Kā izvēlēties elektroauto uzlādes staciju objektam: ceļvedis elektriķiem un projektētājiem
Uzlādes stacijas izvēle objektā sākas ar jaudu, nevis ar katalogu
Privātmājā elektroauto uzlādes stacijas izvēle parasti ir vienkārša: viens auto, viens lādētājs, zināms pieslēgums. Komerciālā objektā, autoparkā vai daudzdzīvokļu mājā tā vairs nav produkta izvēle — tā ir infrastruktūras projektēšana. Tur, kur klients redz vienu uzlādes staciju, elektriķim jāredz pieslēguma jauda, vienlaicīgums, aizsardzības ķēdes, datu savienojums un vieta sadalnē.
Šis ceļvedis ir domāts elektromontāžas uzņēmumiem un projektētājiem, kas uzlādes risinājumu izvēlas un uzstāda klienta objektā. Tas ir sakārtots tādā secībā, kādā jautājumi rodas praksē: vispirms AC vai DC, tad jauda un slodzes balansēšana, tad piekļuve un norēķini, un tikai pēc tam konkrētas iekārtas.
AC vai DC uzlāde: pirmais un svarīgākais lēmums
Vispirms jāsaprot, par kādu uzlādi ir runa — AC (maiņstrāvas, lēnā) vai DC (līdzstrāvas, ātrā). No šī izriet praktiski viss pārējais: jauda, izmaksas, montāžas veids un pieslēguma prasības.
AC uzlāde: jaudu nosaka auto, nevis stacija
Katram elektroauto ir savs borta invertors, un tieši tas nosaka maksimālo AC uzlādes jaudu. Vecāki uzlādējamie hibrīdauto lielākoties atbalsta tikai vienfāzes uzlādi, tipisks elektroauto — 11 kW, bet jaunāki un premium segmenta modeļi arvien biežāk — 22 kW. Tas nozīmē, ka 22 kW elektroauto lādētājs nepadarīs 11 kW auto ātrāku.
Uzlādes ātrums: vidējas klases elektroauto uzlāde no 20% līdz 80% ar 11 kW jaudu aizņem aptuveni 5 stundas. Tas ir pilnīgi pietiekami tur, kur auto stāv ilgi — darbinieku stāvvietās, daudzdzīvokļu mājas pagalmā, autoparka bāzē pa nakti.
DC jeb ātrās uzlādes stacijas: ātrums maksā ar jaudu
Arī DC uzlādē katrs auto atkarībā no baterijas un tehnoloģijas spēj uzņemt atšķirīgu maksimālo jaudu — no aptuveni 50 kW līdz pat 350–400 kW. Uzlādes laiks attiecīgi krītas: pie 50 kW tā ir aptuveni stunda, pie 300 kW — padsmit minūtes.
DC ir pamatota tur, kur auto stāv īsu brīdi un caurplūde ir svarīgāka par cenu: publiskās stāvvietās, degvielas uzpildes stacijās, loģistikas centros, taksometru un koplietošanas autoparkos. Jāņem vērā, ka DC stacijai vajadzīga ievērojami lielāka pieslēguma jauda un brīvi stāvošai montāžai — arī betona pamatne.
Kā izvēlēties starp AC un DC
Praktiskais kritērijs ir viens: cik ilgi auto stāv uz vietas. Ja stāvēšanas laiks ir stundas — pietiek ar AC. Ja minūtes — vajadzīga DC. Visbiežāk objektā optimāls ir AC staciju tīkls, kam vēlāk pievieno vienu DC punktu ātrajiem gadījumiem.
10 jautājumi, kas jāuzdod klientam pirms uzlādes stacijas izvēles
Šis ir praktisks saraksts, ko var izmantot kā objekta apsekošanas veidlapu. Atbildes uz šiem jautājumiem nosaka gan iekārtas modeli, gan visu papildu aprīkojumu tāmē.
1. Kādus auto plānots lādēt? Nosaka nepieciešamo jaudu. Hibrīdiem bieži pietiek ar vienfāzes uzlādi, elektroauto standarts ir 11 kW, premium segmentam — 22 kW.
2. Cik daudz laika var veltīt uzlādei? Stundas nozīmē AC, minūtes — DC. Šis jautājums vien bieži izšķir visu projektu.
3. Kāds ir objekta elektroenerģijas pieslēgums? Jāsaprot, vai esošā jauda vispār spēj nodrošināt uzlādes iekārtu darbību un vai nebūs vajadzīgs jaudas ierobežošanas risinājums.
