Ladecontroller und Komponenten für Ladestationen in der Elektromobilität

Elektromobilität Key Visual

SIMATIC Laderegler, Automatisierungslösungen und Elektrotechnik für moderne AC und DC Ladestationen.

Wir bieten OEMs und Systemintegratoren programmierbare Ladecontroller, Automatisierungsapplikationen und weitere Komponenten, um modernste AC und DC Ladelösungen zu realisieren.

Produktübersicht

Siemens Komponenten für das Laden von Elektrofahrzeugen – Schaltschrank Beispiel AC / DC

Bild SIMATIC ET 200SP Open Controller
Ladecontroller Plattform – SIMATIC ET 200SP Open Controller

Basis für die SIMATIC Ladelösung ist der SIMATIC ET 200SP Open Controller mit integrierter Windows-Plattform und einem vorkonfigurierten SIMATIC S7-1500 Software Controller. Die Plattform ermöglicht eine direkte Backend-Anbindung via OCPP über 3G, USB-Verbindungen für RFID-Lesegeräte und PROFINET-Schnittstelle für die Anbindung von HMIs.

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Bild SIMATIC ET 200SP TM ECC 2x PWM ST
AC Laderegler Modul – SIMATIC ET 200SP TM ECC 2x PWM ST

Der speziell entwickelte Ladecontroller für die SIMATIC ET 200SP steuert das IEC 61851-konforme konduktive Laden von elektrischen Fahrzeugen. Da die Ansteuerung der Steckerverriegelung im Ladecontroller integriert ist, können Steckerverriegelungen direkt angesteuert werden.

 

Pro Modul können zwei Ladepunkte realisiert werden.

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Bild SIMATIC ET 200SP TM ECC PL ST
DC Laderegler Modul – SIMATIC ET 200SP TM ECC PL ST

Der speziell entwickelte Ladecontroller für die SIMATIC ET 200SP steuert konduktive Ladevorgänge gemäß IEC 61851 und DIN 70121 (ISO 15118) von elektrischen Fahrzeugen. Neben der Kommunikation bietet das Technologiemodul auch 2 Digitalausgänge zur normengerechten Abschaltung der DC-Trennschalter innerhalb 30 ms.

 

Pro Modul kann ein Ladepunkt realisiert werden.

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Bild SIMATIC ET 200SP Energy Meter
Energiezähler – SIMATIC ET 200SP Energy Meter / PAC1600 / PAC2200

Mit dem SIMATIC ET 200SP Energy Meter werden die Strom- und Spannungswerte beim Ladevorgang erfasst und remanent gespeichert. Für eichfähige Systeme, z.B. nach deutschem Eichrecht, kann der Zähler "EDL40+" (von Drittanbieter) zusammen mit SIMATIC verwendet werden und eine Zertifizierung angestoßen werden.

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Bild Electrical products SIRIUS und SENTRON
Electrical products SIRIUS und SENTRON

Mit SIRIUS und SENTRON bieten wir ein einzigartiges und breites Portfolio für Ihre Ladeinfrastruktur. Die ganzheitlich getesteten Komponenten sind robust und stellen dauerhaft verlässliches Schalten, Schützen und Überwachen sicher.

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Bild SINAMICS DCP
DC/DC Wandler zum DC laden – SINAMICS DCP

Der SINAMICS DCP DC-DC-Konverter ist ein bidirektionaler Hoch- und Tiefsetzsteller mit skalierbarer Leistung und gutem Wirkungsgrad. Mit ihm kann bei variablen Spannungsniveaus Strom in beide Richtungen fließen. Dank seiner hohen internen Schaltfrequenz ist der SINAMICS DCP leicht und kompakt, sodass er wenig Platz im Ladeterminal benötigt.

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Bild SIMATIC PN/CAN Gateway
CAN-Bus Interface für CHAdeMO – SIMATIC PN/CAN Gateway

Durch die Kombination des SINAMICS DCP und des PN/CAN Gateways können DC-Ladelösungen mit dem auf CAN basierenden Kommunikations-Standard CHAdeMO realisiert werden. Der SIMATIC PN/CAN Gateway stellt dabei die Kopplung zwischen PROFINET und CAN sicher.

