Pianificare la gestione delle stazioni di ricarica per veicoli elettrici

Questo articolo descrive la pianificazione dell'installazione. Per l'implementazione in loco e la configurazione delle attrezzature sulla piattaforma Climkit, fare riferimento ai link alla fine dell'articolo.

1. Gestione delle stazioni di ricarica per veicoli elettrici - installazione tipo

Il caso standard illustrato in questa sezione consiste nell'installazione di un'infrastruttura di base in un edificio già dotato o dotato contemporaneamente della soluzione Climkit per la gestione dell'elettricità e della misurazione nell'ambito di un RCP con un unico allaccio alla rete di distribuzione.

Il sistema consiste nell'installazione di stazioni di ricarica nel parcheggio collettivo dell'edificio. Le stazioni comunicano con la Gateway Climkit tramite una rete LAN (cablata o Wi-Fi) e utilizzano il protocollo di comunicazione standard OCPP.

Grazie a questa comunicazione, la Gateway Climkit regola la potenza disponibile assegnata alle stazioni in base all'energia disponibile e gestisce gli accessi degli utenti che si identificano tramite badge RFID.

Altre varianti di installazione sono spiegate più avanti sotto "Altre configurazioni in base al tipo di sito".

Schema di collegamento standard con RCP

Cavo piatto

Si raccomanda di installare un cavo piatto per portare l'elettricità a ogni posto auto. Questa soluzione facilita l'installazione progressiva delle stazioni di ricarica, man mano che gli abitanti desiderano dotarsi di tale servizio. Questo approccio corrisponde al livello C1 della norma SIA 2060.

Collegamento elettrico

Il cavo piatto è alimentato dal quadro elettrico tramite un interruttore LS 3P+N massimo di 63A.

Il collegamento avviene nel seguente modo:

• Un'uscita dedicata nel quadro elettrico con un interruttore da 63A
• Un contatore dedicato installato allo stesso livello dei contatori degli altri consumatori (dietro il contatore di ingresso e mai dietro il contatore delle parti comuni)

Ogni uscita corrisponde a una zona di distribuzione. Sebbene il numero di stazioni per zona sia tecnicamente illimitato, si raccomanda di non superare le 30 stazioni per zona e di prevedere un'uscita aggiuntiva oltre questa soglia.

La Gateway legge l'amperaggio istantaneo del contatore di ingresso e regola la potenza di ricarica delle stazioni di conseguenza, al fine di evitare l'intervento dell'interruttore generale o dell'interruttore di zona.

Configurazione della rete IP e Wi-Fi

I punti di accesso Wi-Fi sono posizionati per coprire l'intero parcheggio con un segnale sufficiente. La loro distribuzione tiene conto dell'attenuazione del segnale causata dai condotti, dalle attrezzature a soffitto e dai veicoli parcheggiati, al fine di garantire una connessione stabile delle stazioni.

Offerta Climkit

L’offerta standard Climkit raggruppa gli elementi necessari al funzionamento del sistema: attrezzature hardware, funzionalità software, nonché le prestazioni legate all'implementazione.

Tutto l'hardware viene fornito preconfigurato per semplificare l'installazione e garantire la corretta comunicazione dei contatori.

• Attrezzature dell'infrastruttura di base:
  • Router LAN o router 4G
  • Switch PoE
  • Gateway Climkit
  • Punti di accesso Wi-Fi (minimo 2)
  • Controller dei punti di accesso Wi-Fi
  • Modulo I/O per lo scarico del carico delle stazioni tramite il contatore GRD
• Stazione/i di ricarica individuale/i
• Funzionalità software:
  • Gestione delle stazioni e regolazione dinamica dei carichi
• Prestazione di implementazione:
  • Configurazione e messa in servizio dell'infrastruttura di base
  • Configurazione e messa in servizio di ogni stazione di ricarica
  • Messa in servizio amministrativa

Tutti i prodotti sono ordinati direttamente presso Climkit.

Nella maggior parte dei casi, l'installazione può essere eseguita dall'installatore senza l'intervento in loco di un tecnico Climkit.

È disponibile assistenza telefonica, se necessaria, durante la messa in servizio.

Dettagli delle attrezzature utilizzate

Router LAN o 4G

Una connessione Internet è indispensabile per il funzionamento del sistema. Se non è disponibile alcuna connessione, Climkit può fornirla tramite un router 4G dotato di una scheda SIM attiva multi-operatore.

Se è già disponibile una connessione Internet, viene sistematicamente fornito un router LAN Climkit.

Il router LAN o 4G consente di creare una rete IP dedicata sulla quale si connettono tutte le attrezzature del sistema (gateway, stazioni di ricarica e punti di accesso Wi-Fi), consentendo un'amministrazione indipendente.