4. Viena iekārta vai vairākas? Vairākām iekārtām jāparedz atbilstoša kopējā jauda vai slodzes balansēšanas risinājums.
5. Kāds ir citu elektroiekārtu patēriņš objektā? Vai ir īpaši jaudīgas iekārtas? Uzlādes stacijas, darbojoties vienlaikus ar tām, var izraisīt pārslodzi tīklā.
6. Kur stacija tiks montēta — pie sienas vai brīvi stāvoša? AC brīvi stāvošai uzlādei ir pieejami pjedestāli vienai vai divām stacijām. DC stacijai papildus jāparedz betona pamatne.
7. Uzlāde būs privāta vai publiski pieejama? Privātai lietošanai stacija var strādāt brīvajā režīmā bez autorizācijas. Publiskā vietā piekļuve jāierobežo, lai novērstu nesankcionētu uzlādi.
8. Vai plānots saņemt apmaksu par uzlādi? Vai pietiek ar uzlādes datiem un atskaitēm? Stacijas var integrēt pārvaldības un norēķinu sistēmās, piemēram, Mobilly.
9. Vai sadalnē ir vieta pieslēgumam? Atkarībā no risinājuma jārēķinās ar aptuveni 4–11 moduļu vietām: automātslēdzis, noplūdstrāvas aizsardzība, viedais skaitītājs un Modbus RS485 kabelis.
10. Kā klients vēlas pārvaldīt staciju? Tikai lokāli, atrodoties blakus (Bluetooth), vai attālināti? No tā atkarīgs, vai objektā jāparedz interneta pieslēgums.
Kā novērtēt objekta jaudu un kad nepieciešama slodzes balansēšana
Jaudas novērtējums sastāv no diviem soļiem: jānoskaidro, cik liels ir objekta pieslēgums, un kādas ir pārējās lielākās elektroenerģijas patērētājas iekārtas.
Ja pieslēguma jauda ir pietiekami liela, lai vienlaikus nodrošinātu gan uzlādes iekārtas, gan pārējo elektroiekārtu darbību, var iztikt bez papildu risinājumiem. Pretējā gadījumā ir divi ceļi: uzstādīt slodzes balansēšanu vai palielināt pieslēguma jaudu. Praksē balansēšana gandrīz vienmēr ir lētāka un ātrāk īstenojama nekā jaudas palielināšana, īpaši daudzdzīvokļu mājās, kur brīvas jaudas vienkārši nav.
Statiskā un dinamiskā slodzes balansēšana
Statiskā balansēšana sadala fiksētu jaudas limitu starp uzlādes stacijām. Vienkārši, bet neefektīvi: limits ir jāaprēķina pēc sliktākā scenārija, tāpēc lielāko daļu laika jauda paliek neizmantota.
Dinamiskā balansēšana mēra reālo patēriņu ēkas ievadā un uzlādei atvēl to jaudu, kas konkrētajā brīdī ir brīva. Kad ēkas patēriņš pieaug, uzlādes jauda automātiski samazinās; naktī, kad ēka ir tukša, auto lādējas ar pilnu jaudu. Tieši šis risinājums ļauj uzlādes stacijas uzstādīt objektos, kur formāli jaudas “nepietiek”.
Dinamiskajai balansēšanai ēkas ievadā jāuzstāda viedais skaitītājs un ar Modbus RS485 kabeli jāsavieno ar uzlādes staciju. Tāpēc jau projektēšanas stadijā jāparedz gan vieta sadalnē, gan kabeļu trase starp ievadu un stacijām.
Privāta vai publiska uzlāde: autorizācija, OCPP un norēķini
Kad staciju izmanto vairāki lietotāji, tehniskā izvēle pārvēršas par pārvaldības jautājumu.
Privātai lietošanai stacija var strādāt brīvajā režīmā — pievieno kabeli un lādē. Autorizācija nav vajadzīga.
Publiski pieejamā vietā piekļuve ir jāierobežo ar RFID kartēm, lietotni vai citu autorizācijas veidu, citādi ar objekta elektrību lādēsies garāmbraucēji.
OCPP savietojamība (Open Charge Point Protocol) ir kritiska, tiklīdz vajadzīga attālināta pārvaldība, norēķini vai viedās funkcijas. Tas ir atvērts protokols, kas ļauj staciju pieslēgt praktiski jebkurai pārvaldības platformai un nesaista klientu ar vienu piegādātāju. Bez OCPP vēlāka pāreja uz citu sistēmu nozīmē iekārtu nomaiņu.
