzy parkingów mogą rozliczać ładowanie lokalnie lub z wykorzystaniem systemu rozliczeniowego. Firma GP Joule wykorzystuje do rozliczania funkcję eksportu z oprogramowania danych dotyczących zużycia energii i przesyła je dalej do systemu nadrzędnego. Na stacjach ogólnodostępnych ładowanie jest rozliczane przez zewnętrzny system rozliczeń. Otrzymuje on dane dotyczące zużycia za pośrednictwem protokołu OCPP, który jest integralną częścią CHARX manage.
Firma obsługuje w Reußenköge ponad 30 stacji ładowania oraz 20 dalszych stacji w innych miastach. Bez problemu można zwiększyć liczbę punktów ładowania dzięki modelowi licencyjnemu na 10, 30 lub 50 punktów ładowania. „Nasi klienci rozpoczynają często od niewielkiej instalacji z kilkoma punktami ładowania“, mówi Gömpel, „a dzięki dodatkowej licencji mogą w każdej chwili rozbudować system elastycznie o dalsze punkty ładowania.“
Dzięki CHARX manage pracownicy mają dostęp do szczegółowych informacji diagnostycznych dotyczących statusu ładowania i czasu wykorzystania poszczególnych punktów
Za pomocą oprogramowania CHARX manage można w prosty sposób konfigurować parametry stacji ładowania, poszczególnych punktów ładowania, zarządzania obciążeniem i włączenia do systemu rozliczeniowego. Z dowolnego komputera z poziomu przeglądarki internetowej. Po zalogowaniu się np. operatora wyświetlane są różne ustawienia, które można modyfikować.
Jeśli dla kierowców na parkingu jest dostępny centralny terminal do logowania z ekranem dotykowym i czytnikiem RFID, na intuicyjnym interfejsie użytkownika wybiera się punkt ładowania i uruchamia ładowanie. Alternatywnie można zastosować komputer typu box i wyposażyć każdy punkt ładowania w czytnik RFID do logowania użytkowników.
Podsumowanie
Firma GP Joule Connect w 2019 roku uruchomiła w ten sposób 300 punktów ładowania. Aby sprostać wysokim wymaganiom klientów w zakresie eksploatacji, zarządzania energią i dyspozycyjności, oprogramowanie CHARX manage zawiera również funkcje do korzystania z usług w chmurze.
Jonas Elbroend podsumowuje: „CHARX manage firmy Phoenix Contact to idealne oprogramowanie dla firm, które w perspektywie planują od dziesięciu do kilkudziesięciu punktów ładowania i mają profesjonalne wymagania pod względem zarządzania energią, eksploatacji i bezpieczeństwa rozbudowy.“
Piet Gömpel uzupełnia: „Dzięki CHARX manage możemy elastycznie implementować nasze rozwiązania w różnych środowiskach na stacjach ładowania. W ten sposób jesteśmy w stanie zaoferować naszym coraz liczniejszym klientom kompletne rozwiązanie, od analizy i projektu, po implementację i eksploatację.“
