Pianificazione della 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 immobile già dotato o dotato contemporaneamente della soluzione Climkit per la gestione dell'elettricità e della misurazione nell'ambito di un RCP con una singola immissione nella rete di distribuzione.

Il sistema consiste nell'installazione di stazioni di ricarica nel parcheggio collettivo dell'immobile. 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 allocata 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 di stazioni di ricarica, man mano che gli inquilini desiderano dotarsi di esse. Questo approccio corrisponde al livello C1 della norma SIA 2060.

Collegamento elettrico

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

Il collegamento avviene nel seguente modo:

• Una derivazione 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 immissione e mai dietro il contatore delle parti comuni)

Ogni derivazione 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 una derivazione aggiuntiva oltre questa soglia.

La Gateway legge l'amperaggio istantaneo del contatore di immissione e regola di conseguenza la potenza di ricarica delle stazioni, al fine di evitare lo scatto 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 per il funzionamento del sistema: attrezzatura hardware, funzionalità software, nonché i servizi relativi all'implementazione.

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

• Attrezzatura 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 il sezionamento delle stazioni tramite contatore GRD
• Stazione/i di ricarica individuale/i
• Funzionalità software:
  • Gestione delle stazioni e regolazione dinamica dei carichi
• Servizio 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 vengono ordinati direttamente da Climkit.

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

Un supporto telefonico è disponibile se necessario 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 fornito sistematicamente un router LAN Climkit.

Il router LAN o 4G consente di creare una rete IP dedicata alla quale si collegano 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
• Consegna completa: fornito con il suo supporto per guida DIN e l'alimentazione 24V DC
• Pronto all'uso: consegnato 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 consegnato con supporto per guida DIN e alimentazione guida DIN 24V DC.

Switch PoE

Per le attrezzature Ethernet che richiedono alimentazione PoE, è necessario uno switch PoE.

Consente di alimentare direttamente la gateway, il controller e i punti di accesso Wi-Fi tramite il cavo Ethernet, senza alimentazione elettrica aggiuntiva.

Modello fornito da Climkit: Teltonika TSW200 (o equivalente), con 8 porte Ethernet PoE e 2 porte SFP in fibra ottica. Fornito con supporto per guida DIN e alimentazione DIN 48 V DC, 150 W.

Gateway Climkit

La Gateway Climkit gestisce le stazioni localmente 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 immissione, 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, gli ostacoli (muri, materiali, veicoli) riducono significativamente la portata. Per garantire una connessione stabile e ridondante, viene fornito sistematicamente 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 ai vari 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 insufficientemente coperte dal segnale Wi-Fi.

Modulo I/O Relè

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

L'ingresso digitale n. 1 è collegato al relè di sezionamento delle stazioni sul contatore di immissione del GRD: quando quest'ultimo apre il relè, l'ingresso viene disattivato e la gateway interrompe immediatamente il carico dei veicoli elettrici.

Fornito con alimentatore guida DIN 24V DC.

2. Stazione di ricarica

Climkit fornisce la stazione ABB Terra AC 22kW, un modello compatto ed elegante installabile sia all'interno che all'esterno. Integra tutte le funzionalità di una stazione intelligente per una ricarica ottimizzata e flessibile.

Con diverse centinaia di stazioni ABB Terra AC installate e gestite da Climkit dal 2021, questo modello ha dimostrato la sua affidabilità per la facilità di installazione, la durata e la versatilità (parcheggi collettivi, immobili, aziende, stazioni pubbliche, installazioni residenziali).

Prima della consegna, Climkit assicura la preparazione completa di ogni stazione: aggiornamento del firmware e configurazione in base alle esigenze specifiche di ogni sito. I tecnici Climkit sono formati e pronti a fornire tutto il supporto necessario per l'installazione e la messa in servizio.

Grazie allo stock fornito, Climkit è in grado di consegnare il numero di stazioni necessarie per ogni progetto in pochi giorni.

In fase operativa, la gestione e il supporto clienti sono semplificati con la stazione ABB Terra AC, poiché qualsiasi problema può essere gestito direttamente da Climkit in garanzia e senza ricorrere all'installatore.

Caratteristiche tecniche della stazione ABB Terra AC

• Potenza massima di 22 kW
• Connessione Wi-Fi, Ethernet o 4G
• Lettore di badge RFID
• Contatore di energia integrato
• Comunicazione tramite protocollo standard OCPP
• Connessione Ethernet a cascata (daisy-chain) possibile

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 viene 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.

Un interruttore differenziale 3P+N Tipo A è installato 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 collega alla rete IP tramite Wi-Fi. Viene consegnata 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 facoltativamente in modalità stazione di ricarica pubblica per consentire agli utenti di passaggio di pagare tramite Twint scansionando il QR code incollato sulla stazione con il loro smartphone.

Altre stazioni di ricarica collegabili alla Gateway Climkit

Tutte le stazioni compatibili OCPP (1.6) possono in teoria essere collegate alla Gateway Climkit per beneficiare della regolazione dinamica del carico e della gestione degli accessi utente. I modelli più comuni includono Schneider, Eaton, Keba e 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'uso di contatori GRD per i consumatori del sito al posto di contatori privati.

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

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

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 sulla derivazione delle parti comuni per garantire la gestione dinamica del carico.

Infatti, poiché questa derivazione 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 già avviene per l'immissione generale.

Viene inoltre aggiunto un contatore sulle derivazioni di ogni zona nonché sul fotovoltaico, se presente. Il consumo delle parti comuni sarà quindi dedotto tramite un contatore di regola.

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

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

Quando sono disponibili più immissioni nella rete per lo stesso parcheggio, ogni derivazione del cavo piatto (63A) può essere prelevata da ciascuna delle immissioni.

È necessaria una sola Gateway e un solo router 4G. I contatori di controllo per la regolazione della potenza sono collegati alla gateway tramite un 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 sulla derivazione delle parti comuni e un altro sulla derivazione delle stazioni, per le stesse ragioni di gestione dinamica del carico spiegate in precedenza.

Collegamento con due immissioni o più e contatore GRD dedicato

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

Collegamento dietro i contatori degli appartamenti (sconsigliato)

Il collegamento di una stazione dietro il contatore individuale dell'appartamento è fortemente sconsigliato, poiché impedisce la gestione dinamica del carico in base all'energia disponibile dell'immobile e rende impossibile la dissociazione del consumo della stazione da quello dell'alloggio.

Questa configurazione blocca anche la condivisione della stazione o l'affitto del posto a un altro utente, limitando la flessibilità di gestione a lungo termine.

Per questi motivi, Climkit non propone una soluzione per questo tipo di collegamento e raccomanda l'applicazione della norma SIA 2060 e un collegamento centralizzato delle stazioni anche in siti piccoli con solo pochi posti.

Sistemi di stazioni di terze parti e server OCPP Remote

Quando viene installato un sistema di stazioni di terze parti che gestisce sia le stazioni che 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 tal caso, Climkit gestisce solo gli accessi degli utenti tramite i loro badge RFID e trasmette le transazioni alla piattaforma per la fatturazione.

Per consentire la comunicazione tra il sistema di terze parti e Climkit, è necessario configurare i parametri OCPP del sistema di terze parti affinché comunichi con il server OCPP Remote di Climkit.

Tra i sistemi comuni di questo tipo figurano

• Easee
• Zaptec
• Schneider EcoStruxure EV Charging Expert

4. Passi successivi