Ein flächendeckendes Netz an Ladestationen ist die Basis für den Erfolg der Elektromobilität. Finder
Die Reichweite heutiger Elektroautos ist deutlich geringer als die von Autos mit Benzin- oder Dieselmotor. Da ein Großteil der Fahrten allerdings nur kurz ist, ist dies kein grundlegendes Problem – vorausgesetzt die notwendige Ladeinfrastruktur steht zur Verfügung. Denn das Netz der Ladestationen muss bezogen auf die Anzahl der Fahrzeuge dichter sein als das heutige Tankstellennetz, da der Ladevorgang länger dauert. Um den langen Ladevorgang in den normalen Nutzungsalltag eines Elektroautos zu integrieren, müssen sich die Ladestationen idealerweise an den Stellen befinden, an denen die Autos länger stehen – beispielsweise in einer Tiefgarage oder in einem Parkhaus.
Die Anforderungen an Ladestationen, die beispielsweise in Parkhäusern zum Einsatz kommen sollen, sind hoch. Ein robustes Gehäuse, das gegebenenfalls auch einen Parkrempler unbeschadet übersteht, ist hier Pflicht. Eine solche Ladestation bietet die Firma Beck IPC mit der eCharging Wallbox Multi an. Die Ladestation ist in einem pulverbeschichteten Stahlblechgehäuse untergebracht, das den rauen Umgebungsbedingungen problemlos widerstehen kann. Dabei wird die Schutzart IP54 erfüllt. Zum Laden sind die Steckersysteme der neuen Norm IEC 61851 vorgesehen. Mit dem Typ-1-Stecker gemäß SAE J1772-2009 ist der Ladevorgang mit 230 V und maximal 16 A möglich. Der Typ-2-Stecker gemäß VDE-AR-E 2623-2-2 lässt ein schnelleres Laden mit 400 V bei maximal 32 A zu. Beide Stecker sind mit 3 m langen, fest installierten Kabeln ausgestattet, sodass der Anschluss des Elektroautos auch bequem möglich ist, wenn es ungünstig parkt. Alternativ ist die Ladestation auch mit Ladebuchsen erhältlich. Zusätzlich ist noch eine schaltbare Schuko-Steckdose vorgesehen.
Elektronische Wirkstromzähler überwachen die wichtigen Parameter während des Ladevorgangs. Finder
Bei der Absicherung und Überwachung der Ladestromkreise verlässt sich Beck IPC auf Produkte von Finder. So kommen beispielsweise Überwachungsrelais der Serie 70 und Installationsschütze der Serie 22 zum Einsatz. Für die Versorgung der Elektronik mit einer Spannung von 12 V DC sorgt ein Schaltnetzteil der Serie 78 ebenfalls von Finder. Diese Schaltnetzteile, die je nach eingesetztem Typ eine Gesamtleistung von 12 oder 50 W liefern können, verfügen über einen hohen Wirkungsgrad von etwa 90 %.
Intelligentes Laden nach aktueller Norm
Beck IPC setzt in den Ladestationen eine Steuerung vom Typ Com.tom ein, die sich einfach an ein übergeordnetes System über Mobilfunk und das Internet anbinden lässt. Die Online-Anbindung der Steuerung, die mit einem Codesys-Laufzeitsystem ausgestattet ist, geschieht über GPRS. „Selbst in Tiefgaragen ist der Mobilfunkempfang in aller Regel so gut, dass die Anbindung problemlos klappt“, erläutert Jan Ewe, der als Key Account Manager bei Beck IPC tätig ist. Über die GPRS-Verbindung ist die Ladestation mit dem sogenannten eCharging Portal im Internet verbunden. Hier lassen sich alle angeschlossenen Ladestationen komfortabel verwalten. So sind über das Internet jederzeit sämtliche Ladevorgänge an allen Stationen abrufbar. Sollte es einmal zu einer Störung kommen, kann das Portal eine Alarmierung über E-Mail oder SMS verschicken.
Die Ladestation ist für die Installation im öffentlichen Raum, beispielsweise in Tiefgaragen, geeignet. Finder
Die Steuerung überwacht auch den Ladevorgang an der Station. Das besondere an dem Ladevorgang gemäß der neuen Norm IEC 61851 ist, dass eine Kommunikation zwischen Ladestation und Fahrzeug stattfindet. Mit diesem sogenannten ‚intelligenten Laden‘ lässt sich der Ladevorgang bestmöglich steuern. Neben der Kommunikation mit dem Fahrzeug ist auch das genaue Messen der relevanten Ladeparameter, wie Strom und Spannung, notwendig. Dazu setzt Beck IPC elektronische Wirkstromzähler vom Typ 7E von Finder ein. Diese Zähler verfügen über eine M-Bus-Schnittstelle, über die die Steuerung die Ladeparameter auslesen kann. Gemessen werden dabei aktuelle Werte für Strom, Spannung und Leistung sowie der gesamte Energieverbrauch während des Ladevorgangs. „Das Monitoring dieser Parameter“, so Ewe weiter, „ist für die genaue Steuerung des Ladevorgangs sehr wichtig.“
Im Portal stehen Informationen zu den einzelnen Ladevorgängen zur Verfügung. Finder
Die Bedienung der Ladestation geschieht über ein integriertes 4,2″-Touchdisplay. Um die Benutzer zu identifizieren kommt RFID-Technik zum Einsatz. Der Nutzer hält dazu seine persönliche RFID-Karte vor das integrierte Lesegerät. Dieses schaltet die Ladestation frei und der Ladevorgang kann beginnen. Die Historie sämtlicher Ladevorgänge, die verbrauchte Energie pro Ladevorgang und viele weitere Daten werden in der Datenbank auf einem Online-Portal gespeichert. Die Energiekosten können dort vorgegeben werden, sodass sich eine Abrechnung einfach erstellen lässt.
Hannover Messe 2014
Halle 12, Stand B66
Andreas Heck
(mf)
