Industry Sector I IA CE Infrastrutture di ricarica al servizio della mobilità elettrica

Transcript

1 I IA CE Infrastrutture di ricarica al servizio della mobilità elettrica Boselli Alessandro Galli Massimiliano Page 1 11/06/2012 Sulla Strada Elettrica

2 L organizzazione Siemens Page 2 11/06/2012 Sulla Strada Elettrica

3 L evoluzione nel mercato dell energia Page 3 11/06/2012 Sulla Strada Elettrica

4 Integrazione EV nel panorama energetico Page 4 11/06/2012 Sulla Strada Elettrica

5 Autonomia Attesa Solo il 32% degli automobilisti italiani accetterebbe un autonomia inferiore ai 160 km Fonte: Deloitte Touche Tohmatsu Limited Page 5 11/06/2012 Sulla Strada Elettrica

6 Tempi di ricarica accettabili Il 50% degli italiani prenderebbe in considerazione l acquisto di un EV con un tempo di ricarica completa tra le 2 ore e le 8 ore Fonte: Deloitte Touche Tohmatsu Limited Page 6 11/06/2012 Sulla Strada Elettrica

7 Prezzo d acquisto atteso Gli interessati ai VE si attendono un prezzo basso per i VE I Potenziali First Movers di Argentina (78%), India (74%) e Italia (66%) si attendono un prezzo d acquisto inferiore a Fonte: Deloitte Touche Tohmatsu Limited Page 7 11/06/2012 Sulla Strada Elettrica

8 Cosa ne pensano gli utenti In generale l auto tradizionale è ancora preferita per comfort, estetica, performance e tenuta di strada Fonte: Deloitte Touche Tohmatsu Limited Page 8 11/06/2012 Sulla Strada Elettrica

9 Page 9 11/06/2012 Sulla Strada Elettrica

10 Pulito, Silenzioso, Efficiente La Mobilità di Domani La Mobilità di Domani sarà Elettrica! abbiamo iniziato così Il primo vero veicolo elettrico fu realizzato da Siemens ferrovia elettrica ad una fiera a Berlino 1879 La prima carrozza elettrica Auto Elettrica Siemens Carrozza Elettrica in un test su strada a Berlino 1882 Auto Electric Victoria a Berlino 1905 Page 10 11/06/2012 Sulla Strada Elettrica

11 Page 11 11/06/2012 Sulla Strada Elettrica

12 Destinazione Ricarica Domestica Ricarica Pubblica/Privata Ricarica Pubblica Centri Operativi Mobilità Elettrica Siemens: Alta Flessibiltà e Sicurezza Page 12 11/06/2012 Sulla Strada Elettrica

13 Tre tipi di Infrastrutture di Ricarica Privato Pubblico/Privato Pubblico Dove viene ricaricato l EV? A casa Garage Posto auto Sul posto di lavoro Parchegio privato Accesso limitato Parcheggio pubblico Centro commerciale In strada Quando viene ricaricato l EV? Es. Di notte Ricarica regolare Intervalli a lungo termine Durante l orario di lavoro Ricariche casuali Intervalli brevi Massima potenza in ingresso? Ricarica AC Da 3,7 a 22kW Ricarica AC superiore a 22KW Ricarica DC a partire da 43KW Fatturazione / Serve autenticazione? no / no si / si Dipende dal caso specifico si/ si Resistenza agli agenti atmosferici / Atti vandalici? no / no si / si Page 13 11/06/2012 Sulla Strada Elettrica

14 Tempi di Ricarica Page 14 11/06/2012 Sulla Strada Elettrica

15 Tempi di Ricarica Page 15 11/06/2012 Sulla Strada Elettrica

16 Sistemi ac/dc AC charging DC charging Onboard charger Li ion battery Page 16 11/06/2012 Sulla Strada Elettrica

17 Tipi di Prese ac Subtitle Tipo 1 Tipo 2 Tipo 3C Text for first level Text for second level Standard Americano Standard Europeo Standard Europeo Ricarica ac (monofase) Ricarica ac (mono/trifase) Ricarica ac (mono/trifase) SAE-J1772 / IEC IEC IEC I primi Veicoli Elettrici montavano questa presa Presa Mennekes" con interblocco Presa Scame" con interblocco Page 17 11/06/2012 Sulla Strada Elettrica

18 Standard IEC/EN Cosa dice lo standard? IEC/EN è lo standard, che descrive l installazione e le funzionalità delle infrastrutture di ricarica per veicoli eletrici, es.: Ricarica di veicoli elettrici in corrente alternata 4 diferenti modi di ricarica 3 Tipi di connessione Misure di sicurezza (contatti diretti/indiretti) Temperature di esercizio ( C) Interfaccia tra veicolo e infrastruttura (es. presa a spina) Classe di protezione Cavo di ricarica Page 18 11/06/2012 Sulla Strada Elettrica

