Pianificare la gestione delle stazioni di ricarica per veicoli elettrici

Questo articolo descrive la pianificazione dell'installazione. Per l'implementazione in situ 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 del conteggio nell'ambito di un RCP con un'unica introduzione 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 spiegate più avanti nella sezione "Altre configurazioni secondo il tipo di sito".

Schéma di allacciamento 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 attrezzarsi. Questo approccio corrisponde al livello C1 della norma SIA 2060.

Allacciamento elettrico

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

L'allacciamento viene effettuato nel modo seguente:

• Una partenza 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 partenza 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 partenza supplementare 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 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 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 assicurare 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 è fornito preconfigurato per semplificare l'installazione e garantire la corretta comunicazione dei contatori.

• Equipaggiamenti 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 del 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 vengono ordinati direttamente a Climkit.

Nella maggior parte dei casi, l’installazione può essere realizzata dall’installatore senza intervento sul sito di un tecnico Climkit.

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

Dettagli delle attrezzature utilizzate

Router LAN o 4G

Una connessione Internet è indispensabile al 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 permette di creare una rete IP dedicata sulla quale si collegano tutte le attrezzature del sistema (gateway, stazioni di ricarica e punti di accesso Wi-Fi), permettendo 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 sulla guida DIN
• Consegna completa: fornito con il suo supporto per guida DIN e l'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 consegnato con il suo supporto per guida DIN e l'alimentatore per guida DIN 24V DC.

Switch PoE

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

Esso permette di alimentare direttamente la 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 fibra ottica. Consegnato con supporto per guida DIN e alimentatore per guida DIN 48V DC, 150 W.

Gateway Climkit

La Gateway Climkit gestisce le stazioni localmente e assicura la comunicazione con la piattaforma Climkit. La sua interfaccia Ethernet permette la connessione alla rete IP e l'interazione con le stazioni tramite il protocollo OCPP. La sua interfaccia RS485 permette 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 senza fili che copre l'intero parcheggio, permettendo di collegare le stazioni di ricarica senza cablaggio supplementare.

Il raggio di copertura raccomandato per punto di accesso è di circa 15 m, ovvero approssimativamente 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, 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.

Controllore dei punti di accesso Wi-Fi

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

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

Genera inoltre avvisi in caso di guasto di un punto di accesso o di zone insufficientemente coperte dal segnale Wi-Fi.

Modulo I/O 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 carica 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 delle disponibilità l'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 si è dimostrato valido per la facilità d'installazione, la durata e la 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 secondo le esigenze specifiche di ogni sito. I tecnici Climkit sono formati e pronti a fornire tutto il supporto necessario all'installazione e alla messa in servizio.

Grazie al suo stock fornito, Climkit è in grado di consegnare il numero di stazioni necessario a ogni progetto in pochi giorni.

In fase operativa, la gestione e il supporto clienti sono semplificati con una stazione fornita da Climkit, indipendentemente dal modello, poiché qualsiasi problema può essere preso in carico direttamente da Climkit in garanzia e senza 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
• Connessione Ethernet in 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 carica 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

Allacciamento elettrico

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

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

Per ogni stazione è installato un interruttore differenziale 3P+N tipo A, 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 (riferimento XVL122SCH). L'interruttore viene installato direttamente in un piccolo armadietto 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) e l'indirizzo IP della Gateway alla quale deve connettersi.

Installazione su supporto e all'esterno

Se la stazione non può essere fissata a una parete, può essere installata su un supporto metallico, singolo o doppio per due stazioni contrapposte. Il supporto è specifico 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 incollato sulla stazione.

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 della carica e della gestione degli accessi utenti. I modelli più comuni includono Schneider, Eaton, Keba e Fronius.

3. Altre configurazioni secondo il tipo di sito

Schema di allacciamento - senza RCP

L'allacciamento differisce dallo schema standard con RCP unicamente per l'uso di contatori GRD per i consumatori del sito al posto di contatori privati.

In questo caso, il cavo piatto si allaccia 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'introduzione per una regolazione dinamica e continua della potenza (tramite la Gateway) per non superare il limite della capacità di allacciamento.

Allacciamento a valle del contatore GRD dedicato alle stazioni

Ciò permette 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 beneficiare dell'impianto fotovoltaico per la ricarica dei veicoli se questo è allacciato al contatore delle parti comuni.

Allacciamento a valle del contatore GRD delle parti comuni

Ciò permette di risparmiare il costo di un contatore GRD supplementare, ma richiede l'installazione di un contatore privato sulla partenza delle parti comuni per assicurare la gestione dinamica della carica.

Infatti, essendo questa partenza stata dimensionata inizialmente per le sole parti comuni, l’aggiunta di stazioni impone una regolazione continua della potenza di carica tramite la Gateway al fine di non superare la capacità massima, come già avviene per l’introduzione generale.

Si aggiunge inoltre un contatore sulla partenza 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 solare.

Allacciamento con due o più introduzioni e contatore GRD delle parti comuni

Quando sono disponibili più introduzioni alla rete per uno stesso parcheggio, ogni partenza di cavo piatto (63A) può essere prelevata da ciascuna delle introduzioni.

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 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 le stesse ragioni di gestione dinamica della carica spiegate in precedenza.

Allacciamento con due o più introduzioni 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.

Allacciamento a valle dei contatori degli appartamenti (sconsigliato)

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

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

Per queste ragioni, Climkit non propone soluzioni per questo tipo di allacciamento e raccomanda l’applicazione della norma SIA 2060 e un allacciamento centralizzato delle stazioni anche in piccoli siti di pochi posti auto.

Sistemi di stazioni terzi e server OCPP Remote

Quando viene installato un sistema di stazioni terzo che gestisce sia le stazioni sia la gestione dinamica della carica, non è necessario installare le attrezzature Climkit, poiché tutta la 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 sulla piattaforma per la fatturazione.

Per permettere la comunicazione tra il sistema terzo e Climkit, occorre configurare i parametri OCPP del sistema terzo 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