Ladesteckvorrichtungen. e-mobility. und Stromtankstellen. Made in Germany

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1 e-mobility Ladesteckvorrichtungen und Stromtankstellen Made in Germany

2 Die Zukunft gehört der Elektromobilität Der Mobilität mit Elektro-Fahrzeugen gehört die Zukunft. So ist es ein politischer Wille, zur Schonung unserer fossilen Energiereserven und zur Reinhaltung unserer Luft, speziell in Ballungsgebieten, die Elektromobilität voranzutreiben. Experten erwarten alleine in Deutschland fu rdas Jahr 2020 mindestens 1 Mio. Elektrofahrzeuge. Voraussetzung fu reine Stromversorgung dieser Elektrofahrzeuge war eine intensive Normenarbeit bei der Ladesteckvorrichtung selbst, sowie eine europaweite Einigung zur Infrastruktur der Stromtankstellen. Desweiteren die dazugehörende Kommunikation zwischen Elektrofahrzeug und Ladestation, sowie der Abrechnungssysteme fu rden verbrauchten Strom. Bei diesen vorausgehenden Arbeiten waren die WALTHER- WERKE in hohem Maße einflussreich beteiligt und mit Erfahrungen aus den Kompetenzbereichen Steckvorrichtungen, Stromverteiler im Außenbereich, Steuerung, Kommunikation und Abrechnungssystemen, ein wertvoller Teilnehmer. Die Aufgabe der nächsten Monate und Jahre wird fu runsere Elektrobranche sein, ein dichtes Netzwerk von Stromtankstellen in Deutschland und europaweit zu installieren. Damit wird das Nachtanken fu r Elektrofahrzeuge problemlos ermöglicht und dem Stromversorger die Erträge fu r seine Stromlieferungen garantiert. Die Zukunft der Elektrofahrzeuge wird durch intensivste Forschung der Automobilhersteller sowie der Akkuhersteller mit großem Aufwand und erheblichen finanziellen Mitteln parallel zur Marktreife gebracht. Gleichzeitig muss die Infrastruktur der Stromtankstellen errichtet werden. Nur so wird es Elektrofahrzeuge geben. Ohne ausreichendes Netzwerk an «Nachtankmöglichkeiten» von Strom wird das Elektrofahrzeug keine Chance haben. WALTHER bietet Ihnen die gesamte Technologie und Kompetenz auf der ganzen Breite aus einer Hand. Vertrauen Sie auf WALTHER bei Ihrer Planung und beim Aufbau der Infrastruktur fu rden Zukunftsmarkt Elektromobilität". Prinzip In dem Europäischen Normenentwurf aus Deutschland unter wesentlicher Mitarbeit von WALTHER-WERKE wurde eine 7-polige Ladesteckvorrichtung definiert, welche die erforderliche Ladeleistung für kürzeste Ladezeiten zum Fahrzeug überträgt sowie die Kommunikation für eine einfache und sichere Ladung enthält. Neben den Hauptstromkontakten (L1, L2, L3, N und PE) sind zwei zusätzliche Steuerkontakte (CP und PP) zur Datenübertragung und Kabelerkennung vorhanden. Damit sind alle aktuellen und zukünftige Funktionalitäten der Autohersteller und Energieversorger berücksichtigt. Die Ladung des Fahrzeuges kann sowohl am Wechselstromnetz (1-phasig mit 230 Volt) als auch am Drehstromnetz (3-phasig mit 400 Volt) erfolgen. Damit lassen sich Ladeleistungen von 3 kw bis 43 kw übertragen. PP CP L1 PE N L2 L3 Ladeleistungen 230V 400V 16 A 3,7 kw 11,0 kw 32 A 7,4 kw 22,0 kw 63 A 14,5 kw 43,5 kw - 2 -

3 Ladeleitung und Ladesteckvorrichtung Zum Laden eines Elektroautos ist eine elektrische Verbindung zwischen der Fahrzeugsteckdose und der Ladesteckdose in der Ladeeinrichtung (Standsäule oder Wandgehäuse/Wallbox) erforderlich. Diese Verbindung wird durch eine spezielle Ladeleitung hergestellt. Die Ladeleitung ist je nach Art des Fahrzeuges entsprechend der installierten Ladetechnik unterschiedlich ausgeführt. Gemäß den derzeit laufenden internationalen Standardisierungen sind bei dem Europäischen Normenvorschlag auf beiden Seiten der Ladeleitungen identische Stecker vorhanden. Somit ein einfaches Handling für den Autofahrer gesichert

