E-mobility per tutti

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Installazione semplice e veloce di una stazione di ricarica rapida in corrente continua, modulare, grazie a componenti in formato 19”

L’installazione di una stazione di ricarica rapida in corrente continua (c.c.) richiede generalmente adeguate competenze tecniche ed è associata a costi elevati. I moduli Charx per il montaggio in rack da 19”, preconfigurati e scalabili, rispondono a queste necessità, consentendo la rapida messa in servizio della stazione di ricarica contenendo sensibilmente i costi di sviluppo. Prodotti come questi forniscono un importante contributo alla visione della ‘All Electric Society’ (AES). Quest’ultima descrive un futuro in cui l’energia elettrica rinnovabile è disponibile in tutto il mondo come energia primaria in quantità sufficienti e a prezzi accessibili. La base per questo è la completa elettrificazione, l’interconnessione e l’automazione di tutti i settori dell’economia e delle infrastrutture. Una delle chiavi per realizzare la All Electric Society è la trasformazione del settore della mobilità verso la mobilità elettrica. Per ottenere questa migrazione è necessaria un’infrastruttura di ricarica capillare, il che rende l’industria energetica un attore chiave nella mobilità sostenibile, offrendo al settore notevoli opportunità di crescita. I nuovi moduli per il montaggio su rack da 19” di Phoenix Contact riducono la complessità e semplificano il processo di progettazione, permettendo anche ai neofiti del settore di partecipare al mercato delle infrastrutture di ricarica. Grazie al modulo di distribuzione, ai moduli di potenza e al modulo di controllo, infatti è possibile realizzare in pochi minuti una stazione di ricarica rapida c.c.

La stazione di ricarica rapida c.c. per tutti

Lo sviluppo e la costruzione di una stazione di ricarica rapida in c.c., conforme allo standard internazionale IEC61851, pone degli ostacoli agli operatori di mercato: oltre a un elevato livello di competenza, è necessario molto tempo per acquisire esperienza in questo settore. Questo esborso iniziale non copre i costi, soprattutto nei casi di piccole serie o di un prodotto esordiente. Il sistema modulare Charx da 19” di Phoenix Contact risponde alla maggior parte delle questioni tecniche e di sicurezza, consentendo un rapido time-to-market, senza sacrificare il design personalizzato e la specifica esperienza dell’utente. Il sistema offre inoltre il vantaggio della rapidità di installazione, manutenzione e riparazione grazie alla semplice sostituzione dei singoli moduli. La potenza di ricarica può essere aumentata o ridotta a priori o ampliata a posteriori. Rispetto alla filosofia costruttiva classica con l’assemblaggio dei componenti sulla guida DIN, il design del sistema Charx riduce il lavoro di cablaggio e i margini di errore nella realizzazione di una stazione di ricarica c.c. La tecnica di connessione rapida, le interfacce di comunicazione RJ45, l’affermato sistema di montaggio in rack da 19” e l’ampia offerta di materiali per il montaggio, consentono la rapida installazione e sostituzione dei moduli. Grazie alla tecnologia T-LOX di Phoenix Contact, i cavi di collegamento devono solo essere sguainati per poter effettuare la connessione. Entrambi questi fattori consentono di ottenere un sensibile risparmio di tempo in fase di sviluppo, assemblaggio e manutenzione, con un conseguente risparmio sui costi. Una stazione di ricarica in c.c. perfettamente funzionante può essere installata in pochi minuti. Moduli di potenza comparabili, invece, vengono forniti con un kit di cablaggio dedicato per il singolo produttore e variano in termini di spazio di installazione. Dalla progettazione e sviluppo all’installazione e cablaggio, fino alla manutenzione delle stazioni di ricarica rapida, tutti i processi del produttore di stazioni di ricarica vengono accelerati e ottimizzati. Inoltre, il cliente può beneficiare dell’esperienza di Phoenix Contact sui componenti per l’infrastruttura di ricarica.