Ar OCPP kļūst iespējama arī uzlāde pēc biržas tarifa — stacija lādē tad, kad elektroenerģijas cena ir zemākā, kas autoparkiem gada griezumā dod jūtamu ietaupījumu. Ja klientam vajadzīgi tikai uzlādes dati un atskaites, pietiek ar vienkāršāku konfigurāciju; ja vajadzīga apmaksa — stacija jāintegrē norēķinu sistēmā, piemēram, Mobilly.
Drošības un normatīvās prasības uzlādes infrastruktūrai
Uzlādes iekārtām piemērojami Eiropas līmeņa standarti, kas nosaka prasības gan pašai iekārtai, gan tās pieslēgumam. Praksē noteicošā ir konkrētā ražotāja instalācijas instrukcija: katrs ražotājs pats nosaka, kāda aizsardzība jānodrošina pieslēgumam, un garantija ir spēkā tikai tad, ja tā ir ievērota.
Tipisks ABB uzlādes stacijas pieslēgums: atbilstošas strāvas C tipa automātslēdzis un A tipa noplūdstrāvas aizsardzība. A tips šeit ir pietiekams tāpēc, ka stacijā ir integrēta 6 mA līdzstrāvas noplūdes detektēšana — bez tās būtu vajadzīga dārgāka B tipa noplūdes aizsardzība.
Papildus jāatceras par praktisko pusi: zemējumu un pārsprieguma aizsardzību, pietiekamu barošanas kabeļa šķērsgriezumu (uzlādes stacija ir ilgstoša, nevis īslaicīga slodze) un vietu sadalnē visiem aizsardzības aparātiem.
Biežākās projektēšanas un uzstādīšanas kļūdas
1. Nepietiekama jauda
Visizplatītākā kļūda. Stacija tiek uzstādīta, nenovērtējot objekta kopējo patēriņu, un pēc pirmās pārslodzes seko pārbūve. Risinājums: aprēķināt vienlaicīgo slodzi jau piedāvājuma stadijā.
2. Nepareizs risinājums vairāku staciju izbūvei
Vairākas stacijas tiek pieslēgtas kā atsevišķas, nesaistītas slodzes, lai gan objektā vajadzīga slodzes balansēšana. Vēlāka pārveide nozīmē gan iekārtu maiņu, gan jaunu kabeļu izbūvi.
3. Infrastruktūra netiek gatavota nākotnei
Vislielākās izmaksas rada nevis iekārtas, bet zemes darbi un kabeļu trases. Ja jau pirmajā kārtā tiek ieliktas rezerves caurules un paredzēta vājstrāvas infrastruktūra, otrā kārta ir dažu dienu darbs, nevis stāvvietas pārrakšana.
Mērogojamība: ko ieteikt klientam, kurš šodien grib vienu staciju
Pieredze rāda, ka pēc pirmās uzlādes stacijas gandrīz vienmēr seko jautājums par nākamajām. Tāpēc jau pirmajā kārtā ir vērts sagatavot:
• Rezerves kabeļu trases un caurules līdz plānotajām nākamajām uzlādes vietām.
• Interneta pieslēgumu un vājstrāvas kabeļus — bez tiem attālinātā pārvaldība un OCPP integrācija nav iespējama.
• Vietu sadalnē papildu aizsardzības aparātiem un viedajam skaitītājam.
• Jaudīgāku staciju, nekā šodien nepieciešams — AC gadījumā 22 kW versiju. Auto tehnoloģijas attīstās, un, nomainot auto, tas, visticamāk, atbalstīs 22 kW uzlādi. Piemēram, OBO Ion Wallbox Basic 22 kW ir trīsfāžu sienas stacija, kas šo rezervi nodrošina.
ABB Terra AC 2.0: kā vienā iekārtā atrisināt lielāko daļu nianšu
Lielāko daļu iepriekš aprakstīto jautājumu var atrisināt ar ABB Terra AC 2.0 sērijas uzlādes iekārtām. Tās ir piemērotas gan privātmājām, gan publiskām lokācijām — uzņēmumiem un stāvvietām.
Dinamiskā slodzes balansēšana. Ēkas ievadā jāuzstāda ABB viedais skaitītājs un ar Modbus kabeli jāsavieno ar vienu no uzlādes iekārtām. Ja objektā ir tikai viena stacija, tai pat nav nepieciešams interneta pieslēgums.