4 Stromtankstellen Naturgemäß gibt es aus unseren langjährigen Erfahrungen bei Energieverteilungsanlagen und Energieabrechnungs - systemen (große Freizeitanlagen, Yachthäfen usw.) viele verschiedene Systemlösungen und Ausführungen für Stromtankstellen. Diese unterscheiden sich im Wesentlichen in der mechanischen und elektrischen Ausführung (zentral, dezentral usw.) sowie in der Art der Energiemessung und Abrechnung. 3 bewährte Ausführungen mit verschiedenen Bezahlmethoden Münzen oder Wertmarken Die Bezahlung der Ladeleistung erfolgt über Münzen (1, 2 ) oder Wertmarken. Es wird entweder die verbrauchte Energie über eingebaute Zähler gemessen und bezahlt oder unabhängig von der Energiemenge für eine bezahlte Zeitdauer die Ladesteckdose freigeschaltet. Diese Lösung eignet sich besonders für den öffentlichen Bereich, da außer der elektrischen Standard-Zuleitung keinerlei Infrastruktur erforderlich ist. Säulen für 4 EVs sind ab Lager lieferbar. Die Ausführung zum sofortigen Anfangen. Prepaid (Guthabenkarten) Die Bezahlung der Ladeleistung erfolgt über eine Guthabenkarte in Scheckkartenform. Die verbrauchte Energie über eingebaute Zähler gemessen und nach Ende des Ladevorganges von der Karte abgebucht. Besonderer Wert wurde auf einfachste Bedienung und damit Kundenakzeptanz gelegt. Diese Lösung eignet sich besonders für den öffentlichen Bereich (Städte, Kommunen, Verkaufszentren usw.), da außer der Zuleitung keine Infrastruktur wie Datenleitungen oder Vernetzung erforderlich ist. Säulen für 2 EVs ab Lager lieferbar. Weitere Ausführung zum sofortigen Anfangen. Artikel-Nr Münzkassiersäule Abrechnungssystem Die verbrauchte Energie wird über eingebaute Zähler gemessen und zur Zentrale übertragen (Bussystem oder Funk) und zentral abgerechnet. Diese Lösung eignet sich besonders für größere dezentrale Anwendungen im öffentlichen und nicht öffentlichen Bereich, sowie in verteilten Liegenschaften. Artikel-Nr Prepaidsäule Art. Nr Abrechnungssystem im Vollausbau - 4 -

5 Abrechnungssysteme Abrechnungssysteme kommen hauptsächlich bei mittleren und großen dezentralen Anwendungen, sowohl im öffentlichen als auch im nicht öffentlichen Bereich zum Einsatz. Die verbrauchte Energie in kwh wird über elektronische Zähler (1-phasig bzw. 3-phasig) in den Stromtankstellen oder Ladesäulen gemessen, gespeichert und zur Zentrale übertragen. Als Übertragungsmedien zwischen den Stromtankstellen und der Zentrale wurden bei den realisierten Anlagen sowohl drahtgebundene Systeme (Datenleitungen, Bussysteme wie EIB/KNX usw.) als auch drahtlose Datenübertragungen (Funkstrecken, GSM, WLAN usw.) erfolgreich eingesetzt. Dabei werden die Schaltvorgänge, das Ein- und Ausschalten, ebenfalls von der Zentrale ausgeführt. Für die Verwaltung von bis zu 600 Ladepunkten (erweiterbar) steht eine Software zur Verfügung, welche die Verbrauchswerte in nach Betreibervorgaben berechnet und direkt zur Rechnungserstellung übermittelt. Oftmals ist bei verteilten Liegenschaften und sehr großen Anlagen keine drahtgebundene Datenübertragung oder Infrastruktur wirtschaftlich möglich oder sinnvoll. Hier können die Funktionen mittels GSM über ein Serverportal und/oder Mobiltelefon realisiert werden. Software zur Verwaltung von Stromtankstellen Lageplan (Beispiel) zur Auswahl der gewünschten Stromtankstelle Status und Verwaltung von 4 Elektrofahrzeugen Übersicht und Verbrauchswerte eines Bereiches von 80 Ladepunkten - 5 -

6 Abrechnungssysteme Über ein Serverportal werden die verschiedenen Stromtankstellen parametriert und konfiguriert. Verbrauchsdaten der in den Ladesäulen eingebauten Energiezähler dienen zur verbrauchsabhängigen Abrechnung. Die Freischaltung der Ladedosen wird aktiviert und angezeigt. Die Kommunikation zwischen Stromtankstellen, Serverportal, EVU, Mobiltelefon erfolgt drahtlos mittels GSM per SMS. Schaltzustand und Verbrauchsdaten lassen sich auf das Mobiltelefon übertragen bzw. bei Bedarf aktivieren. Systemeinstellungen mit Zentralfunktionen und Abrechnungsfaktoren EVU Anzeige von Status- und Verbrauchsinformationen für 2 Fahrzeuge im Serverportal Serverportal zur Steuerung und Verwaltung der Ladepunkte - 6 -