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Bild SIMATIC RFID Reader
E-Auto Fahrer Authentifizierung – SIMATIC RFID Reader

Mit dem SIMATIC RF1060R RFID-Reader kann die elektronische Kundenidentifizierung und die Freigabe des Ladevorgangs besonders einfach und flexibel implementiert werden. Als Basis für die Identifikation können bereits vorhandene Karten, beispielsweise Mitarbeiterausweise oder Kreditkarten, genutzt werden. Das erhöht die Bedienerfreundlichkeit und reduziert Kosten.

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Bild SIMATIC HMI Outdoor Panel
Touchscreen für E-Auto Fahrer – SIMATIC HMI Outdoor Panel

Die robusten und outdoorfähigen SIMATIC HMI-Panel ermöglichen die komfortable und einfache Bedienung und Überwachungdes Ladevorgangs. Dank der 7- oder 15-Zoll daylight-readable Widescreen-Displays mit automatischer oder manueller Dimmung sind die langlebigen Panels sowohl bei prallem Sonnenschein als auch im Dunkeln jederzeit blendfrei lesbar.

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Bild SCALANCE Ethernet switch
Kommunikation mit Backend-System – SCALANCE Ethernet switch

SCALANCE X Industrial Ethernet Switches sorgen für die sichere industrielle Kommunikation innerhalb einer Ladeinfrastruktur und zur sicheren Kopplung dieser an ein übergeordnetes Netz oder das Internet, zur Kommunikation mit dem Backend.

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Product News 04/2021 - Neuheiten für das digitale Unternehmen

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8 gute Gründe für Siemens Controller und Elektrotechnik in Ihren Ladensäulen

Das perfekte Zusammenspiel von SIMATIC, SENTRON und SIRIUS
Icon laden E-Auto

Laden verschiedenster E-Auto Typen – normgerecht

Mit nur 3 Ladesteuerungs-Modulen realisieren Sie das Laden mit verschiedenster Steckertypen gemäß den neuesten internationalen Standards.

 

In Wechselstrom (AC):

  • Typ 1-3
  • GB/T

In Gleichstrom (DC):

  • CCS
  • CHAdeMO
  • Tesla SuC (über CSS-Adapter)

Performant und zukunftssicher: Mit unserer Automatisierungs- und Elektrotechnik ist es möglich, AC und DC mit einem Ausgang mit einer Leistung von bis zu 1000 V (abhängig von der Wandlerleistung) und bis zu 3 Phasen AC zu laden.

Icon individuelle, platzsparende und skalierbare Lösungen

Hochgradig individuelle, platzsparende und skalierbare Lösungen

Durch das intelligente Design als Master-Slave-Lösung ist es möglich, Ladestationen jeder Größe zu realisieren - von Einzelsäulen bis hin zu Mehrpunkt-Ladestationen mit vielen Ladebuchsen oder -steckern.

 

Der Clou? Sie benötigen nur minimalen Platz im Parkraum für Steckdose und Stecker. Das innovative Konzept unterscheidet sich von herkömmlichen „Säulenlösungen“, da die gesamte Hardware auf DIN-Schienen in einem zentralen Schaltschrank montiert werden kann. Der Abstand zwischen Schaltschrank und Ladepunkt kann hierbei 30 Meter und mehr betragen.

Icon Performance für maximale Systemverfügbarkeit

Höchste Controller Performance für maximale Systemverfügbarkeit

Alle Automatisierungsaufgaben laufen auf einem einzigen, leistungsfähigen Gerät.

Somit werden redundante und risikoreiche Schnittstellen minimiert. Insbesondere für eine hohe Anzahl von Ladepunkten wird nur noch ein Controller benötigt – das unterscheidet uns von marktüblichen Lösungen. Unsere Siemens-Steuerungen sind so konzipiert, dass sie auch unter widrigsten Umständen zuverlässig laufen.

Icon Laderegler für OCPP-Kommunikation und Lastmanagement

State-of-the-art Technologie: OCPP-Kommunikation, Lastmanagement und eichfähiger Energiezähler von Drittanbieter integrierbar

Um moderne Stationen zu erstellen, nutzt Siemens sichere und moderne Kommunikationskanäle. Die Controller-Plattform umfasst ein sicheres VPN (über 3G, LAN, WLAN) zur Kommunikation mit Backend-Systemen. Dies ist zum Beispiel für die Abrechnungszwecke relevant. Zudem wird das Open-Charge-Point-Protokoll (OCPP) unterstützt, welches als kostenloses Anwendungsbeispiel für die SIMATIC-Controller bereitgestellt wird. 

