Pianificare la gestione delle stazioni di ricarica per veicoli elettrici

Questo articolo descrive la pianificazione dell'installazione. Per l'implementazione sul posto e la configurazione delle apparecchiature sulla piattaforma Climkit, consultare i 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 del conteggio nell'ambito di un RCP con un unico allacciamento 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 allocata alle stazioni in funzione dell'energia disponibile e gestisce gli accessi degli utenti che si identificano tramite badge RFID.

Altre varianti di installazione sono illustrate più avanti alla sezione "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 i residenti desiderano dotarsene. 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 da massimo 63A.

Il collegamento viene effettuato nel seguente modo:

• Una partenza 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 partenza corrisponde a una zona di distribuzione. Sebbene il numero di stazioni per zona sia tecnicamente illimitato, si consiglia di non superare le 30 stazioni per zona e di prevedere una partenza supplementare oltre tale soglia.

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

Implementazione della rete IP e Wi-Fi

I punti di accesso Wi-Fi sono posizionati in modo da coprire l'intero parcheggio con un segnale sufficiente. La loro distribuzione tiene conto dell'attenuazione del segnale causata da condotti, apparecchiature 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: componenti hardware, funzionalità software, nonché le prestazioni legate alla messa in servizio.

Tutto il materiale 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 (almeno 2)
  • Controller dei punti di accesso Wi-Fi
  • Modulo I/O per il distacco del carico delle stazioni tramite il contatore del GRD
• Stazione/i di ricarica individuale/i
• Funzionalità software:
  • Gestione delle stazioni e regolazione dinamica dei carichi
• Prestazione di messa in servizio:
  • Configurazione e messa in servizio dell'infrastruttura di base
  • Configurazione e messa in servizio di ciascuna stazione di ricarica
  • Implementazione amministrativa

Tutti i prodotti vengono ordinati direttamente presso Climkit.

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

Un'assistenza telefonica è disponibile, se necessario, durante la messa in servizio.

Dettagli delle apparecchiature 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), permettendo una gestione 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 su guida DIN
• Fornitura completa: fornito con il relativo supporto per guida DIN e alimentatore 24V DC
• Pronto all'uso: consegnato preconfigurato con 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 il supporto per guida DIN e l'alimentatore per guida DIN 24V DC.

Switch PoE

Per le apparecchiature Ethernet che richiedono un'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 supplementare.

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

Gateway Climkit

La Gateway Climkit gestisce localmente le stazioni 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.

La Gateway si installa direttamente nel quadro elettrico su 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 cablaggi supplementari.

Il raggio di copertura raccomandato per punto di accesso è di circa 15 m, ossia approssimativamente due file di 10 posti auto contrapposti. In pratica, gli 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 ai diversi punti di accesso.

Si installa facilmente su 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 a relè

Il modulo I/O WP8024 è fornito con un alimentatore per guida DIN 24V DC e si collega alla 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 il contatore apre il relè, l'ingresso si disattiva e la Gateway interrompe immediatamente la ricarica dei veicoli elettrici.

Fornito con alimentatore per guida DIN 24V DC.

2. Stazione di ricarica

Climkit fornisce una stazione di ricarica da 22 kW, a seconda della disponibilità la ABB Terra AC o la Hager Witty Pro, installabile sia all'interno che all'esterno. Integra tutte le funzionalità di una stazione intelligente per una ricarica ottimizzata e flessibile.

Forte di diverse centinaia di stazioni installate e gestite da Climkit dal 2021, questo modello ha dimostrato la sua affidabilità grazie alla facilità di installazione, alla durata e alla versatilità (parcheggi collettivi, edifici, aziende, stazioni pubbliche, installazioni residenziali).

Prima della consegna, Climkit assicura la preparazione completa di ciascuna 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 magazzino, 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 una stazione fornita da Climkit, qualunque sia il modello, poiché qualsiasi problema può essere gestito direttamente da Climkit in garanzia e senza dover ricorrere all'installatore.

Caratteristiche tecniche della stazione

• 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 collegamento Ethernet in serie (daisy-chain)

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 funzione della potenza disponibile
• Gestione degli utenti tramite badge RFID e fatturazione individuale dell'energia consumata
• Ottimizzazione dell'autoconsumo ricaricando esclusivamente con l'energia solare prodotta

Hager Witty Pro

ABB Terra

RFID badge access

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 un massimo di 22 kW (32A), oppure limitata a 25A, 16A o 10A a seconda delle esigenze.

Un interruttore differenziale 3P+N di tipo A è installato per ciascuna stazione, dimensionato in base alla sezione del cavo e all'amperaggio massimo scelto. I costosi interruttori di tipo B o EV non sono necessari. Per la Hager Witty Pro è sufficiente un interruttore standard: la protezione differenziale da 30 mA è integrata nella stazione (codice XVL122SCH). L'interruttore viene installato direttamente in un piccolo centralino fissato 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) nonché l'indirizzo IP della Gateway alla quale deve connettersi.

Installazione su colonnina e all'esterno

Se la stazione non può essere fissata a una parete, può essere installata su una colonnina metallica, singola o doppia per due stazioni contrapposte (schiena contro schiena). La colonnina è specifica per il modello di stazione.

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 con il proprio smartphone il codice QR applicato sulla stazione.

Altre stazioni di ricarica collegabili alla Gateway Climkit

Tutte le stazioni compatibili con OCPP (1.6) possono in teoria essere collegate alla Gateway Climkit per beneficiare della regolazione dinamica della ricarica e della gestione degli accessi degli utenti. I modelli più diffusi 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'utilizzo di contatori del GRD per i consumatori del sito al posto di contatori privati.

In questo caso, il cavo piatto si collega o dietro il contatore del GRD delle parti comuni, oppure dietro un contatore del 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 allacciamento.

Collegamento dietro contatore del GRD dedicato alle stazioni

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

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

Collegamento dietro contatore del GRD delle parti comuni

Ciò consente di risparmiare il costo di un contatore del 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 era stata inizialmente dimensionata per le sole 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'allacciamento generale.

Si aggiunge inoltre un contatore sulla partenza di ciascuna zona e sull'impianto fotovoltaico, se presente. Il consumo delle parti comuni sarà quindi dedotto tramite un contatore di regola.

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

Collegamento con due o più ingressi e contatore del GRD delle parti comuni

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

Sono necessari 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 IP-Ethernet grazie a convertitori RS485-Ethernet.

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

Collegamento con due o più ingressi e contatore del GRD dedicato

Quando le partenze dei cavi piatti sono collegate dietro un contatore del GRD dedicato alle stazioni per ciascun edificio, 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'edificio e rende impossibile dissociare il consumo della stazione da quello dell'abitazione.

Questa configurazione impedisce inoltre la condivisione della stazione o la locazione del posto auto a un altro utente, limitando la flessibilità di gestione a lungo termine.

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

Sistemi di stazioni di terze parti e server OCPP Remote

Quando è installato un sistema di stazioni di terze parti che gestisce sia le stazioni sia la gestione dinamica del carico, non è necessario installare le apparecchiature Climkit, poiché l'intera comunicazione di rete e la regolazione della potenza sono assicurate da tale sistema.

In questo caso, Climkit gestisce unicamente 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, occorre configurare i parametri OCPP del sistema di terze parti affinché comunichi con il server OCPP Remote di Climkit.

Tra i sistemi più comuni di questo tipo figurano:

• Easee
• Zaptec
• Schneider EcoStruxure EV Charging Expert

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