Foxtrot řídí nabíjecí infrastrukturu elektromobilů velkého rozsahu
18. 3. 2019 | Teco, a. s. | www.tecomat.cz
Stále více společností využívajících flotilu vozů k přepravě na krátké vzdálenosti do 100 km v současnosti uvažuje o přechodu k elektromobilitě, která poskytuje úspory na spotřebě paliva, nižší náklady a jednoduchou údržbu, snadnou obsluhu a přehled o stavu nabíjených vozů.
K provozu takové flotily je zapotřebí robustní a spolehlivá síť vzájemně komunikujících a řídicím systémem koordinovaných nabíjecích stanic. Při jejich velkém počtu na jednom přívodu už nestačí jednoduchá a izolovaná nabíjecí místa. Je třeba nasadit technologii, která umožní bezpečně nabíjet větší množství vozů současně. Technologii, která sama aktivně omezuje a řídí priority nabíjení každého vozu zvlášť. Technologii, která řídí množství současně spotřebovávané energie pro nabíjení aut podle aktuální spotřeby celé budovy nebo areálu a podle maximální kapacity přívodu případně dalších stanovených kritérií.
Obr. 1. Blokové schéma nabíjecí infrastruktury ve dvou areálech, každý pod jedním přívodem a jedním fakturačním elektroměrem s omezením buď na maximální proud nebo na max. rezervovaný příkon vyjadřovaný tzv. čtvrthodinovým maximem; dohled je přes internetovou aplikaci
Požadavek je formulován jednoduše, ale technické řešení již tak prosté není. Kompletní flexibilní systém je ale možné s výhodou postavit na jednotné bázi systému Foxtrot. Díky jeho modularitě, flexibilitě topologií propojení i variabilitě aplikačních programů je možné docílit všech požadavků jedním jediným systémem. Lze začít i s malou sestavou a tu postupně rozšiřovat, vzájemně propojovat, upravovat a řídit na několika úrovních. Například podle obr. 1 jsou nabíjecí stanice v různých areálech, třeba i v jiném městě, kde o první stupeň regulace nabíjení se tu postará Foxtrot sám. Typicky omezováním nabíjecího proudu jednotlivých aut eliminuje překročení maximálního proudu jističe nebo překročení sjednaného čtvrthodinového maxima u velkoodběratelů připojených přímo na distribuční síť 22 kV. Poskytuje elektromobilům maximum dostupné elektrické energie, a to dynamicky ve vztahu k aktuálnímu odběru budovy či celého areálu. Dalo by se říci, že vyhlazuje odběrové špičky řízeným odložením spotřeby určené k nabíjení.
Se systémem Foxtrot a moduly RFID čteček v každém wallboxu lze dosáhnout ještě vyššího stupně řízení priorit nabíjení mezi velkým počtem nabíjecích míst. Uživatelé se po připojení nabíjecího kabelu do zásuvky auta mohou dále identifikovat RFID čipem přímo na nabíjecím stojanu, a tím ovlivnit přednostní nabíjení svého vozu. Identifikační data jsou ihned odesílána k ověření do nadřazeného systému. Nabíjení se spustí pouze po ověření oprávnění nebo se na osobní účet osoby naúčtuje poplatek za prioritní nabití.
Obr. 2. Každý wallbox v sobě ukrývá nejen jisticí prvky a elektroměr, ale i modul komunikace s elektromobilem a RFID čtečku oba připojené k centrálnímu Foxtrotu
První realizace robustní nabíjecí infrastruktury postavené na systému Tecomat Foxtrot dodala firma PREměření v průběhu roku 2018 pro nově rekonstruovanou centrálu banky Moneta v Praze (obr. 2). Tato banka nejen deklaruje svoji orientaci na zelené technologie, ale skutečně ji realizuje masivním přechodem na elektromobily, možná nejmasivnějším v celé Evropě. Firma Teco společně s firmou Axomer se stala subdodavatelem řešení, a tak jediný základní modul Foxtrot tu obsluhuje všech zatím 36 podzemních stání. Každé z nich je vybavené nabíječkou s kabelem a s RFID čtečkou (obr. 3). Foxtrot čte on-line okamžitou spotřebu celé budovy přímo na centrálním přívodu za distribučním transformátorem, takže v každém okamžiku ví, kolik energie do limitu zbývá na nabíjení. Tuto energii rozděluje podle aktuálních potřeb elektromobilů a individuálních priorit jejich uživatelů.
Realizovaná instalace má řídicí strukturu se dvěma úrovněmi. Ta základní je realizovaná Tecomatem Foxtrot, tedy standardním PLC, který v každém okamžiku a nezávisle na nadřízené úrovni garantuje maximální rychlost nabíjení při nepřekročení mezních limitů.
Obr. 3. Každé stání na podzemním parkovišti v Monetě je vybaveno nabíječkou; stav nabíječky je indikován barvou LED indikátoru; všechny nabíječky jsou propojeny dvouvodičově CIB instalační sběrnicí a jsou on-line řízeny Foxtrotem v taktu
do 150 ms; 36 aktuálních stání s nabíjením tu má být v dalších etapách rozšířeno
na více než 100
Každý wallbox má v aplikačním programu svoji instanci, svoji regulační smyčku, která je vykonávána paralelně se všemi ostatními. Každý takový wallbox má i svoji webovou stránku na integrovaném webu uvnitř centrálního PLC Foxtrot. Na ní je vlastní malé interaktivní konfigurační a přehledové menu dostupné po autorizaci z libovolného zařízení s prohlížečem, tedy třeba i z mobilního telefonu servisního pracovníka nebo garážmistra. Veškeré informace o procesu nabíjení jsou tu zobrazeny pohromadě. Pro dohled je tak velmi snadné plánovat servisní zásah vzdáleně pro jednotlivý wallbox nebo komplexně pro celou budovu.
Veškerá data a změny zasílá Tecomat Foxtrot na server. Nad těmito daty pracuje webová aplikace jako druhá řídicí úroveň, tvořící základní uživatelský interface pro celou nabíjecí infrastrukturu.
Ing. Jaromír Klaban, Teco, a. s.
Petr Postránecký, Axomer, s. r. o.
Ing. Jindřich Nerad, PREměření, a. s.
Vyšlo v časopise Elektro č. 3/2019 na straně 19.
Tištěná verze – objednejte si předplatné: pro ČR zde, pro SR zde.
Elektronická verze vyšlých časopisů zde.