Зарядные станции для электромобилей

 

Рекомендации по организации зарядной инфраструктуры в жилищном и коммерческом строительстве.

 

    На объектах жилищного и коммерческого строительства зарядная инфраструктура исходя из области применения делится на два направления. Первое это медленные зарядные станции индивидуального пользования на паркингах, где электромобиль останавливается на длительное время (6-8 часов). Второе — это системы быстрой зарядки публичного доступа на гостевых паркингов, где требуется подзарядка за небольшие промежутки времени (до 30 минут).

 В первом случае рекомендуется применять медленные зарядные станции стандарта Mode3 в виде компактных настенных устройств индивидуального использования максимальной мощностью до 22 кВт АС. Во втором применяются быстрые мультистандартные станции постоянного тока с поддержкой стандартов CCS, CHAdeMO и Mode 3 максимальной мощностью мощностью 50 кВт DC + 43 кВт АС.

    Программный комплекс должен обеспечивать следующий функционал:

• управление доступом пользователей
• статистика по зарядным сессиям
• динамическое управление выделенной мощностью
• мониторинг и управление зарядными станциями
• система аварийной сигнализации

 Оператор зарядной инфраструктуры отвечает за:

• поддержку пользователей зарядных станций
• мониторинг и оперативный ремонт станций
• управление доступом пользователей и биллинг

 Рекомендации по организации зарядной инфраструктуры на индивидуальных парковочных местах:

• Зарядные станции должны иметь возможность объединения в единую сеть посредством проводного (ETH) или беспроводного канала (WiFi).
• Зарядные станции должны поддерживать мониторинг и управление по открытому протоколу, например, UDP.
• На стороне заказчика должен быть установлен программный комплекс, обеспечивающий управление и мониторинг зарядных станций, в том числе динамическое ограничение выделенной мощности.
• станции должны быть оснащены устройствами обеспечивающими контроль доступа (механический ключ или RFID карта).

 Система динамического ограничения мощности должна обеспечивать следующий функционал:

• возможность изменения максимальной выделенной мощности для каждой зарядной станции в любой момент времени до зарядной сессии.
• возможность дистанционного запрета на зарядную сессию сигналом на сухой контакт.

 Или

• локальная изолированная система, где есть ведущая станция, которая обеспечивает ограничение полной выделенной мощности на группу ведомых станции.

 

  Общая система управления зарядными станциями может быть интегрирована в единую систему BMS объекта или иметь выделенный сервер и рабочее место оператора. Оператор должен обеспечивать поддержку пользователей, управления группами эксплуатации и отработку аварийных сигналов. При реализации системы динамического управления мощностью необходимо учитывать потребление не менее 11 кВт на зарядную станцию и коэффициент одновременности не менее 0.5. При разработке данной системы необходимо учитывать дневной график нагрузки с выделением нескольких временных зон (полный запрет зарядки – в часы пиковых нагрузок, зарядка с ограничением в зависимости от числа подключенных электромобилей, зарядка без ограничений в ночные часы).

 

    В случае групповой установки индивидуальных станций важным моментом является выделенная мощность. Резервирование под заряднуюю инфраструктуру мощности исходя из максимального возможного потребления станций не целесообразно, так как спрос сложно прогнозируем, неравномерно распределен по времени и не согласован с общим графиком нагрузки здания.

 Для решения данной задачи целесообразно применять групповые системы управления выделенной мощностью. Для зарядных станций АББ серии EVlunic возможно три варианта организации подобной системы:

А) Централизованная система с динамическим управлением выделенной мощностью по протоколу UDP. Данный вариант позволяет задвать максимальную мощность каждой отдельной станции в любой момент времени. Это позволяет реализовать два сценария управления: первый исходя из загрузки энергосистемы здания, отдавая только свободную мощность для зарядки электромобилей, второй с суточным графиком, ограничивая в дневные часы максимальную мощность и снимая ограничение в ночные часы.

Б) Локальная система управления на базе мастер станций. Одна мастер станция может управлять до 15 слейв станциями. В мастер станции задается максимальное значение суммарной мощности и при ее достижении зарядные токи ограничиваются в равной пропорции на все станции заряжающие электромобили в данный момент.

