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 equipaggiato 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 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 sotto "Altre configurazioni secondo il tipo di sito".

Schema di raccordamento 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 abitanti desiderano attrezzarsi. Questo approccio corrisponde al livello C1 della norma SIA 2060.

Raccordamento elettrico

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

Il raccordamento avviene nel modo seguente:

• 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 dei 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 la potenza di ricarica delle stazioni di conseguenza, al fine di evitare lo scatto dell'interruttore generale o dell'interruttore della zona.

Mise in place 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 i servizi legati all'implementazione.

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

• Dotazione dell'infrastruttura di base:
  • Router LAN o router 4G
  • Switch PoE
  • Gateway Climkit
  • Punti di accesso Wi-Fi (minimo 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
• 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 sono ordinati direttamente da Climkit.

Nella maggior parte dei casi, l'installazione può essere realizzata dall'installatore senza intervento in loco 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 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 permette di creare una rete IP dedicata su cui si connettono tutte le attrezzature del sistema (gateway, stazioni di ricarica e punti di accesso Wi-Fi), permettendo 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'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 supporto per guida DIN e il suo alimentatore per guida DIN 24V DC.

Switch PoE

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

Permette 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. Consegnato 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 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.

Il 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, 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 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 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 sui 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 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 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.

Consegnato 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.

Forte di diverse centinaia di stazioni ABB Terra AC installate e gestite da Climkit dal 2021, questo modello ha dato prova della sua facilità di installazione, durata e 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 ogni 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 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 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

Raccordamento elettrico

La stazione è raccordata 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 secondo le 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 cassetta fissata accanto alla stazione.

Connessione rete IP

La stazione si connette alla rete IP via Wi-Fi. Viene consegnata preconfigurata con i parametri della rete Wi-Fi (SSID e password) e l'indirizzo IP del gateway a cui 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 permettere agli utenti occasionali di pagare tramite Twint scansionando il codice QR applicato 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 utenti. I modelli più comuni includono Schneider, Eaton, Keba e Fronius.

3. Altre configurazioni secondo il tipo di sito

Schema di raccordamento - senza RCP

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

In questo caso, il cavo piatto si raccorda o dietro il contatore GRD dei 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 (da parte del gateway) per non superare il limite di capacità di allacciamento.

Raccordamento dietro contatore GRD dedicato alle stazioni

Questo permette di distinguere chiaramente i consumi delle stazioni da quelli dei 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 del fotovoltaico per la ricarica dei veicoli se questo è raccordato sul contatore dei comuni.

Raccordamento dietro contatore GRD dei comuni

Questo permette di risparmiare il costo di un contatore GRD supplementare, ma richiede l'installazione di un contatore privato sulla partenza dei comuni per garantire la gestione dinamica della carica.

Infatti, essendo stata questa partenza dimensionata inizialmente solo per i comuni, l'aggiunta di stazioni impone una regolazione continua della potenza di carica 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 sul fotovoltaico, se presente. Il consumo dei 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 derivante dal solare.

Raccordamento con due o più ingressi e dietro contatore GRD dei comuni

Quando sono disponibili più ingressi alla rete per lo stesso parcheggio, ogni partenza del cavo piatto (63A) può essere presa 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 dietro il contatore GRD dei comuni, è necessario installare un contatore sulla partenza dei comuni e un altro sulla partenza delle stazioni, per le stesse ragioni di gestione dinamica della carica spiegate precedentemente.

Raccordamento con due o più ingressi e contatore GRD dedicato

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

Raccordamento dietro i contatori degli appartamenti (sconsigliato)

Il raccordamento di una stazione dietro il contatore individuale dell'appartamento è fortemente sconsigliato, poiché impedisce la gestione dinamica della carica in base all'energia disponibile dell'edificio e rende impossibile dissociare il consumo della stazione da quello dell'abitazione.

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

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

Sistemi di stazioni terzi e server OCPP Remote

Quando viene installato un sistema di stazioni terzo che gestisce sia le stazioni che 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 alla 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