L'utilizzo del router 4G TRB140 di Climkit presenta diversi vantaggi:

• Installazione semplificata: il router si installa facilmente all'interno del quadro elettrico, direttamente sulla guida DIN
• Fornitura completa: fornito con il suo supporto guida DIN e l'alimentazione 24V DC
• Pronto all'uso: fornito preconfigurato con una scheda SIM attivata
• Abbonamento 4G economico: connessione Internet a basso costo

  

  

  Link utile: Scheda tecnica Router TRB140

Nel caso di un router LAN, Climkit fornisce il router Teltonika RUT301 preconfigurato con 4 porte LAN + 1 WAN. Viene fornito con supporto guida DIN e alimentazione guida DIN 24V DC.

Switch PoE

Lo switch PoE consente di collegare le attrezzature al router, in particolare la gateway, il controller e i punti di accesso Wi-Fi. Grazie al PoE, il controller e i punti di accesso sono alimentati elettricamente direttamente dallo switch, senza necessità di alimentazione aggiuntiva.

Quando è necessario collegare più dispositivi Ethernet, è necessario uno switch.

Modello fornito: Teltonika TSW200 (o equivalente) - 8 porte Ethernet PoE + 2 porte fibra ottica SFP.

Lo switch viene fornito con un supporto guida DIN e l'alimentazione DIN 48V DC 150W.

Gateway Climkit

La Gateway Climkit gestisce localmente le stazioni e assicura la comunicazione con la piattaforma Climkit. La sua interfaccia Ethernet consente la connessione alla rete IP e l'interazione con le stazioni tramite il protocollo OCPP. La sua interfaccia RS485 consente la lettura dei contatori, in particolare quello di ingresso, tramite il protocollo Modbus.

La gateway si installa direttamente nel quadro elettrico sulla guida DIN.

Gateway Climkit installata in un quadro elettrico con il router 4G TRB140, lo switch PoE TSW200 e il modulo I/O.

Punti di accesso Wi-Fi

I punti di accesso Wi-Fi creano una rete wireless che copre l'intero parcheggio, consentendo di collegare le stazioni di ricarica senza cablaggio aggiuntivo.

Il raggio di copertura raccomandato per punto di accesso è di circa 15 m, ovvero approssimativamente due file di 10 posti uno di fronte all'altro. In pratica, ostacoli (muri, materiali, veicoli) riducono significativamente la portata. Per garantire una connessione stabile e ridondante, viene sistematicamente fornito un minimo di 2 punti di accesso. A titolo indicativo, un parcheggio da 80 a 100 posti richiede da 4 a 6 punti di accesso, a seconda della configurazione e degli ostacoli presenti.

Controller dei punti di accesso Wi-Fi

Il controller TP-Link Omada OC200 ottimizza la rete Wi-Fi e gestisce la connessione dei dispositivi sui diversi punti di accesso.

Si installa facilmente sulla guida DIN nel quadro elettrico ed è alimentato esclusivamente tramite PoE dallo switch Ethernet PoE.

Genera inoltre avvisi in caso di guasto di un punto di accesso o di aree non sufficientemente coperte dal segnale Wi-Fi.

Modulo I/O Relè

Il modulo I/O WP8024 viene fornito con alimentazione guida DIN 24V DC e si collega alla Gateway Climkit tramite RS485-Modbus.

L'ingresso digitale n. 1 è collegato al relè di scarico del carico delle stazioni sul contatore di ingresso del GRD: quando questo apre il relè, l'ingresso si disattiva e la gateway interrompe immediatamente il carico dei veicoli elettrici.

Fornito con alimentazione guida DIN 24V DC.

2. Stazione di ricarica

Climkit fornisce la stazione ABB Terra AC 22kW, un modello dotato di tutte le funzionalità di una stazione intelligente:

Caratteristiche tecniche

• Potenza massima di 22 kW
• Connessione Wi-Fi, Ethernet o 4G
• Lettore di badge RFID
• Contatore di energia integrato
• Comunicazione tramite protocollo standard OCPP

Funzionalità con la soluzione Climkit

Combinata con la soluzione Climkit per la gestione dell'elettricità, la stazione offre:

• Gestione dinamica della potenza di ricarica in base alla potenza disponibile
• Gestione degli utenti tramite badge RFID e fatturazione individuale dell'energia consumata
• Ottimizzazione dell'autoconsumo ricaricando esclusivamente con l'energia solare prodotta

Collegamento elettrico

La stazione è collegata al cavo piatto tramite una scatola di giunzione specifica del produttore del cavo piatto.

La stazione può essere configurata a 22 kW (32A) massimo, o limitata a 25A, 16A o 10A in base alle necessità.

Viene installato un interruttore differenziale 3P+N Tipo A per ogni stazione, dimensionato in base alla sezione del cavo e all'amperaggio massimo scelto. Gli interruttori costosi di tipo B o EV non sono necessari. L'interruttore è installato direttamente in una piccola scatola fissata accanto alla stazione.

