電動交通工具在德國的推廣受到很大制約,部分原因是缺少充電基礎設施。多特蒙德的一家工程咨詢公司Ingenieurbüro Fehringer(IBF)的創新解決方案也許能解決這個問題。
他們開發出了太陽能電動汽車充電站,結合光伏發電和電池,可以不間斷地提供綠色能源。而WAGO萬可提供的技術對接口進行管理,保證該項目的數據通信安全。

全面覆蓋充電站網絡新型燃料站技術貢獻巨大
德國聯邦政府設立了一個到2020年電動汽車使用量達到一百萬臺的目標,這個目標該如何實現?
許多專家都認為這個提案十分不切實際:一方面缺少價格親民并且續航里程令人滿意的電動汽車,另一方面,目前道路上電動汽車充電站數量不足。
舉例來說,要駕車往返于多特蒙德與明登之間,如果電動汽車的續航里程為200千米,那么在返程途中必須要充電。但是到哪里充電?對續航里程不足的擔憂讓很多潛在購買者望而卻步。
因此,德國汽車制造商正在積極地解決這個問題。寶馬、戴姆勒、福特、大眾及其子公司奧迪和保時捷計劃聯手在整個歐洲建設快速充電站。第一階段,到2017年,沿歐洲最大的交通要道建立400個電動汽車充電站。到2020年,將在歐洲覆蓋密集的充電站網絡,為電動汽車供電。

24小時開放:由于具備電池儲存單元,電動汽車夜間也可以在Fehringer充電站充電
創新型公司在推動新型燃料站技術的平行發展上作出了巨大貢獻。近期項目包括電動汽車充電站,電動汽車可以隨時在這里使用綠色電能充電。
方法:充電站屋頂上的光伏陣列為充電柱供應太陽能電力。
如果晴天時太陽能模塊產生的電力超出電動汽車充電所需的電量,或是超出電網容量,則超出部分可以輸入到鋰電池中。當模塊不供電時(夜間),鋰電池可以為充電裝置供電,因此駕駛員隨時都可以使用充電站。
增設充電設施緩解日間高峰期壓力
這一概念由多特蒙德的Ingenieurbüro Fehringer (IBF)公司提出。“電動汽車是未來的發展方向。在未來的幾年內,聯邦政府計劃投資3億歐元,增設充電基礎設施?!盋EO Nicolaj Fehringer說。
為了讓自己公司的電動汽車充電站能在這個基礎設施增設計劃的考慮之列,IBF在多特蒙德的公司總部建造了一個存儲容量為36千瓦時的演示系統。“在這個項目中,發電、儲存和充電功能的相互關系完全沒有問題,”Fehringer說。
此外,在晴天,太陽能電池可以降低正午時分發電高峰的危險性,緩解電網壓力,對于必須不斷納入更多可再生能源生產設備的能源系統來說,這一點非常重要。
在最初設計電力充電站時,IBF工程師也不可避免地遇到了若干個極具挑戰性的問題:
如何有效地將各個系統(太陽能模塊、鋰離子電池、充電柱和逆變器)與控制技術聯系起來?如何在單個組件之間安全地交換數據?哪種控制器技術要求高但結構緊湊,安裝到開關柜時既隱蔽又節省空間?
對于必須在有限空間內集成多種不同技術的協作型項目而言,緊湊性是最基本的要求。

在尋找合適解決方案的過程中,IBF遇到了WAGO萬可。
遠動PLC(750-8207/025-001)承擔了電動汽車充電站中所有的通信和接口管理工作。與控制中心的通信使用TCP/IP協議IEC 60870-5-104通過VPN通道執行。
“這樣的解決方案,使我們既能滿足網絡運營商方面的要求,同時又符合像BDEW白皮書這樣的最高安全標準,”Fehringer說。
◆遠動PLC的另一個優勢是,它集成了GSM模塊,可以通過移動電話網絡在運營管理環境中安全傳輸SMS和電子郵件。
◆除了遠動功能外,該控制器還具有可視化功能。
◆集成的Web服務器可以為工程師提供配置選項和狀態信息。
“如果不是WAGO萬可,我們可能不得不單獨購買這項功能,”Fehringer說。得益于串行接口的擴展能力,與充電站內部的附加系統通信完全不是問題。
例如,一個組件使用Modbus RTU通信,另一個組件通過專有串行協議通信。控制器具備必要的靈活性和功能,可滿足現在與未來的全部要求。
萬可先進自動化解決方案高科技的完美結合
這種電動汽車充電站除技術優勢外,還兼具視覺魅力,天黑后充電柱周圍亮起彩色的LED燈,營造出溫馨的氣氛。
“我們十分注重整體設計,因為人們更愿意在感覺舒適的地方度過時光,Fehringer說。 高科技配以風格獨特的造型,已博得眾多知名企業的關注?!耙呀浻兄髽I前來洽談?!?br> 在未來,可以發掘將購物休閑活動與充電相結合的商機:車主可以在電動汽車充電時進餐或購物。運營公司可以將多余的電力用于自身的能源需求。對于此類應用,Fehringer計劃提供容量為400千瓦時的電池。

百分百零排放:多特蒙德的Fehringer設計的充電站完全由屋頂的太陽能模塊供電
另一種業務模型是將多個400千瓦時的電池組合為一個更大的單元,將其作為一個庫來運營。這樣,運營商可以將自己的輸出售給大型電網運營商,以補償輸電網絡的短期波動。
Fehringer認為,此類系統的首要任務是提供所謂的一級電力儲備,該儲備在30秒內即可供電網使用,而二級儲備和短時儲備分別需要5或15分鐘才可供電網使用。一級電力儲備需要高精度的測量和控制功能,因此對遠動技術有著極高的要求。
這對于WAGO萬可而言并不是問題:各種不同的項目已經證明,他們選擇了正確的自動化解決方案。