Vairākas stacijas. Tādā gadījumā visām stacijām jānodrošina interneta pieslēgums un tās jāintegrē ABB pārvaldības platformā. Stacijas atbalsta Ethernet virknes slēgumu, tāpēc vairākas iekārtas ir ērti savienot ar vienu kabeļa trasi — un vēlāk, paplašinoties, tikpat ērti pieslēgt tīklam.
Saules paneļi un biržas cena. Uzlādi no saules paneļiem nodrošina, pieslēdzot to caur ABB viedo skaitītāju. Ja klientam vajadzīga uzlāde pēc biržas cenas, staciju integrē, izmantojot OCPP.
Biežāk uzdotie jautājumi par elektroauto uzlādes stacijām
Kāda uzlādes stacijas jauda vajadzīga uzņēmuma stāvvietai?
Vairumā gadījumu pietiek ar 11 kW AC stacijām, jo darbinieku auto stāv vairākas stundas. 22 kW ir vērts izvēlēties kā rezervi nākotnei. DC ātrās uzlādes stacijas ir pamatotas tikai tur, kur auto stāv īsu brīdi.
Cik ilgi jālādē elektroauto?
Ar 11 kW AC uzlādi vidējas klases elektroauto no 20% līdz 80% uzlādējas aptuveni 5 stundās. Ar 50 kW DC staciju — aptuveni stundā, ar 300 kW — padsmit minūtēs. Reālais laiks atkarīgs no auto borta invertora un baterijas.
No kā atkarīga elektroauto uzlādes stacijas cena objektā?
Pašas iekārtas cena bieži ir mazākā izmaksu daļa. Kopējo summu nosaka pieslēguma jauda, kabeļu trases garums un zemes darbi, aizsardzības aparāti sadalnē, montāžas veids (siena vai pjedestāls, DC gadījumā — betona pamatne) un tas, vai vajadzīga slodzes balansēšana un pārvaldības sistēma.
Vai uzlādes stacijai vajadzīgs interneta pieslēgums?
Vienai stacijai ar dinamisko slodzes balansēšanu — ne vienmēr. Tiklīdz staciju ir vairākas vai vajadzīga attālināta pārvaldība, norēķini un OCPP integrācija, interneta pieslēgums ir obligāts.
Kā uzstādīt uzlādes stacijas daudzdzīvokļu mājā, ja trūkst jaudas?
Tipiskais risinājums ir dinamiskā slodzes balansēšana: viedais skaitītājs mājas ievadā ierobežo uzlādes jaudu tā, lai kopējais patēriņš nepārsniegtu pieslēgumu. Tas ļauj izvairīties no dārgas jaudas palielināšanas. Papildus jāņem vērā, ka par uzlādes stacijas izbūvi kopīpašumā nepieciešams dzīvokļu īpašnieku lēmums un saskaņojums ar mājas pārvaldnieku.
Kāda aizsardzība jāparedz uzlādes stacijai?
Vadieties pēc ražotāja instalācijas instrukcijas. ABB iekārtām tas parasti ir atbilstošas strāvas C tipa automātslēdzis un A tipa noplūdstrāvas aizsardzība, jo stacijā ir integrēta 6 mA līdzstrāvas noplūdes detektēšana.
Kopsavilkums
• Sāciet ar AC vai DC izvēli — to nosaka nevis budžets, bet gan tas, cik ilgi auto stāv uz vietas.
• Jaudu novērtējiet kopā ar pārējām slodzēm — pārslodze ir biežākais pārbūves iemesls.
• Dinamiskā slodzes balansēšana gandrīz vienmēr ir lētāka par pieslēguma jaudas palielināšanu.
• OCPP izvēlieties uzreiz, ja nākotnē iespējama attālināta pārvaldība vai norēķini.
• Infrastruktūru būvējiet nākotnei — caurules, vājstrāva un vieta sadalnē maksā maz tagad un daudz vēlāk.
Nepieciešams risinājums konkrētam objektam?
Baltik Elektro piegādā uzlādes stacijas un atjaunojamo resursu risinājumus, kā arī visu pieslēgumam nepieciešamo: modulārās (DIN) ierīces un viedos skaitītājus, zemējuma un pārsprieguma aizsardzību, spēka un vājstrāvas kabeļus un sadalnes.
Mūsu inženieri palīdz izvērtēt objekta jaudu, izvēlēties uzlādes risinājumu un komplektēt tāmi. Sazinieties ar tehnisko komandu — ar Jūsu projekta vadītāju vai pa tālruni.
Baltik Elektro: Krustpils iela 38a, Rīga LV-1057 · Tel: +371 67100100 · E-pasts: info@baltikelektro.lv