Recarregado: tecnologia de carregamento para mobilidade elétrica

O estacionamento da empresa se torna o showroom: CuroCon GmbH demonstra como veículos elétricos simples e versáteis podem ser recarregados com a tecnologia certa.

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Desafio

Carregamento confiável com alto desempenho

Como os veículos elétricos podem ser carregados de forma rápida e confiável em diversos cenários? A CuroCon GmbH coloca essa questão não apenas para seus clientes da indústria automotiva. A empresa construiu recentemente 10 eletropostos em seu próprio estacionamento, onde diferentes tecnologias de carregamento e níveis de desempenho são empregados.

Como em um laboratório de teste, as tecnologias de carregamento para diferentes níveis de desempenho podem ser testadas com flexibilidade e segurança

A ideia de equipar o estacionamento da empresa em Zwingenberg com estações de carregamento resultou de vários projetos de clientes, explica Michael Wißbach, diretor administrativo e fundador da CuroCon GmbH. “Um dos nossos segmentos de negócios é a automação de veículos comerciais elétricos, e isso inclui soluções para o controlador de carga em caminhões elétricos a bateria. Isso nos levantou a questão: Como podemos carregar veículos elétricos com segurança e confiabilidade - mesmo com altos níveis de potência?"

Quando eles olharam pela primeira vez, Wißbach e sua equipe perceberam rapidamente que a tecnologia de carregamento ainda está um pouco em sua infância. Ele explica: "De padrões ao gerenciamento de carga, muitas coisas ainda estão em fluxo - é por isso que queríamos desenvolver uma infraestrutura de carga versátil e fácil de modificar." A empresa queria testar e otimizar este conceito em seu próprio parque de carregamento. Wißbach continua: “É por isso que naturalmente também precisávamos de uma solução adequada para os sistemas elétricos e automação com os quais cobrimos muitos campos de aplicação, carregamento CA com 11 kW e 22 kW, mas também estações de carregamento rápido CC com 50 kW e mais."

CuroCon GmbH, Alemanha

Engenharia e automação para a indústria

Do escritório de engenharia ao provedor de serviços para soluções de sistema na medição, controle de malha aberta e tecnologia de acionamento. Quando Michael Wißbach e Bernhard Müller fundaram a CuroCon GmbH em 2001, eles não faziam ideia de que quase 20 anos depois os sistemas de cobrança para mobilidade elétrica seriam um dos segmentos de negócios da empresa. Ou eles faziam?

Os acionamentos elétricos e a tecnologia de controle formam a base tecnológica para novos segmentos de negócios

“O passo da bancada de testes para a tecnologia de carregamento não é tão longe quanto se pode pensar à primeira vista”, diz Michael Wißbach. “Desenvolvemos sistemas de teste para transmissões automáticas, entre outras coisas. Simulamos o comportamento de direção com acionamentos elétricos para testar a transmissão em várias situações - ou seja, simulamos, por assim dizer, um veículo 'real' com sistemas elétricos para a transmissão."

A ideia era usar esse know-how para acionamentos elétricos em veículos reais. "E é por isso que começamos a desenvolver soluções de automação para veículos comerciais e trouxemos nossa experiência em engenharia de controle. Neste caso, foram adicionados projetos para os quais integramos operações de carregamento em sistemas de teste para veículos elétricos. Analisamos a tecnologia de carregamento e percebemos que ainda existe uma grande necessidade de soluções flexíveis e versáteis nesta área. Faltam padrões em muitas áreas, por isso acreditamos que os sistemas de carregamento devem ser desenvolvidos de acordo com os requisitos - e essa é exatamente a nossa especialidade.”

Em vez de criar uma solução patenteada, sempre trabalhamos de forma holística. Portanto, podemos integrar facilmente novas funções a qualquer momento.
Michael Wißbach, Diretor-gerente CuroCon GmbH
A solução em detalhes

Um controlador para opções de carregamento flexíveis

A tecnologia de automação, controle de carga e proteção para a infraestrutura de carregamento vêm quase que totalmente da Siemens. CuroCon pode usá-los para monitorar e controlar todas as operações de carregamento de um controlador central. Novas funções também podem ser facilmente revisadas.

Dez eletropostos são controlados a partir de um controlador central usando uma solução modular

Atualmente, a infraestrutura de recarga da CuroCon consiste em um total de 10 eletropostos: Seis eletropostos para funcionários com capacidade de 11 kW, dois eletropostos para visitantes com 22 kW CA e dois eletropostos de alta potência com corrente contínua (DC). “Construímos o sistema completo como um campo de teste para que possamos revisar funções ou estações a qualquer momento. Era importante para nós ter a capacidade de implementar um proketo modular com precisão. Portanto, contamos com a mesma plataforma de tecnologia que também uso em nossos sistemas de teste", explica Wißbach.

“Para todas as aplicações que exigem alta performance ou confiabilidade, usamos componentes Siemens quase que exclusivamente. As funções são programadas no controlador SIMATIC e os módulos correspondentes são implementados em uma configuração distribuída no SIMATIC ET 200SP. Assim podemos facilmente adaptar o programa e a configuração à aplicação e alterar a qualquer momento sem muito esforço." CuroCon também usa componentes da Siemens para a tecnologia de proteção e comutação. Os dispositivos SIRIUS e SENTRON garantem comutação, proteção e monitoramento permanentemente confiáveis, mesmo sob cargas pesadas, contribuindo assim para a proteção de pessoas e veículos - mesmo sob condições adversas e influências ambientais severas.