 

OCPP onboard: Es ist möglich, eine Applikation auf dem SIMATIC ECC Controller zu installieren, die ein Open-Charge-Point-Protocol (OCPP) Modul (Version 1.6) enthält. Das Modul ist in der Lage, sich mit jedem Backend zu verbinden, das mit OCPP der Version 1.6 kommuniziert. Für die Integration in ein neues E-Ladesystem bieten wir Engineering Support (kostenpflichtig) an, was empfohlen wird. Für Anfragen verwenden Sie bitte das Kontaktformular.

 

Integriertes Lastmanagement verteilt Ladeleistung über parkende E-Fahrzeuge: 4 verschiedene Balancing Modi, individuell konfigurierbar, Spitzenlastbegrenzung, Phasenlasterkennung, „Renault Zoe-Erkennung“ zur Vermeidung von Ladeunterbrechungen.

 

Um Systeme - beispielsweise nach deutschem Eichrecht - zertifizieren zu lassen, kann der Zähler "EDL40+" (von Drittanbieter) zusammen mit SIMATIC verwendet werden. Ein Applikationsbeispiel hierfür stellen wir Ihnen zur Verfügung.

Icon einfache und schnelle Programmierung

Kostenlose Anwendungsbeispiele für eine einfache und schnelle Programmierung

Für einen einfachen Start in das Engineering bieten wir kostenlose Applikationsbespiele ("E-Car Charing Suite") an. Diese Applikationsbeispiele zeigen Standardkonfigurationen eines AC-Ladesystems mit 4 Ladepunkten. Sie können mit dem TIA-Portal (Projektierungs- und Programmierumgebung für SIMATIC-Steuerungen) angepasst und erweitert werden.

 

Bitte fordern Sie das Applikationsbeispiel inklusive Dokumentation über das Kontaktformular an. Für fortgeschrittene Engineering-Aufgaben zum Applikationsbeispiel - wie z.B. eine Backend-Anbindung mit OCPP - bieten wir zusätzlichen Engineering-Support auf Tagessatz-Basis an.

 

Weitere Support Dokumente finden Sie unter:

Icon sichere und robuste Elektrotechnik

Sichere und robuste Elektrotechnik

SIRIUS und SENTRON stellen den Schutz des Anwenders sicher - mit Blick auf das Auto und den Menschen.

Zuverlässigkeit ist dabei der Schlüssel – besonders da die Ladeinfrastruktur verschiedenen Umwelteinflüssen wie dem Wetter ausgesetzt ist, sind alle elektrotechnischen Komponenten von Siemens robust und qualitativ hochwertig.

Icon Beratungstechnik

Planung, Design und Engineering Services

Siemens bietet eine starke Lösungskompetenz für Ladeanwendungen in der Elektromobilität. Wir verstehen Ihre Anwendungen und bieten Unterstützung von der Planungsphase über die Realisierung bis hin zum Service. Beispiele sind:

  • Design des Ladesystems (Komponenten, elektrische Auslegung, etc.)
  • Engineering Services (TIA-Portal-Support, Integration eichfähiger Energy Meter, individuelles Lastmanagement, OCPP-Anbindung an Backend-Systeme, Unterstützung des Projektmanagements, und viele mehr)
Icon internationale Normen und Standards

Siemens: Leader in der Entwicklung internationaler Normen und Standards

Wir engagieren uns aktiv in allen relevanten Verbänden und Arbeitsgruppen rund um das Thema Laden in der Elektromobilität und bringen somit die Standardisierung weiter voran. Selbstverständlich sind alle neuesten Standards bereits in unseren Produkten integriert.

