Ladestation für Elektrofahrzeuge im Servicepaket

Anbieter zum Thema

FAULHABER Antriebssysteme

dataTec AG

PEAK-System Technik GmbH

WAGO GmbH & Co. KG

Erfahrungen aus der Automatisierungstechnik

Projektpartner Wago bringt zusätzlich sein Know-how aus der Elektromobilität und Automatisierungstechnik ein und liefert einen großen Teil der installierten Technik.

Zu den wichtigsten Komponenten der Ladesäule gehört die Pilot-Box. Sie regelt das sichere Laden und die Kommunikation mit dem Fahrzeug. Die Box erkennt den Stecker des Fahrzeugs und ermittelt automatisch den maximalen Ladestrom. Sie sorgt auch für das sichere Verriegeln des Steckers während des Ladens.

Das wahlweise Laden mit maximal 16 oder 32 A in der Ladebetriebsart 3 gemäß IEC 61851-1 wird per Software gesteuert. Unterschiedliche Bauteile sind nicht erforderlich. Bei einem Spannungsausfall entriegelt das Modul eigenständig mithilfe des integrierten Energiespeichers.

Auch eine Kopplung ins Smart Grid ist vorgesehen, um eine auf die Netzkapazität abgestimmte Ladung zu ermöglichen.

Ergänzendes zum Thema

Ladebetriebsart 3

Die Norm IEC 61851-1 unterscheidet je nach Anwendungsfall vier Ladebetriebsarten. Die flexibelste und damit auch umfangreichste ist die Betriebsart 3. Hierbei übernimmt die Ladestation verschiedene Aufgaben, die über die „einfache“ Versorgung mit Netzspannung hinausgehen. Dazu gehört das Erkennen der Bemessungsleistung des Ladekabels, die Überwachung der Schutzleiterverbindung, die Übermittlung des maximal zur Verfügung stehenden Ladestroms und das Erkennen einer Unterbrechung des Ladestromkreises.

Zwischen Fahrzeug und Ladestation findet dabei ein Informationsaustausch mittels Pilotsignals statt - ein PWM-Signal (Pulsweitenmodulation), welches über die Veränderung der Signalpegel und des Puls-Pause-Verhältnisses entsprechende Ladezustände zwischen Fahrzeug und Ladestation übermittelt (bidirektional). Die Leistung kann bis 44 KW betragen (400V / 63A).

Ergänzendes zum Thema

Die Entwicklung geht weiter

ecp und Hartmann haben sich darauf eingestellt, dass sich die Kommunikation zwischen Fahrzeug und Ladesäule kontinuierlich weiter ändern und verbessern wird.

Joachim Röwe: „Wir rechnen mit vielen technischen Erweiterungen, die Ladestrukturen ändern sich und die Funktionsvielfalt wird sich noch erhöhen.“

Bis Ende 2013 sollen in ganz Deutschland, von Hiddensee im Norden bis Friedrichshafen am Bodensee, 500 Stationen aufgebaut werden. ecp will als nächstes auch die Lademöglichkeit für Pedelecs integrieren.

SPS regelt komplette Ablaufsteuerung beim Laden

Die komplette Ablaufsteuerung des Ladevorgangs wird über eine SPS geregelt. Sie ist ein Standardmodul des Wago-I/O-Systems 750 und setzt auf das Wago-Bussystem auf. Damit verbunden sind weitere Komponenten zur Identifizierung, Anmeldung und Autorisierung per RFID, SMS und zur Datenbankanbindung über ein GPRS-Modem / VPN-Router.

Eingesetzt werden außerdem digitale und analoge Ein- und Ausgangsklemmen zum Öffnen und Schließen der Ladeklappe und zum Überwachen des Anschlusses. Während des Ladens misst eine 3-Phasen-Leistungsmessklemme den „getankten“ Strom.

„Die Wago-Module zeigen in der Praxis drei wesentliche Vorteile. Sie sind wie die 16-Kanal-I/O-Klemmen mit nur 12 mm besonders klein, sie basieren alle auf etablierten Industrie-Standards und wir können uns auf die robuste und qualitativ hochwertige Technik absolut verlassen“, fasst der Bereichsleiter von Hartmann seine Erfahrungen zusammen. So konnten durch die Kompaktheit der Module zusätzliche Funktionen während der Entwicklung relativ einfach integriert werden.

Wago auf der eCarTec: Halle B2, Stand 414

* *Manfred Grabowski, Market Management Industrie & Process Automobilindustrie, Elektromobilität, Automotive, Emobility, Wago Kontakttechnik

(ID:35467120)