Ein Expertisebereich der Fachgruppe DezE
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Modularer und hochskalierbarer Ladepark
Entwicklung eines modularen und hochskalierbaren Ladeparksystems für Elektrofahrzeuge
Als Beispiel für ein hybrides, dezentrales Energiespeichersystem mit intelligentem Energiemanagement wurde ein modulares und hoch skalierbares Ladeparksystem für die Energie- und Mobilitätswende entwickelt. Die dreistufige Master-Slave-Architektur gewährleistet eine hohe Skalierbarkeit. Als erste Stufe können ein oder mehrere Energieverteiler eingesetzt werden, an die jeweils bis zu acht kompakte 22kWLadepunkte angeschlossen werden können. Die Energieverteiler können von verschiedenen Quellen gespeist werden, also auch von Batteriespeichern, H2-Brennstoffzellen, Generatoren oder aus dem Netz. So lassen sich große Ladeparks mit geringem Integrationsaufwand sowie einem Maximum an Planungssicherheit in das Energieversorgungsnetz integrieren. Als zweite Stufe dienen die Master-Terminals, die jeweils bis zu 16 Ladepunkte – die dritte Stufe - steuern können. Die Master-Terminals werden per Touchscreen bedient und erlauben die Bezahlung mit allen gängigen Open- und Closed-Loop-Systemen, z.B. Bank-, Zugangs- oder Gutscheinkarten.
Das zentrale Element des Power Parks ist der Energieverteiler. Die erzeugte oder gespeicherte Energie wird den AC-Ladepunkten oder anderen Verbrauchern, wie z.B. Ladepunkten für E-Bikes oder E-Roller, zur Verfügung gestellt. Der Energieverteiler wird individuell an die Gegebenheiten im Projekt angepasst. Er ist für einen Dauerstrom von 250 A ausgelegt. Eine Beispielausführung bietet z.B. die Anschlussmöglichkeit für acht Ladepunkte mit je 22 kW.
Neben der Verwendung von standard Industriekomponenten wurde beim Aufbau des Power Parks jeder Systemteilnehmer zusätzlich als digitaler Zwilling aufgebaut.
Der AC-Ladepunkt mit einer Leistung von bis zu 22 kW wird direkt am Parkplatz installiert. Die Kunden stecken ihr eigenes Ladekabel in die Ladebuchse und können am Bedienterminal den Ladevorgang freischalten. Das Lade- und Lastmanagement im EMS lädt dann, je nach Tarif, so schnell wie möglich oder so wirtschaftlich wie möglich.
Das Bedienterminal ist die Schnittstelle zum Kunden. Um den Ladevorgang zu starten, wird der Kunde über das 15" Touchdisplay durch das Menü geführt. Die Bezahlung erfolgt kontaktlos über das integrierte Bezahlterminal. Die Transaktion kann sowohl im Open- als auch im Closeloop-Verfahren erfolgen (derzeit noch keine eichrechtliche Zertifizierung). Ein Bedienterminal kann eine Vielzahl von Ladepunkten bedienen. Die Bedienoberfläche kann projektspezifisch gestaltet werden. Standardmäßig sind drei verschiedene Lademodi vorgesehen, die sich in der Ladeleistung und damit im Preis unterscheiden. Dadurch wird eine bessere Regelbarkeit und eine optimale Nutzung der im System vorhandenen Energien ermöglicht. Es können individuelle Designvorstellungen realisiert werden. Aber auch die Einbindung von Marketingkampagnen und Rabattaktionen ist möglich.