 

Wir sind Mitglied in Normungsausschüssen zu folgenden Standards:

  • VDE AR2418-3-100: Normungsausschuss für eichrechtskonformes Laden in Deutschland
  • IEC 15118-20: V2G (Vehicle-to-Grid-Technologie)
  • IEC 63110: Open Charge Point Protocol 2.0 Standardisierung (OCPP)
  • CharIn Vereinigung: CCS-Steckertyp-Normung (Combined Charging System) für das Laden mit Gleichstrom (DC)
  • DIN SPEC 70121 Edition 3: Powerline-Kommunikation für Laden mit Wechselstrom (AC)
  • CHAdeMO Vereinigung (Asiatischer Steckertyp Standard)
Einsatzbereiche der Siemens Ladesteuerung

Mit SIMATIC ET 200SP TM ECC Ladecontroller verschiedene Ladeszenarien realisieren: Von einzelnen Ladesäulen bis hin zu Ladeparks mit zentralem Schaltschrank (AC und DC)

Lade-Szenarien: Tankstellenausbau, E-Bus-Depot, Autobahn-Transit-Laden, Logistik-Depot-Parkplätze, Mitarbeiterparkplätze und mehr

  • Speicherprogrammierbare Steuerung mit offenen Schnittstellen nach internationalen Standards
  • AC Laden nach IEC 61851-1 Mode 3: Laden Sie jedes Type 1 oder Type 2 kompatible Fahrzeug mit bis zu 3 Phasen und 11/22 kW (max. 43 kW)
  • DC Laden nach IEC 61851-1 Mode 4/ DIN SPEC 70121 - Laden Sie jedes CCS2, CHAdeMO oder Tesla SuC kompatible Fahrzeug mit bis zu 800 V für PKW und mehr für Busse und LKW (abhängig von der DC-DC Wandlerleistung)
  • Fail-Safe-Funktionalität integriert
  • Integriertes Lastmanagement zur intelligenten Lastverteilung über die ladenden Fahrzeuge
  • Geeichte Energiemessung möglich (mit ausgewählten Backend-Anbietern und Anbietern von zertifizierten Energiezählern)
  • Kommunikation an Board einschließlich sicherer VPN-Verbindung (über 3G, LAN, WiFi) 
  • OCPP onboard: Basis zur Anbindung  von OCPP-sprechenden Backend-Systemen (Version 1.6)
  • Over-the-Air (OTA) Firmware-Updates vom zentralen Backend via OCPP (Open Charge Point Protocol)
  • Integrierter RFID-Anschluss via USB zur Fahreridentifikation

Lade-Szenarien: Parkhäuser, kommunale oder Supermarkt-Parkplätze, größere Mitarbeiterparkplätze, Tankstellen, E-Flottenaufladung, E-Bus-Depots, Logistik-Depot-Parkplätze und mehr

  • Speicherprogrammierbare Steuerung mit offenen Schnittstellen nach internationalen Standards
  • AC Laden nach IEC 61851-1 Mode 3: Laden Sie jedes Type 1 oder Type 2 kompatible Fahrzeug mit bis zu 3 Phasen und 11/22 kW (max. 43 kW)
  • DC Laden nach IEC 61851-1 Mode 4/ DIN SPEC 70121 - Laden Sie jedes CCS2, CHAdeMO oder Tesla SuC kompatible Fahrzeug mit bis zu 800 V für PKW und mehr für Busse und LKW (abhängig von der DC-DC Wandlerleistung)
  • Bis zu 30 m Abstand zwischen zentralem Schaltschrank und den Ladepunkten beim AC Laden
  • Bis zu 10 m Abstand zwischen zentralem Schaltschrank und den Ladesteckern beim DC Laden
  • Fail-Safe-Funktionalität integriert
  • Integriertes Lastmanagement zur intelligenten Lastverteilung über die ladenden Fahrzeuge
  • Geeichte Energiemessung möglich (mit ausgewählten Backend-Anbietern und Anbietern von zertifizierten Energiezählern)
  • Kommunikation an Board einschließlich sicherer VPN-Verbindung (3G, LAN, WiFi) 
  • OCPP onboard: Basis zur Anbindung  von OCPP-sprechenden Backend-Systemen (Version 1.6)
  • Over-the-Air (OTA) Firmware-Updates vom zentralen Backend via OCPP (Open Charge Point Protocol)
  • Integrierter RFID-Anschluss via USB zur Fahreridentifikation
eCar Charging Suite – AC Version

TIA Portal Tutorials für SIMATIC ECC

Die eCar Charging Suite ist ein Anwendungsbeispiel für das TIA-Portal des Siemens Engineering Framework, mit dem Planer, Konstrukteure und Hersteller von Ladesystemen individuelle Ladelösungen mit erweiterten Funktionsanforderungen realisieren können. In den folgenden Videos werden die Einrichtung der eCar Charging Suite und weitere Themen genauer erklärt.
Referenzen

Empfohlene Systemintegratoren

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