19 Modo di Ricarica 1 Con il modo 1 il veicolo elettrico è connesso (monofase o trifase) con una presa a spina standard. L uso di questo modo di ricarica richiede l installazione di un RCCB e di una protezione contro Il sovraccarico. L uso di uno scaricatore di sovratensione è raccomandato. In alcuni paesi questo metodo non è permesso. Page 19 11/06/2012 Sulla Strada Elettrica

20 Modo di Ricarica 2 Con il modo 2 il veicolo elettrico è connesso (monofase o trifase) alla rete elettrica, usando un controllore di ricarica integrato in un modulo in linea nel cavo di ricarica. L uso di questo modo di ricarica richiede l installazione di un RCCB e di una protezione contro il sovraccarico. L uso di uno scaricatore di sovratensione è raccomandato. Page 20 11/06/2012 Sulla Strada Elettrica

21 Modo di Ricarica 3 Con il modo 3 il veicolo elttrico è connesso (monofase o trifase) alla rete elettrica, usando un controllore di ricarica all interno dell infrastruttura che è connesso al caricatore a bordo dell EV. L uso di questo modo richiede l installazione di un RCCB e di una protezione contro il sovraccarico. L uso di uno scaricatore di sovratensione è raccomandato. Page 21 11/06/2012 Sulla Strada Elettrica

22 Modo di Ricarica 4 Con il modo 4 il veicolo elettrico è connesso (monofase o trifase) alla rete elettrica, usando un raddrizzatore.questo modo di ricarica è usato per le ricariche veloci in DC. L uso di questo modo richiede l installazione di un RCCB di tipo B e di una protezione contro il sovraccarico AC e DC. L uso di uno scaricatore di sovratensione è raccomandato. Page 22 11/06/2012 Sulla Strada Elettrica

23 Processo di Ricarica accord. IEC/EN (Mode 3) Processo di ricarica in accordo con la IEC/EN 61851: 1.L utente collega il cavo di ricarica (il cavo è parte del veicolo elettrico). 2.Il controllore di ricarica verifica la massima corrente applicabile al cavo di ricarica, che è codificato (deve corrispondere o eccedere alla potenza in uscita). 3.Se la capacità di trasporto della corrente è sufficente [1. OK], il controllore invia un segnale PWM (pulse width modulation) all EV. 4.Il segnale del veicolo cambia ( se connesso, pronto per la ricarica o no) e viene interpretato dal controllore. 5.Quando il veicolo è pronto [2. OK] e l uscita abilitata (es. connessa ad un riconoscimento RFID) o il sistema di supervisione (es. PLC) consente la ricarica [3. OK], il controllore blocca la spina all interno della presa, chiude il contattore e il processo di ricarica inizia. 6.Quando il segnale del veicolo cambia (la ricarica è finita o è stata richiesta l interruzione), il controllore di ricarica apre il contattore. Page 23 11/06/2012 Sulla Strada Elettrica

24 Processo di Ricarica accord. IEC/EN (Mode 3) Page 24 11/06/2012 Sulla Strada Elettrica

25 SIPLUS ECC Noi assistiamo i System Providers a realizzare soluzioni di ricarica per EV (EV= Electric Vehicles). SIPLUS ECC offre: Componenti specifici EV, come ad esempio controllori di ricarica per la comunicazione tra EV e stazione di ricarica. Subsystems per integrare le soluzioni di ricarica con componenti specifici EV basati sui prodotti standard Siemens del portfolio prodotti Totally Integrated Automation (TIA) e Totally Intergrated Power (TIP). Page 25 11/06/2012 Sulla Strada Elettrica

26 SIPLUS ECC Il controllore di ricarica SIPLUS ECC è usato: Per controllare e monitorare i componenti elettrici Per comunicare con il veicolo elettrico in accordo alla IEC charging mode 3 Per comunicare con il sistema di controllo complessivo CM-230 per Ethernet Sono: Disponibili per differenti correnti (13A, 16A, 20A e 32 A) e tensioni (24 VDC e 110/230 VAC) Perfettamente abbinati con i dispoditivi di protezione Siemens CM-100 (MLFB: 5TT32*) CM-230 (MLFB: 6FE1021-3CM10-1AA0/-2AA0) Page 26 11/06/2012 Sulla Strada Elettrica