A solução para CuroCon GmbH

Um controlador SIMATIC ET 200SP com uma CPU 1512SP e módulos de controlador de carregamento ECC para processos de carregamento AC são instalados no gabinete de controle central para as estações de carregamento, enquanto um SIMATIC ET 200SP distribuído com os módulos controladores de carregamento ECC correspondentes para processos de carregamento DC é instalado localmente nas estações de carregamento DC. Os medidores de energia SIMATIC AI monitoram o consumo de energia das respectivas estações. Graças ao sistema modular mestre-escravo do SIMATIC ECC, não apenas uma solução de carga pode ser facilmente expandida com novas estações de carga, o controlador central também simplifica a instalação de atualizações de firmware.

O gerenciamento de carga dinâmico é outro componente central do aplicativo do controlador de carregamento. Isso permite que CuroCon inicie ou desligue facilmente estações de carga individuais conforme necessário ou ajuste a capacidade de carga atual. Se, por exemplo, houver um grande número de veículos nas estações de carregamento, a capacidade total pode ser limitada em conformidade. Quando um veículo termina de carregar na estação de carregamento de alta potência, o nível de energia pode ser aumentado novamente nas estações de carregamento restantes. CuroCon programou as rotinas correspondentes no controlador e, portanto, pode adaptá-las e modificá-las a qualquer momento.

Por último, mas não menos importante, a quantidade mínima de hardware nas estações de carregamento distribuídas permite um maior grau de liberdade no projeto individual das estações de carregamento em comparação com as soluções convencionais. Isso permite que as estações de carregamento sejam adaptadas para economizar espaço e visualmente integradas da melhor maneira possível em uma ampla variedade de ambientes.

Dispositivos de proteção, comutação, medição e monitoramento SENTRON são outra parte da solução. Isso permite que CuroCon ligue ou desligue facilmente as estações de carregamento individuais. Graças ao desenvolvimento e produção do disjuntor na Alemanha, bem como aos seus testes 100%, oferecemos a mais alta qualidade. Nossos disjuntores foram testados com requisitos de faixa de temperatura significativamente maiores e podem sempre garantir a segurança pessoal de forma confiável. Mais do que isso, os medidores de energia SENTRON PAC já permitem o cálculo do consumo de energia de carregamento com aparelhos certificados MID de acordo com a Diretiva Europeia de Instrumentos de Medição.

Toda a solução pode ser configurada no TIA Portal. Os exemplos de aplicação fornecidos gratuitamente pela Siemens para carregamento inteligente e controle de várias estações de carregamento servem como um ponto de partida para o projeto personalizado de soluções de parque de carregamento. Como resultado, CuroCon se beneficia de sua experiência disponível e pode implementar rapidamente novas funções, de acordo com Michael Wißbach. “Já temos uma grande experiência com o TIA Portal em nossos projetos de automação e fomos capazes de transferir facilmente esse conhecimento para a tecnologia de carregamento. Todas as funções são implementadas no controlador, que também opera de forma eficiente graças aos blocos de funções do controlador de carregamento. Assim, temos tudo sob controle. Definimos qual desempenho medimos e como, quando certos contatores comutam, e monitoramos toda a comunicação com o veículo. Também podemos implementar facilmente funções especiais desta forma, por exemplo, períodos de carregamento definidos. Sem problemas."

Quando se trata de carregamento seguro e confiável com alto desempenho, a Siemens é nosso fornecedor preferido.
Michael Wißbach, Diretor-gerente CuroCon GmbH
Benefícios para o cliente

Solução versátil para novas parcerias

Os visitantes, bem como os funcionários, estão entusiasmados com a nova infraestrutura de carregamento - agora Michael Wißbach quer convencer novos clientes e parceiros. A escalabilidade simples e a versatilidade da solução tornam isso mais fácil.

A solução versátil e expansível também está pronta para aplicações inovadoras e complexas

A facilidade com que até mesmo aplicações complexas podem ser integradas ao sistema existente está sendo demonstrada pela CuroCon em um projeto na Universidade Técnica de Darmstadt: O sistema de energia fotovoltaica no edifício é acoplado a um sistema de armazenamento de bateria e estações de carregamento. "Posteriormente, queremos usar algoritmos de IA para implementar uma estratégia de carregamento ideal, com base na necessidade de energia momentânea e na energia disponível da fotovoltaica e de nosso fornecedor. Como podemos programar livremente toda a aplicação no controlador central, o gerenciamento complexo de energia pode ser facilmente integrado. Estou muito animado com este projeto ", diz Wißbach.

Os usuários futuros também se beneficiarão dessa versatilidade. “Com a nossa solução, queremos oferecer uma alternativa flexível e sustentável às wall boxes, especialmente para aplicações como garagens de estacionamento ou depósitos de ônibus. Particularmente quando se trata de um grande número de estações de carregamento, nossa solução com um controlador central também oferece vantagens em termos de custos." A solução também pode ser facilmente instalada e expandida por parceiros locais. "Com a tecnologia SIMATIC, contamos com um sistema que pode ser configurado, comissionado e mantido por um instalador devidamente treinado. E também temos a opção de integrar facilmente a infraestrutura de carregamento em uma sala de controle de nível superior. Porque a tecnologia de carregamento para a mobilidade elétrica está em constante desenvolvimento. Isso é empolgante - e mostra os pontos fortes da tecnologia da Siemens. É fácil em relação ao retrofit, o que nos permite uma adaptação dinâmica ao mercado."

Destaques do portfólio

Qualidade e flexibilidade vindos de uma única fonte

Por boas razões, CuroCon confia na solução de sistema da Siemens. Michael Wißbach destaca: "A Siemens é usada em particular para sistemas grandes ou complexos onde a disponibilidade operacional e a confiabilidade são cruciais." Os componentes impressionam pela qualidade e confiabilidade.