配備智慧負載管理功能的充電場 GP Joule 利用光伏、風能和沼氣為電動車充電，並與菲尼克斯電氣攜手為其公司停車場開發出一個靈活的負載管理解決方案。
概況
- GP Joule 為太陽能、風能和生質燃料等再生能源發電領域，以及電動車應用提供合適的解決方案。
- 許多企業團體都面臨同樣的問題，那就是要如何依據實際需求為電動車充電。
- 解決方案就是負載管理，也就是依據規則將可用的連接功率分配給所有已安裝的充電位。
- 透過菲尼克斯電氣的 CHARX manage 軟體，GP Joule 為其公司停車場和客戶找到了一個靈活的解決方案。
客戶介紹
將自己的問題化為解決方案 – GP Joule 以此為目標，在 2015 年加入了電動車市場。在過去，依需求為主的解決方案非常少見，因此只要有強力專業的合作夥伴，業者幾乎本身就可以成為電動車和充電基礎設施的供應商。自 2015 年以來，GP Joule Connect 便與 Phoenix Contact E-Mobility GmbH（菲尼克斯電氣電動車公司）密切合作。
Jonas Elbroend（左），硬體產品研發部門；Piet Gömpel，軟體產品研發部門；兩人均效力於位於 Reußenköge 的 GP Joule 公司
應用
一個全新充電場絕不可缺的基礎元件就是充電站。「若在穩定性、使用便利、能源效率和電力連接等方面存在不足，這些問題很難在事後補救排除，」GP Joule Connect 的硬體產品研發人員 Jonas Elbroend 因個人的經驗而深知這一點。「所安裝的充電控制系統必須在充電過程中調節電流，同時還必須能夠從上級系統進行控制。」此外，充電控制也必須保持靈活，以便能夠選擇各種不同的充電模式。
其他所需的充電功能還包括 6 mA 直流電接地故障漏電感測器和 30 mA 接地故障漏電保護器，兩者用來保護充電點和開關負載。針對充電模式 3，具有充電插頭的狀況 B，應利用電壓監測功能來擴增充電控制功能，以便在停電時能鬆開充電插頭。
為實施負載管理，應將充電點輪流分配給三條外部導線。如此可以確保不會超出能源供應商規定的最大不平衡負載。而在此背景之下，硬體和軟體也都必須完美相互配合。
合適的充電控制器（下兩排）是最佳化負載管理的基礎
解決方案
最重要的問題是，要如何利用現有的連接負載確保充電場的能源供應。「停車場充電站的能源流動需要能源管理系統來控制。」Elbroend 解釋道， 「這種能源管理系統可以是獨立的，也就是只負責一個停車場充電站，也可以是綜合建築管理系統的一部分。」在獨立系統中，可用連接負載是管理停車場充電站的唯一預設值。
「菲尼克斯電氣的 CHARX control advanced 乙太網路充電控制器和 CHARX manage 軟體可協助實現最佳化的能源管理。」GP Joule Connect 的軟體產品研發人員 Piet Gömpel 這麼說， 「該軟體透過 Modbus/TCP 對控制器進行管理， 支援充電過程的授權管理，並可調節充電電流。」
GP Joule 可依客戶需求逐步擴大停車場充電站的規模
停車場營運商可以在現場或透過計費系統來收取充電的費用。GP Joule 利用軟體的匯出功能進行計費，並傳輸耗電資料。若是在公共充電場中，則通常是透過後端供應商來結算充電費用。該供應商會經由 OCPP 獲得耗電資料 – 此協定也是 CHARX manage 的一部分。
目前，GP Joule 營運位於 Reußenköge 的 30 多個充電站，以及其他地區的 20 多個充電站。透過購買支援 10 個、30 個和 50 個充電位的軟體授權，可輕鬆擴展充電位的數量。Gömpel 表示：「一般而言，我們的客戶會先採用少數充電位的基本安裝，然後隨時再透過升級授權來靈活地增加更多的充電位。」
員工可以透過 CHARX manage 來存取有關充電狀態和使用時間的詳細診斷資訊
藉由 CHARX manage，使用者透過 Web 介面即可輕鬆設定停車場充電站、單個充電位、負載管理、計費系統連接的參數。使用任意 PC 的 Web 瀏覽器便能完成操作。營運方只需登入系統，就可以查看或修改相關設定。
可以在停車場上設置一個配備觸控式 PC 和 RFID 讀取器的中央操作單元，讓電動車駕駛人可以登入系統，透過直覺化的使用者介面選取充電位，然後開始充電。或是也可以採用嵌入式電腦，並為每個充電位配備 RFID 讀取器來讓使用者登入。
結語
透過這種方式，GP Joule Connect 在 2019 年將 300 個充電點投入營運。為了能滿足客戶在運作、能源管理和可用性等方面的嚴格要求，已將雲端服務功能整合至 CHARX manage 軟體中。
Jonas Elbroend 總結道：「菲尼克斯電氣的 CHARX manage 軟體是專門為希望在未來營運十到數十個充電點，並且對能源管理、運作和擴展安全性有專業要求的公司所設計。」
Piet Gömpel 也補充道：「有了 CHARX manage，我們能夠在充電場各種不同的環境中靈活地應用我們的充電解決方案。如此一來，我們能夠為我們不斷增長的客戶群提供完整的解決方案，從分析到規劃，再到實施，直到最後的投入營運。」
