Projektowanie instalacji elektrycznej dla wielostanowiskowych systemów ładowania pojazdów elektrycznych (1) - BLOG - Greenkick
04 lut
Inteligentne systemy ładowania

Projektowanie instalacji elektrycznej dla wielostanowiskowych systemów ładowania pojazdów elektrycznych

Projektowanie wielostanowiskowych systemów ładowania pojazdów elektrycznych wymaga spełnienia wielu wymagań technicznych, prawnych i funkcjonalnych. W naszym portfolio produktowym oferujemy linie produktowe, dostarczające innowacyjne rozwiązania, które umożliwiają dynamiczne zarządzanie mocą, minimalizując przewymiarowanie instalacji elektrycznej i koszty przyłączeniowe. W niniejszym artykule przedstawiamy wytyczne dotyczące projektowania optymalnej instalacji elektrycznej, uwzględniając wymagania wynikające z norm i przepisów polskich oraz europejskich.

Kluczowe aspekty projektowania instalacji elektrycznej

Projektanci i instalatorzy systemów ładowania muszą przestrzegać wszystkich wymagań wynikających z norm europejskich, polskich oraz branżowych. Wytyczne te nie zastępują wymagań formalnych dotyczących instalacji elektrycznych w obiektach budowlanych i mieszkalnych. Oto najważniejsze kwestie, które należy wziąć pod uwagę:

  1. Analiza zapotrzebowania na moc:
    1. Ocena liczby punktów ładowania – ile pojazdów jednocześnie będzie korzystać ze stacji;
    2. Moc pojedynczego punktu ładowania – zależy od typu stacji ładowania:
      1. AC (prąd zmienny): np. 3,7 kW, 7,4 kW, 11 kW, 22 kW;
      2. DC (prąd stały): np. 50 kW, 150 kW lub więcej.
    3. Sumaryczne zapotrzebowanie na moc – dostosowanie do planowanego obciążenia całej instalacji.
  2. Rodzaj i lokalizacja stacji ładowania:
    1. Prywatna czy publiczna – dla stacji publicznych należy zapewnić łatwy dostęp i zgodność z regulacjami;
    2. Miejsce instalacji:
      1. Garaż podziemny;
      2. Parking otwarty;
      3. Przydrożne punkty ładowania.
    3. Warunki środowiskowe – odpowiedni stopień ochrony IP (np. IP54, IP65) oraz odporność na warunki atmosferyczne, wibracje i uszkodzenia mechaniczne.
  3. Wybór stacji ładowania:
    1. Typ stacji ładowania – czy będą to wolniejsze stacje AC czy szybkie stacje DC;
    2. Kompatybilność – z różnymi standardami wtyczek (np. Typ 2, CCS, CHAdeMO);
    3. Funkcjonalność dodatkowa – np. moduł komunikacji, obsługa kart RFID, aplikacje mobilne, itp.
  4. Zasilanie i infrastruktura energetyczna:
    1. Zasilanie główne – czy instalacja korzysta z sieci niskiego napięcia, czy średniego napięcia w przypadku dużych stacji;
    2. Stabilność sieci – analiza wpływu stacji na lokalną sieć energetyczną i zabezpieczenia przed przeciążeniem;
    3. Bilansowanie obciążenia – zastosowanie systemów dynamicznego zarządzania mocą, które rozdzielają energię pomiędzy stacjami ładowania w zależności od zapotrzebowania;
    4. Rezerwa mocy – uwzględnienie przyszłej rozbudowy.
  5. Zabezpieczenia i bezpieczeństwo:
    1. Ochrona przeciwporażeniowa:
      1. Stosowanie wyłączników różnicowoprądowych (RCD) typu B, które wykrywają prąd stały lub typu A w przypadku, gdy stacja wyposażona jest w detektor upływu prądu stałego RCM;
      2. Ochrona przed zwarciami i przeciążeniami.
    2. Uziemienie – poprawne wykonanie systemu uziemiającego, zwłaszcza w instalacjach zasilanych z prądu stałego;
    3. Ochrona odgromowa i przepięciowa – szczególnie ważna dla instalacji na zewnątrz;
    4. Zabezpieczenia użytkowników – np. blokady wtyków lub automatyczne wyłączenie w przypadku awarii;
    5. Zabezpieczenia mechaniczne – odbojnice i separatory parkowania.
  6. Integracja z systemami zarządzania energią:
    1. Fotowoltaika i magazyny energii – możliwość współpracy stacji ładowania z instalacjami OZE w celu redukcji kosztów;
    2. Systemy inteligentnego zarządzania – umożliwiające optymalizację ładowania oraz monitorowanie zużycia energii w czasie rzeczywistym.
  7. Regulacje prawne i normy:
    1. Zgodność z normami:
      1. PN-EN 61851 (dot. ładowania pojazdów elektrycznych);
      2. PN-HD 60364 (dot. instalacji elektrycznych).
    2. Uzyskanie zgód i certyfikatów – np. pozwolenia na budowę, zgody operatorów sieci energetycznych;
    3. Wymogi prawne – w Polsce regulowane m.in. przez ustawę o elektromobilności i paliwach alternatywnych.
  8. Ergonomia i komfort użytkowania:
    1. Dostępność stacji ładowania – odpowiednie rozmieszczenie stacji na parkingu;
    2. Oznaczenia i oświetlenie – wyraźne oznakowanie miejsc ładowania i ich dostępność w nocy;
    3. Kable i wtyki – łatwe w użyciu, odpowiedniej długości i trwałe.
  9. Koszty i planowanie inwestycji:
    1. Koszty inwestycyjne – obejmujące zakup stacji ładowania, przewodów zasilających, zabezpieczenia i montaż;
    2. Koszty operacyjne – związane z eksploatacją, konserwacją i energią elektryczną;
    3. Dotacje i dofinansowania – w Polsce możliwe wsparcie z programów takich jak „Mój Elektryk”.
  10. Testy i odbiory techniczne:
    1. Sprawdzenie poprawności instalacji – pomiary elektryczne, testy zabezpieczeń, testy funkcjonalne;
    2. Odbiory techniczne – zgodnie z obowiązującymi przepisami.