I moduli da 19” in dettaglio

La gamma del sistema Charx in formato 19” comprende: moduli di potenza da 30 kW nelle varianti c.a./c.c. o c.c./c.c., un’unità di controllo della potenza, un’unità di distribuzione dell’alimentazione in corrente alternata. In termini tecnici, i moduli di potenza offrono un’efficienza fino al 96% e una curva caratteristica di uscita costante in un intervallo di tensione compreso tra 150 e 1.000 V. I moduli di potenza possono essere utilizzati in modo molto flessibile grazie alla separazione galvanica e alla possibilità di connettere in parallelo fino a 48 moduli, per cui è possibile realizzare stazioni di ricarica con potenze fino a quasi 1,5 MW, richieste, per esempio, dalle batterie per veicoli di grandi dimensioni, come quelli commerciali. Per il collegamento diretto agli impianti solari, la variante con ingresso c.c. è dotata di software di inseguimento del punto di massima potenza, eliminando la necessità di componenti aggiuntivi. I moduli di potenza di questa classe risultano interessanti anche per altre aree di applicazione, come i sistemi di stoccaggio locali, per assorbire i picchi di carico o per l’alimentazione di emergenza, gli impianti di elettrolisi per la produzione di idrogeno e le reti a corrente continua per evitare le perdite di conversione. Con l’aiuto del modulo di distribuzione e del modulo di controllo della potenza è possibile configurare l’intero flusso di energia dalla rete al veicolo con moduli in formato 19”. L’alimentazione c.a. dalla rete viene distribuita dal modulo di distribuzione c.a. a un massimo di 5 moduli di potenza; la corrente continua generata viene raccolta nel modulo di controllo della potenza e trasferita al veicolo. Il modulo di distribuzione alimenta i convertitori c.a./c.c. e il modulo di controllo; l’integrazione di protezioni contro le sovratensioni, di interruttori automatici miniaturizzati e della protezione da surriscaldamento, garantiscono la sicurezza di tutti i moduli e le linee a valle, per cui non è necessario installare una guida DIN per la distribuzione della linea di alimentazione. Il modulo di controllo della potenza è composto da alcuni componenti di cui i principali sono: il controllore di ricarica, un modem, un dispositivo per il monitoraggio dell’isolamento, i contattori di potenza e i fusibili. Questo elemento combina le funzioni necessarie per controllare i moduli di potenza e monitorare il processo di ricarica in un dispositivo salvaspazio altamente integrato di 19” e 3 unità di altezza. Per semplificare l’integrazione del sistema e l’accesso remoto, sono disponibili interfacce di comunicazione TCP/IP, RS485, CAN bus e I/O. Il modulo di controllo viene fornito già preconfigurato, in modo da poter avviare un processo di ricarica con funzioni di base subito dopo il completamento dell’installazione. I test di sistema e di temperatura della stazione di ricarica possono essere avviati immediatamente. Il modulo di controllo gestisce fino a 5 moduli di potenza da 30 kW ciascuno, consentendo di realizzare capacità di ricarica fino a 150 kW con una corrente di ricarica massima di 500 A.

Una soluzione flessibile

Finora i fornitori di infrastrutture di ricarica potevano acquistare sul mercato singoli componenti o una stazione di ricarica completa. La realizzazione di requisiti individuali era quindi possibile solo con un notevole sforzo. Il sistema modulare Charx da 19” colma questa lacuna; i moduli consentono di realizzare una stazione di ricarica rapida c.c. con sforzi molto limitati in fase di progettazione. I vantaggi sono: la rapidità di installazione, l’ingombro ridotto e la potenza di ricarica scalabile. In futuro, il sistema da 19” di Phoenix Contact sarà ampliato con ulteriori moduli, che consentiranno di costruire una stazione di ricarica con storage per permettere la ricarica rapida in corrente continua indipendentemente dall’indisponibilità di un punto di distribuzione di media tensione.

I componenti Charx

Tutti i componenti della tecnologia di ricarica per la mobilità elettrica sono raggruppati da Phoenix Contact sotto il marchio Charx. La gamma comprende, tra l’altro, cavi di ricarica c.a. e c.c., controllori di ricarica c.a. e c.c., contatori di energia certificati MID e dispositivi di protezione contro le sovratensioni. I componenti in formato 19” raggruppano alcuni di questi componenti e sono pronti per il collegamento di altri componenti. Per esempio, analogamente al concetto del Power Boost applicato al cavo di ricarica c.c. con una corrente nominale di 250 A, anche il modulo di controllo della potenza può fornire per brevi periodi correnti di ricarica più elevate, fino a 500 A. Inoltre è possibile integrare delle periferiche necessarie per realizzare una stazione di ricarica, come un pannello HMI o un lettore Rfid, che sono parte integrante del portafoglio prodotti di Phoenix Contact.

Phoenix Contact Power Supplies – www.phoenixcontact.com/it-it

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