27 SIPLUS ECC CM-230 SIPLUS ECC CM-230: Controllore con interfaccia Ethernet 10/100MBit Configurazione attraverso interfaccia web Funzionalità base per il modo di ricarica 3 in accordo con la IEC Funzionalità estesa: possibile gestione intelligente dei carichi (massimo carico) Applicazioni in sistemi master/slave con soluzioni satellite (es. Parcheggi pubblici, parcheggi aziendali) Non sono richiesti ulteriori controlli in satellite (a seconda delle funzionalità richieste) Interfaccia display diretta Sensori integrati di controllo temperatura e monitoraggio dell umidità interna alla stazione di ricarica I/O utilizzabili liberamente per porte del garage, luci, etc.. (non sono richiesti componenti addizionali) Page 27 11/06/2012 Sulla Strada Elettrica

28 SIPLUS ECC CM-230 Panoramica di Inputs/Outputs Schema a Blocchi 2 varianti: CM-230 standalone mode (SM) Uscita 24V: stato, guasto e sistema aperto Abilitazione relé: Riscaldamento e sistema aperto Display 6FE1021-3CM10-2AA0 O1 O8 R5 R8 RS232 CM-230 managed mode (MM) 6FE1021-3CM10-1AA0 Alimentatore L+ M (DC) Conduttore di terra FE PX CP I1(EN)I2(HL) R1 R4 Ethernet Pilotaggio Spina- Presenza/ Prossimità Abilitazione Stato Blocco Abilitazione relé: blocco, commutazione, ventilazione, segnalazioni Page 28 11/06/2012 Sulla Strada Elettrica

29 SIPLUS ECC CM-230 Siemens il legame tra l utilità e le soluzioni della mobilità di domani Page 29 11/06/2012 Sulla Strada Elettrica

30 Soluzioni Complete Box da Muro ac Punto di Ricarica ac Ricarica e Parcheggio Fast Charging dc Sistemi Satellite ac Stazioni di Sostituzione Veloce Batterie Sistema di Ricarica Induttiva Software Mobilità Elettrica Integrata Siemens Page 30 11/06/2012 Sulla Strada Elettrica

31 Box a Muro ac Il Punto di Ricarica Salva Spazio Da 3 kw / 230 V fino a 22 kw / 400 V Montaggio a Parete Salva-spazio Ricarica Domestica Ricarica Pubblica/Privata Modulo di Comunicazione (optional) Page 31 11/06/2012 Sulla Strada Elettrica

32 Sistema di Ricarica ac Ricarica e Parcheggia Il Sistema di Ricarica e Parcheggio Modulare Da 3 kw fino a 22 kw / 400 V per Satellite Montaggio Verticale Fino a 9 satelliti Ricarica Pubblica Modulo di Comunicazione con il Centro Operativo Page 32 11/06/2012 Sulla Strada Elettrica

33 Fast Charging dc Il Sistema Fast Charging Fino a 50 kw / Tensione di Ingresso 400Vac / Tensione d Uscita Vdc (in relazione a standard futuri) Montaggio Verticale Ricarica Pubblica Modulo di Comunicazione con il Centro Operativo Page 33 11/06/2012 Sulla Strada Elettrica

34 Stazioni di Sostituzione Veloce Batterie Stazioni di Sostituzione Veloce Batterie Sistema di Sostituzione Batterie Completamente Automatico Ricarica di Batterie in Relazione alla Capacità della Rete Ricarica Pubblica Modulo di Comunicazione con il Centro Operativo Page 34 11/06/2012 Sulla Strada Elettrica

35 Sistema di Ricarica Induttiva Sistema di Ricarica Senza Contatto Usando Induzione Ricarica Attraverso un Campo Magnetico Ricarica Domestica Senza Uso di Cavi Ricarica Pubblica (es. Corsia Taxi) Modulo di Comunicazione con il Centro Operativo Page 35 11/06/2012 Sulla Strada Elettrica

36 Soluzioni Software Centrali di Controllo, Uso Individuale Soluzioni per il Monitoraggio e Controllo Remoto della Ricarica Soluzioni per la Manutenzione delle Infrastrutture Soluzioni per la Gestione dei Carichi (Integrazione Smart Grid) Soluzioni di Pagamento Sicurezza, Identificazione e Gestione Accessi Gestione dell Attività Batterie Integrazione del Veicolo e Interazione con la Ricarica Page 36 11/06/2012 Sulla Strada Elettrica

37 Siti Internet Page 37 11/06/2012 Sulla Strada Elettrica

38 Grazie per l Attenzione! Page 38 11/06/2012 Sulla Strada Elettrica