7 Ladeleitungen Der europäische Normenentwurf erlaubt Ladeströme von 16, 32 oder 63 A. Je nach Fahrzeug, Gewicht, Handling usw. stehen die passenden Ladeleitungen zur Verfügung. Bei Kommunikation zwischen Stromtankstelle und Fahrzeug (Mode 2 und Mode 3) wird vor dem Ladevorgang aus Sicherheitsgründen der Strombereich der Ladeleitung (elektrische Kodierung im Stecker) automatisch überprüft. Artikel-Nr AB Ladeleitung Mode 2 16 A Ladeleitung mit In-Cable Control Box (Mode 2) Zum Laden im Home-Bereich ist eine Ladeleitung mit einer so genannten In-Cable Control Box erforderlich. Diese muss bei unbekannter Elektroinstallation einen Fehlerstromschutzschalter ersetzen, die erforderlichen Sicherheitseinrichtungen und die Kommunikation zum Fahrzeug bereitstellen. In vielen Fällen wird diese Ladeleitung mit dem Fahrzeug mitgeliefert. Artikel-Nr Ladeleitung Mode 3 16 A Ladeleitung mit voller Kommunikation (Mode 3) Diese Ladeleitungen haben auf beiden Seiten identische Stecker. Sie werden bei allen Fahrzeugen der neuen Generation eingesetzt und erlauben ein Laden von 16 A bis 63 A. Die Ladeleitung kann je nach Fahrzeuggröße unterschiedliche Leitungsquerschnitte aufweisen. Artikel-Nr SL Ladestecker 16 A schraubenlos Artikel-Nr SL Ladedose 16 A schraubenlos - 7 -

8 Als Wallbox oder E-BoxX bezeichnet man Versorgungseinheiten zur Wandmontage für Elektrofahrzeuge. Diese kommen in Garagen, Carports, Wandbereichen usw. zum Einsatz. Es wurden Ausführungen für Mode 1 bis Mode 3 in den entsprechenden Normen definiert. Als Sicherheitseinrichtung sind Fehlerstromschutzschalter (FI, engl. RCD), Sicherung, sowie die Ladesteckdose vorhanden (Mode 1). Zusätzliche Datenübertragung und Sicherheitsfunktionen bei Mode 2 und Mode 3. Je nach vorhandenem oder zukünftigen Elektrofahrzeug wird die Wallbox ausgewählt und durch den Elektrofachbetrieb installiert. Es ist lediglich die elektrische Zuleitung erforderlich. Alle Sicherheitseinrichtungen sind bei WALTHER in der Wallbox integriert. Grundsätzlich unterscheiden auch die Wallboxen 1-phasige und/oder 3-phasige Ladung im Leistungsbereich von 3 kw bis 40 kw. WALTHER produziert Wallboxen in Ausführungen mit Schuko-, CEE 3-polig, 5-polig und 7-polig nach neuer Norm. Auf Wunsch mit integriertem Zähler zur Ablesung des verfahrenen Stroms. Alle E-BoxX-Artikel sind ab Lager bzw. in wenigen Arbeitstagen lieferbar. Optionen: Schutzdächer, Mastmontage usw. aus dem Standsäulen-Programm. Artikel Nr. 6E Schuko, FI/LS, 16 A Artikel Nr. 6E Schuko, FI/LS, 16A, Zähler Artikel Nr. 6E Schuko, FI 16 A, LS 16 A Artikel Nr. 6E Schuko, FI 16 A, LS 16A, Zähler Artikel Nr. 6E CEE, 3 x 16 A, FI/LS, 16 A Artikel Nr. 6E CEE, 3 x 16 A, FI 16 A, LS 16 A - 8 -

9 Artikel Nr. 6E CEE, 3 x 16 A, FI/LS 16 A, Zähler Artikel Nr. 6E CEE, 3 x 16 A, FI 16 A, LS, 16 A, Zähler Artikel Nr. 6E Schuko, CEE, 3 x 16 A, FI/LS, 16 A, Zähler Artikel Nr. 6E Schuko, CEE, 3 x 16 A, 2 x FI/LS, 16 A Artikel Nr. 6E Schuko, CEE, 3 x 16 A, FI 16 A, LS 16 A, Zähler Artikel Nr. 6E Schuko, CEE, 3 x 16 A, FI 16 A, LS 16 A - 9 -