Ważne jest uwzględnienie również specyfiki wybranego systemu ładowania, który wykorzystuje algorytmy sztucznej inteligencji do dynamicznego zarządzania mocą w systemie. Wykorzystanie inteligentnych możliwości danego systemu pozwala zaoszczędzić nawet do kilkudziesięciu tysięcy na etapie budowy trasy kablowej i rozdzielni zasilania stacji ładowania samochodów elektrycznych.

Projektowanie instalacji elektrycznej do stacji ładowania to złożony proces, który wymaga współpracy z wykwalifikowanymi specjalistami oraz uwzględnienia zarówno obecnych potrzeb, jak i przyszłego rozwoju elektromobilności.

Innowacyjność systemu Zaptec Pro

Jednym z inteligentnych systemów ładowania jest linia Zaptec Pro, która zapewnia dynamiczne zarządzanie mocą i równoważenie fazowe, co pozwala na optymalne wykorzystanie mocy przyłączeniowej. System umożliwia ograniczenie chwilowej mocy dostępnej dla sesji ładowania do poziomu bezpiecznego dla całego systemu. Algorytmy kontrolują moc chwilową, minimalizują ryzyko przeciążenia i eliminują potrzebę nadmiernego skalowania infrastruktury.

Topologia magistralna

System Zaptec Pro bazuje na topologii magistralnej, w której pojedynczy przewód zasilający wychodzi z szafy rozdzielczej i jest rozgałęziany w pobliżu stacji ładowania. Magistrala zasilająca powinna być zabezpieczona wyłącznikiem nadprądowym o prądzie 63A. Alternatywnie można zastosować szynoprzewody o wyższej obciążalności, z dodatkowymi zabezpieczeniami dla każdej stacji.

Dobór przewodów

Projektanci są odpowiedzialni za dobór odpowiednich kabli i szynoprzewodów, uwzględniając:

  • Grubość przewodów i materiał izolacyjny;
  • Obciążalność długotrwałą;
  • Maksymalne spadki napięć;
  • Selektywność zabezpieczeń.

Przyjęcie średniej mocy projektowanej na poziomie 5,6 kW dla każdego punktu ładowania pozwala na optymalne wykorzystanie infrastruktury. Na przykład, dla 14 stanowisk ładowania wymagane jest 113A dla instalacji trójfazowej.

Instalacja hierarchiczna

System Zaptec Pro pozwala na tworzenie instalacji hierarchicznych, w których poszczególne magistrale posiadają różne maksymalne obciążalności i liczby punktów ładowania. W takich przypadkach należy dokonać dokładnych obliczeń, uwzględniając zużycie energii oraz dzienne przebiegi pojazdów elektrycznych.

Obliczenia obciążalności

W projektowaniu warto uwzględnić dzienne zapotrzebowanie na energię, które dla przeciętnego pojazdu wynosi 10 kWh dziennie przy założeniu średniego przebiegu 50 km. System powinien być projektowany na dostarczenie 40 kWh dziennie na punkt ładowania, co odpowiada 5,6 kW mocy projektowanej na 8-godzinne okno aktywności systemu.

Zabezpieczenia

Stacje Zaptec Pro są wyposażone w zabezpieczenia zgodne z normą IEC/PN-EN:61851, w tym wyłącznik nadprądowy C40 i wyłącznik różnicowoprądowy typu B o prądzie 30 mA. Dodatkowe zabezpieczenia mogą być stosowane na magistralach zasilających, uwzględniając selektywność i charakterystykę instalacji.

Podsumowanie

Projektowanie instalacji elektrycznej dla wielostanowiskowych systemów ładowania pojazdów elektrycznych oraz inteligentnych systemów ładowania takich jak Zaptec Pro wymaga zrozumienia innowacyjnych rozwiązań technologicznych i przestrzegania wymagań normatywnych. Dynamiczne zarządzanie mocą oraz elastyczność konfiguracji systemu pozwalają na stworzenie efektywnej i bezpiecznej infrastruktury, spełniającej potrzeby współczesnej elektromobilności.

Jeżeli stoisz przed wyzwaniem, jakim jest zaprojektowanie efektywnej i innowacyjnej instalacji elektrycznej dla wielostanowiskowych systemów ładowania pojazdów elektrycznych, skontaktuj się z nami, a pomożemy Ci zrobić to na najwyższym poziomie!

Dodaj komentarz