Smart Traffic & Mobility Wie viel Power darf es sein?

Elektromobilität wird zu einem bestimmenden Faktor des Mobilitäts- und Energiekonzepts in Deutschland und sicher auch weltweit. Die Bandbreite der dazu erforderlichen Hardware ist groß. Sie reicht vom einfachen Ladepunkt in der heimischen Garage bis zur multifunktionalen Ladestation, die in öffentlichen Bereichen installiert ist. Gemeinsam mit den Technologiepartnern Phoenix Contact und Rittal bietet Hartmann Elektrotechnik hierfür skalierbare Systemlösungen an.

Skalierbares Gehäuse-Design

Als Hersteller von Schaltschrank-Systemen hat Rittal dafür ein modulares Gehäusekonzept ausgearbeitet. Das zweischalige Gehäuse sorgt einerseits für die notwendige Robustheit im Außeneinsatz. Auf der anderen Seite stellt es im Inneren klimatische Bedingungen für die ganzjährige Verwendung sicher. Die modulare Bauweise ermöglicht ein skalierbares Gehäuse-Design, das selbst für die Gleichstrom-Ladetechnik ein ausreichend großes Platzangebot bereithält.

Mit der Ladetechnik EV Charge Control von Phoenix Contact kommt ein leistungsstarker Mode-3-Ladecontroller zum Einsatz. Über ein anwenderfreundliches Web-Interface lassen sich viele Ladeparameter einfach und anschaulich editieren. Ein umfangreiches Fehler-Management erlaubt eine genaue Diagnose der Störung aus der Ferne, was die Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit der Ladestation erhöht. Der Ladestrom kann über die serienmäßig in den Ladecontroller integrierte Ethernet-Schnittstelle in 1-Ampere-Schritten variiert werden, sodass sich das Gerät insbesondere für die Nutzung mit volatilen Energieträgern eignet.

Zudem lassen sich Lastkurven konturscharf nachfahren. So ist ein direkter Betrieb an einem Home-Management-System, wie es Gira oder SMA anbieten, ohne weiteres möglich. Installiert der Besitzer einer Photovoltaikanlage in seiner Garage die ebenfalls von Hartmann Elektrotechnik erhältliche Wallbox, so steigert das Laden des Elektrofahrzeugs den Eigenverbrauchsanteil beim Solarstrom und spart Kosten.

Für komplexes Lastmanagement geeignet

Ein direkt an den Ladecontroller anschließbares Energiemessgerät überwacht den Ladevorgang und schaltet ihn auf Wunsch ab, sofern sich beispielsweise eine unzulässige Diskrepanz zwischen dem aktuellen Ladestrom und dem Äquivalent des Puls-/Pausenverhältnisses des Pilotsignals ergeben hat. Darüber hinaus werden die Ruhepausen der meisten Elektrofahrzeuge, die der Reduzierung von Energiekosten dienen, zuverlässig durch eine Wake-Up-Sequenz beendet. EV Charge Control ist mehr als ein Ladecontroller, da er sowohl für den autarken Einsatz daheim als auch für die Einbindung in komplexe Lastmanagement-Systeme ausgelegt ist.

Außer dem auf einer Tragschiene montierbaren EV ­Charge Control verwendet Hartmann Elektrotechnik auch eine neu entwickelte Platinenlösung, mit der Phoenix Contact sein Portfolio an Mode-3-Steuerungen nach unten abgerundet hat. Die Platine lässt sich direkt im Wallbox-Gehäuse einbauen, weshalb Hartmann Elektrotechnik selbst bei einfacheren Anwendungen auf die Kernfunktionen einer Mode-3-Steuerung zurückgreifen kann. Gleiches gilt für die Verriegelungs-Aktuatorik, die Notentriegelung und eine als Slave ausgeführte Modbus-RTU-Schnittstelle. Das Kommunikationsprotokoll OCPP (Open Charge Point Protocol) zur Integration in Roaming-Portale sowie die Ankopplung signierbarer Energiezähler über SML (Smart Message Language) sind integrale Bestandteile der öffentlichen Ladeinfrastruktur. Beides lässt sich mit den Komponenten und Systemen von Phoenix Contact umsetzen.

Einfach und barrierefrei laden

Bei sämtlichen Aktivitäten steht die möglichst einfache und barrierefreie Abwicklung des Ladevorgangs im Vordergrund. Auf Wunsch zeigt ein hochauflösendes Display genaue Informationen zur Strombetankung an und führt den Nutzer visuell – und damit intuitiv – durch das Verfahren. Um die Wirtschaftlichkeit von (noch) wenig frequentierten Ladestationen sicherzustellen, kann der Betreiber das Display auch als Werbefläche nutzen.

Der von Sütron Electronic bezogene Bildschirm ist für den rauen Außeneinsatz entwickelt. Eine robuste Glasscheibe mit kapazitivem Touch-Feld ermöglicht hohe Stoßfestigkeit (IK-Wert) sowie eine zuverlässige Bedienbarkeit selbst unter widrigen Wetterbedingungen sowie direkter Sonneneinstrahlung. Nicht einmal scharfkantige Gegenstände können das Display beschädigen. Die verlängerte Glasfront bietet gleichzeitig Platz für den Kartenleser und die direkt ablesbaren Zähler.

Für Ladestationen gelten besondere Anforderungen an die Verbindungstechnik. Phoenix Contact bietet alle standardisierten Ladeschnittstellen an: Typ-1-, Typ-2-, CCS- oder den chinesischen GB-Standard.

Ladeleistungen bis 50 Kilowatt erfordern eine hohe Sorgfalt und Präzision bei der Umsetzung des Kontaktübergangs der Steckverbinder. Die Kontaktsysteme weisen – für den Anwender deutlich fühlbar – geringe Steck- und Ziehkräfte bei minimalem Verschleiß auf. Die normativ geforderten 10.000 Steckzyklen sollen deutlich übertroffen werden. Das Griff-Design der Ladestecker ist der Gestaltung herkömmlicher Zapfpistolen nachempfunden und damit einzigartig. Unter anderem wegen seiner Schwerpunktlage liegt der Pistolengriff ergonomisch in der Hand.