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 apparecchiature 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 attrezzato o attrezzato simultaneamente con la soluzione Climkit per la gestione dell'elettricità e della misurazione nell'ambito di un RCP con un unico ingresso alla rete di distribuzione.

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

Grazie a questa comunicazione, il 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 nella sezione "Altre configurazioni a seconda del tipo di sito".

Schema di collegamento standard con RCP

Cavo piatto

Si consiglia 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 i residenti desiderano attrezzarsi. Questo approccio corrisponde al livello C1 della norma SIA 2060.

Allacciamento elettrico

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

Il collegamento viene effettuato come segue:

• Un'uscita dedicata nel quadro elettrico con un interruttore da 63A
• Un contatore dedicato installato allo stesso livello dei contatori degli altri consumatori (a valle del contatore di ingresso e mai a valle del 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 supplementare oltre questa soglia.

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

Implementazione 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 da condotti, attrezzature a soffitto e 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: hardware, funzionalità software e prestazioni legate all'implementazione.

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

• Equipaggiamento dell'infrastruttura di base:
  • Router LAN o router 4G
  • Switch PoE
  • Gateway Climkit
  • Punti di accesso Wi-Fi (almeno 2)
  • Controllore dei punti di accesso Wi-Fi
  • Modulo I/O per il distacco 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
  • Implementazione amministrativa

Tutti i prodotti sono 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'assistenza telefonica è disponibile 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 esiste già una connessione Internet, viene sistematicamente fornito un router LAN Climkit.

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

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

• Installazione semplificata: il router si installa facilmente all'interno del quadro elettrico, direttamente su guida DIN
• Consegna completa: fornito con il suo supporto per guida DIN e il suo alimentatore 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 preconfigurato Teltonika RUT301 con 4 porte LAN + 1 WAN. Viene fornito con supporto per guida DIN e il suo alimentatore per guida DIN 24V DC.

Switch PoE

Per le apparecchiature Ethernet che richiedono l'alimentazione PoE, è necessario uno switch PoE.

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

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 alimentatore DIN 48 V DC, 150 W.

Gateway Climkit

Il Gateway Climkit gestisce le stazioni localmente e garantisce 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.

Il gateway si installa direttamente nel quadro elettrico su guida DIN.

Gateway Climkit installato 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 cablaggi supplementari.

Il raggio di copertura raccomandato per punto di accesso è di circa 15 m, ovvero circa due file da 10 posti l'una di fronte all'altra. In pratica, gli ostacoli (muri, materiali, veicoli) riducono significativamente la portata. Per garantire una connessione stabile e ridondante, vengono sistematicamente forniti almeno 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.

Controllore dei punti di accesso Wi-Fi

Il controllore 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 zone non sufficientemente coperte dal segnale Wi-Fi.

Modulo I/O Relè

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

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

Fornito con alimentatore per 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 si è dimostrato valido per la sua facilità di installazione, la sua durata e la sua versatilità (parcheggi collettivi, edifici, 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 al suo ampio stock, Climkit è in grado di consegnare il numero di stazioni necessario 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
• Possibilità di connessione Ethernet in serie (daisy-chain)

Funzionalità con la soluzione Climkit

In combinazione 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

Allacciamento elettrico

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

La stazione può essere configurata a un massimo di 22 kW (32A), o limitata a 25A, 16A o 10A a seconda delle necessità.

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

Connessione alla rete IP

La stazione si connette alla rete IP tramite Wi-Fi. Viene consegnata preconfigurata con i parametri della rete Wi-Fi (SSID e password) e l'indirizzo IP del gateway al quale deve connettersi.

Installazione su colonna e all'esterno

Se la stazione non può essere fissata a una parete, può essere installata su una colonna metallica, singola o doppia per due stazioni contrapposte.

La stazione è certificata IP55 e può essere installata anche 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 incollato sulla stazione con il proprio smartphone.

Altre stazioni di ricarica collegabili al Gateway Climkit

Tutte le stazioni compatibili OCPP (1.6) possono in teoria essere collegate al Gateway Climkit per beneficiare della regolazione dinamica della carica e della gestione degli accessi degli utenti. I modelli più comuni includono Schneider, Eaton, Keba e Fronius.

3. Altre configurazioni a seconda del 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 a valle del contatore GRD delle parti comuni, o a valle di 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 il gateway) per non superare il limite della capacità di allacciamento.

Collegamento a valle del 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 dell'impianto fotovoltaico per la ricarica dei veicoli se questo è collegato al contatore delle parti comuni.

Collegamento a valle del contatore GRD delle parti comuni

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

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

Si aggiunge anche un contatore sulle partenze di ogni zona e sull'impianto fotovoltaico, se presente. Il consumo delle parti comuni sarà quindi dedotto tramite un contatore virtuale.

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 o più ingressi e a valle del contatore GRD delle parti comuni

Quando sono disponibili più ingressi alla rete per lo stesso parcheggio, ogni partenza del cavo piatto (63A) può essere prelevata da ciascuno degli ingressi.

Sono necessari un solo Gateway e un solo router 4G. I contatori di controllo per la regolazione della potenza sono collegati al gateway tramite un bus RS485 o IP-ethernet grazie a convertitori RS485-Ethernet.

Nel caso in cui le stazioni siano collegate a valle del contatore GRD delle parti comuni, è necessario installare un contatore sulla partenza delle parti comuni e un altro sulla partenza delle stazioni, per gli stessi motivi di gestione dinamica della carica spiegati precedentemente.

Collegamento con due o più ingressi e contatore GRD dedicato

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

Collegamento a valle dei contatori degli appartamenti (sconsigliato)

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

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

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

Sistemi di stazioni terze 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 apparecchiature Climkit, poiché tutta la comunicazione di rete e la regolazione della potenza sono assicurate da tale 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 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. Passaggi successivi