10 Artikel Nr. 6E CEE, 5 x 16 A, FI/LS 16 A Artikel Nr. 6E CEE, 5 x 16 A, FI 16 A, LS 16 A Artikel Nr. 6E CEE, 5 x 16 A, FI/LS 16 A, Zähler Artikel Nr. 6E CEE, 5 x 32 A, FI/LS 32 A Artikel Nr. 6E CEE, 5 x 32 A, FI 32 A, LS 32 A Artikel Nr. 6E CEE, 5 x 32 A, FI/LS 32 A, Zähler Artikel Nr. 6E FI 32 A, LS 16 A, LS 32 A, Schütz, PWM für Mode 3 Artikel Nr. 6E FI 32 A, LS 16 A, LS 32 A, Zähler, Schütz, PWM für Mode 3 Artikel Nr. 6E FI 63 A, LS 16 A, LS 63 A, Zähler, Schütz, PWM für Mode

11 Weitere Lösungen für das Laden zuhause Wenn es lieber eine Nummer kleiner sein soll, weil die Platzverhältnisse in der Garage sehr beengt sind, bietet sich die Mini-Kombination 114 an. Die formschöne CEE-Wandsteckdose von WALTHER kombiniert eine 5-polige 400 V CEE- Steckdose (16 A), die fürs Laden benutzt werden kann, mit einer normalen Schukosteckdose. Artikel-Nr. 114 Ergänzend zur E-BoxX bietet WALTHER für die Ladung von Elektromobilen CEE Wandsteckdosen an, die mit einem Schalter und einer mechanischen Verriegelung für den Stecker ausgerüstet sind. Dadurch erhöhen diese Modelle die Sicherheit für den privaten Anwender deutlich. Mit dem Schalter kann der Anwender zum Beispiel sicherstellen, dass sein Ladeanschluss sichtbar ausgeschaltet ist, bevor er den Ladestecker einsteckt oder wieder entfernt. Die Verriegelung sorgt dafür, dass der Ladestecker nicht versehentlich oder mutwillig herausgezogen und somit der Ladevorgang unterbrochen wird. Die AT ist eine 3-polige 230 V Wandsteckdose für die einphasige Aufladung mit 16 A. Die 5-poligen 400 V Ausführungen AT 110 und AT 130 dienen der dreiphasigen Aufladung mit 16 A beziehungsweise mit 32 A. Artikel-Nr. AT Artikel-Nr. AT

12 Planungshilfe zu Stromtankstellen X Varianten, Möglichkeiten X X Aufstellort Innenbereich Aussenbereich Bürgersteig Parkhaus Einkaufszentrum Carport Firmenparkplatz Umgebungsbedingungen Bewacht Unbewacht Flotten-Ladestation Temperaturbereich Überdacht Schutz Tür Tür mit Schloss Klappe Klappe mit Verschluss Steckdosen frei zugänglich Schliess-System Bauform und Material Standausführung Wandausführung Edelstahl lackiert PVC Pollerform (rund) Säulenform (eckig) Abrechnung kwh Ladezeit kwh und/oder Ladezeit keine Messung Anzahl zu ladender Elektrofahrzeuge Fahrzeugtypen Elektrofahrzeuge Smart Mini Ladesteckvorrichtungen Schuko (16A), Länderspezifisch CEE 16 A 3-polig (blau) CEE 16 A 5-polig CEE 32 A 5-polig CEEplus CEEPro EV 7-polig bis 63A, zukünftiger Standard Erforderlicher Ladestrom pro Elektrofahrzeug 16 A, 230 V, 1-phasig 16 A, 400 V, 3-phasig 32 A, 230 V, 1-phasig 32 A, 400 V, 3-phasig 63 A, 230 V, 1-phasig 63 A, 400 V, 3-phasig Vorhandene Einspeisung für Stromtankstelle 16 A, 230 V, 1-phasig 16 A, 400 V, 3-phasig 32 A, 230 V, 1-phasig 32 A, 400 V, 3-phasig 63 A, 230 V, 1-phasig 63 A, 400 V, 3-phasig Fehlerstromschutzzschalter (FI, RCD) vorhanden Angabe: Bezahlarten Wertmarken (z.b. 1 EUR) Münzen (z.b. 1 EUR) Chipkarte RFID, Transponder, Chip Mobiltelefon Zentrale mit PC Serverportal kostenlos Pauschale Bedienfunktionen Display Tasten keine Zugangskarte/-Chip Kommunikation LAN WLAN PLC GSM Bussystem Energielieferant Angabe: Projekt Sondierung Planung Realisierung bis Anzahl von Stromtankstellen Sonstiges: WW /X-09/1/S Aktueller Stand (Update): Walther-Werke Ferdinand Walther GmbH Ramsener Straße Eisenberg/Pfalz Telefon + (49) 6351 / Fax + (49) 6351 / mail@walther-werke.de