В) Система с отключением неприоритетных станций. Простейший вариант с использованием сухих контактов управления станциями, позволяет в моменты пиковых нагрузок полностью запретить зарядку на части станции, ограничивая суммарное потребление. Исходным сигналом может являться релейная схема или сигналы из АСУ здания. Использование сухих контактов также позаодляет организовать ограничение с учетом суточной нагрузки здания по сигналам от реле времени.

 

Инструкция по организации системы управления Master-Slave

 

 Для организации данной системы необходимо использовать зарядные станции серий ProM (master) и ProS (Slave).

 С применением зарядных станций EVLunic Pro M несколько зарядных станций могут быть объединены в сеть по принципу: ведущий (Master) / ведомый (Slave). Это позволяет организовать локальную систему заряда электромобилей с интеллектуальным управлением нагрузкой.

 Помимо этого, при данной конфигурации имеется возможность интеграции зарядных станций в систему более высокого по протоколу OCCP или иному сетевому протоколу, которым оборудована зарядная станция.

 

 Локальная сеть зарядки включает один EVLunic Pro M в качестве ведущего и до 15 EVLunic Pro S в качестве ведомых.

 В зависимости от количества ведомых зарядных станций локальная сеть зарядки может быть реализована по разному:

• Ведомая зарядная станция: прямое подключение
• Ведомая зарядная станция подключается напрямую к ведущей зарядной станции.

 Несколько ведомых зарядных станций: подключение через маршрутизатор или коммутатор

 Ведомые зарядные станции подключаются к главной зарядной станции через маршрутизатор или коммутатор.

 

   Управление нагрузкой в локальной сети зарядки.

  Система управления нагрузкой в локальной сети зарядки позволяет нескольким зарядным станциям EVLunic работать на общий запас выделенной мощности. При этом максимальная выделенная мощность линии разделяется посредством ведущей станции. Зарядка на ведомой зарядной станции возможна только при наличии подключения к ведущей зарядной станция. Это предотвращает перегрузку соединения.

  Режим равномерного распределения

  Если параллельные активные зарядные станции в локальной зарядной сети запрашивают больше мощности, чем выделено суммарно на линию (превышает установленный максимальный ток), то доступный зарядный ток делится равномерно по всем зарядным сессиям:

  Зарядный ток одной станции = установленный максимальный ток / количество активных зарядных сессий.

  Ограничение тока

  Ограничение тока для зарядной станции может регулироваться различными способами.

• Настройка с помощью DIP-переключателей локально на каждой зарядной станции
• Устанавливается посредством мастер зарядной станции
• Устанавливается через соединение UDP
• Считывание данных со внешнего счетчика с использованием протокола Modbus TCP

  Если текущий предел указан несколькими различными типами, то ограничение мощности происходит по минимально установленному значению тока.

 

 

 

Приложение 1. Технические характеристики

	Характеристика	Terra 54/24	DC Wallbox	EVlunic
1.	Тип станции	Быстрая	Быстрая	Медленная
2.	Зарядная мощность АС, кВт	43/22	-	4,6/11/22
3.	Зарядная мощность DC, кВт	50	24	-
4.	Зарядное напряжение, В	500/920 (DC) 400 (AC)	920 (DC)	400 (AC)
5.	Настройка потребления	Да	Да	Да
6.	Время заряда (Nissan Leaf)	30 мин 80%	50 мин 80%	4-6 часов
7.	Тип подключения ЭМ	Кабель/Разъем	Кабель	Кабель/Разъем
8.	Длинна зарядного кабеля, м	3.9	3.5	4/6
9.	Интерфейс пользователя	ЖК экран	ЖК экран	LED индикатор
10.	Стандарт зарядки Mode3 Type2	Да	-	Да
11.	Стандарт зарядки CCS	Да	Да	-
12.	Стандарт зарядки CHAdeMO	Да	Да	-
13.	Исполнение	Напольное	Навесное	Навесное
14.	Степень защиты	IP54	IP54	IP54
15.	Температура использования, Со	-35 до +55	-35 до +55	-25 до +50
16.	Вес, кг	350	70	4.8/6.6
17.	Защита от DC токов утечки	Да	Да	Да
18.	RFID считыватель	MIFARE, NFC	MIFARE, NFC	MIFARE
19.	Коммуникация	3G, GSM	3G, GSM, ETH	3G, GSM, ETH
20.	Контакт дистанционного упр.	-	-	Да
21.	Поддержка OCPP	1.5	1.5	1.5
22.	Интеграция с BMS	-	-	Да (UDP)