Connessione di rete IP

La stazione si connette alla rete IP tramite Wi-Fi. Viene fornita preconfigurata con i parametri della rete Wi-Fi (SSID e password) nonché con l'indirizzo IP della gateway a cui deve connettersi.

Installazione su piedistallo e all'esterno

Se la stazione non può essere fissata a un muro, può essere installata su un piedistallo metallico, singolo o doppio per due stazioni schiena contro schiena.

La stazione è certificata IP55 e può anche essere installata all'esterno.

Stazione di ricarica pubblica

Ogni stazione può anche essere attivata opzionalmente in modalità Stazione di ricarica pubblica per consentire agli utenti di passaggio di pagare tramite Twint scansionando il codice QR applicato sulla stazione con il proprio smartphone.

Altre stazioni di ricarica per veicoli elettrici collegabili alla Gateway Climkit

Tutte le stazioni compatibili OCPP e dotate delle stesse funzionalità della stazione ABB Terra AC possono essere collegate alla gateway Climkit, consentendo così la regolazione dinamica del carico, la gestione degli accessi degli utenti. I modelli più comuni sono:

• Schneider EV Link
• Eaton Green Motion Home
• Keba Serie X
• Fronius

3. Altre configurazioni in base al tipo di sito

Schema di collegamento - senza RCP

Il collegamento differisce dallo schema standard con RCP solo per l'utilizzo di contatori GRD per i consumatori del sito al posto di contatori privati.

In questo caso, il cavo piatto si collega dietro il contatore GRD delle parti comuni o dietro un contatore GRD dedicato alle stazioni.

In entrambi i casi, viene installato un contatore privato all'ingresso per una regolazione dinamica e continua della potenza (tramite la gateway) per non superare il limite di capacità di allaccio.

Collegamento dietro contatore GRD dedicato alle stazioni

Ciò consente di distinguere chiaramente i consumi delle stazioni da quelli delle parti comuni durante la fatturazione, ma comporta costi aggiuntivi legati all'installazione e alla gestione di questo contatore da parte del GRD.

Inoltre, non è possibile beneficiare del fotovoltaico per la ricarica dei veicoli se questo è collegato al contatore delle parti comuni.

Collegamento dietro contatore GRD delle parti comuni

Ciò consente di risparmiare il costo di un contatore GRD aggiuntivo, ma richiede l'installazione di un contatore privato sull'uscita delle parti comuni per garantire la gestione dinamica del carico.

Infatti, poiché questa uscita è stata dimensionata inizialmente solo per le parti comuni, l'aggiunta di stazioni impone una regolazione continua della potenza di ricarica tramite la gateway per non superare la capacità massima, come avviene già per l'allaccio generale.

Viene aggiunto anche un contatore sulle uscite di ogni zona e sul fotovoltaico, se presente. Il consumo delle parti comuni verrà quindi dedotto tramite un contatore virtuale.

Al momento della fatturazione, sarà così possibile distinguere il consumo legato alla ricarica dei veicoli e, se applicabile, differenziare l'elettricità proveniente dalla rete da quella derivante dal solare.

Collegamento con due o più allacci e dietro contatore GRD delle parti comuni

Quando sono disponibili più allacci alla rete per lo stesso parcheggio, ogni uscita del cavo piatto (63A) può essere prelevata da ciascun allaccio.

Sono necessari una sola Gateway e un solo router 4G. I contatori di controllo per la regolazione della potenza sono collegati alla gateway tramite bus RS485 o Ethernet tramite convertitori RS485-Ethernet.

Nel caso in cui le stazioni siano collegate dietro il contatore GRD delle parti comuni, è necessario installare un contatore sull'uscita delle parti comuni e un altro sull'uscita delle stazioni, per le stesse ragioni di gestione dinamica del carico spiegate in precedenza.

Collegamento con due o più allacci e contatore GRD dedicato

Quando le uscite dei cavi piatti sono collegate dietro un contatore GRD dedicato alle stazioni per ogni edificio, non è necessario installare contatori privati Climkit.

Sistemi di stazioni terzi e server OCPP Remote

Quando un sistema di stazioni terzo è installato e gestisce sia le stazioni sia la gestione dinamica del carico, non è necessario installare le attrezzature Climkit, poiché tutta la comunicazione di rete e la regolazione della potenza sono assicurate da questo sistema.

In questo caso, Climkit gestisce solo gli accessi degli utenti tramite i loro badge RFID e riporta le transazioni sulla piattaforma per la fatturazione.

Per consentire la comunicazione tra il sistema terzo e Climkit, è necessario configurare i parametri OCPP del sistema terzo in modo che comunichi con il server OCPP Remote di Climkit.

Tra i sistemi comuni di questo tipo figurano

• Easee
• Zaptec
• Schneider EcoStruxure EV Charging Expert

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