案例故事 | 电动汽车充电站：万可让太阳能燃料昼夜不停

• 关键词：万可,电动汽车充电站,太阳能
• 摘要：电动交通工具在德国的推广受到很大制约，部分原因是缺少充电基础设施。多特蒙德的一家工程咨询公司Ingenieurbüro Fehringer(IBF)的创新解决方案也许能解决这个问题。

电动交通工具在德国的推广受到很大制约，部分原因是缺少充电基础设施。多特蒙德的一家工程咨询公司Ingenieurbüro Fehringer(IBF)的创新解决方案也许能解决这个问题。

他们开发出了太阳能电动汽车充电站，结合光伏发电和电池，可以不间断地提供绿色能源。而WAGO万可提供的技术对接口进行管理，保证该项目的数据通信安全。

全面覆盖充电站网络

新型燃料站技术贡献巨大

德国联邦政府设立了一个到2020年电动汽车使用量达到一百万台的目标，这个目标该如何实现？

许多专家都认为这个提案十分不切实际：一方面缺少价格亲民并且续航里程令人满意的电动汽车，另一方面，目前道路上电动汽车充电站数量不足。

举例来说，要驾车往返于多特蒙德与明登之间，如果电动汽车的续航里程为200千米，那么在返程途中必须要充电。但是到哪里充电？对续航里程不足的担忧让很多潜在购买者望而却步。

因此，德国汽车制造商正在积极地解决这个问题。宝马、戴姆勒、福特、大众及其子公司奥迪和保时捷计划联手在整个欧洲建设快速充电站。第一阶段，到2017年，沿欧洲最大的交通要道建立400个电动汽车充电站。到2020年，将在欧洲覆盖密集的充电站网络，为电动汽车供电。

24小时开放：由于具备电池储存单元，电动汽车夜间也可以在Fehringer充电站充电

创新型公司在推动新型燃料站技术的平行发展上作出了巨大贡献。近期项目包括电动汽车充电站，电动汽车可以随时在这里使用绿色电能充电。

方法：充电站屋顶上的光伏阵列为充电柱供应太阳能电力。

如果晴天时太阳能模块产生的电力超出电动汽车充电所需的电量，或是超出电网容量，则超出部分可以输入到锂电池中。当模块不供电时(夜间)，锂电池可以为充电装置供电，因此驾驶员随时都可以使用充电站。

增设充电设施

缓解日间高峰期压力

这一概念由多特蒙德的Ingenieurbüro Fehringer (IBF)公司提出。“电动汽车是未来的发展方向。在未来的几年内，联邦政府计划投资3亿欧元，增设充电基础设施。”CEO Nicolaj Fehringer说。

为了让自己公司的电动汽车充电站能在这个基础设施增设计划的考虑之列，IBF在多特蒙德的公司总部建造了一个存储容量为36千瓦时的演示系统。“在这个项目中，发电、储存和充电功能的相互关系完全没有问题，”Fehringer说。

此外，在晴天，太阳能电池可以降低正午时分发电高峰的危险性，缓解电网压力，对于必须不断纳入更多可再生能源生产设备的能源系统来说，这一点非常重要。

在最初设计电力充电站时，IBF工程师也不可避免地遇到了若干个极具挑战性的问题：

如何有效地将各个系统(太阳能模块、锂离子电池、充电柱和逆变器)与控制技术联系起来？如何在单个组件之间安全地交换数据？哪种控制器技术要求高但结构紧凑，安装到开关柜时既隐蔽又节省空间？

对于必须在有限空间内集成多种不同技术的协作型项目而言，紧凑性是最基本的要求。

在寻找合适解决方案的过程中，IBF遇到了WAGO万可。

远动PLC(750-8207/025-001)承担了电动汽车充电站中所有的通信和接口管理工作。与控制中心的通信使用TCP/IP协议IEC 60870-5-104通过VPN通道执行。

“这样的解决方案，使我们既能满足网络运营商方面的要求，同时又符合像BDEW白皮书这样的最高安全标准，”Fehringer说。

● 远动PLC的另一个优势是，它集成了GSM模块，可以通过移动电话网络在运营管理环境中安全传输SMS和电子邮件。

● 除了远动功能外，该控制器还具有可视化功能。

● 集成的Web服务器可以为工程师提供配置选项和状态信息。

“如果不是WAGO万可，我们可能不得不单独购买这项功能，”Fehringer说。得益于串行接口的扩展能力，与充电站内部的附加系统通信完全不是问题。

例如，一个组件使用Modbus RTU通信，另一个组件通过专有串行协议通信。控制器具备必要的灵活性和功能，可满足现在与未来的全部要求。

万可先进自动化解决方案

高科技的完美结合

这种电动汽车充电站除技术优势外，还兼具视觉魅力，天黑后充电柱周围亮起彩色的LED灯，营造出温馨的气氛。

“我们十分注重整体设计，因为人们更愿意在感觉舒适的地方度过时光，Fehringer说。高科技配以风格独特的造型，已博得众多知名企业的关注。“已经有知名企业前来洽谈。”

在未来，可以发掘将购物休闲活动与充电相结合的商机：车主可以在电动汽车充电时进餐或购物。运营公司可以将多余的电力用于自身的能源需求。对于此类应用，Fehringer计划提供容量为400千瓦时的电池。

百分百零排放：多特蒙德的Fehringer设计的充电站完全由屋顶的太阳能模块供电

另一种业务模型是将多个400千瓦时的电池组合为一个更大的单元，将其作为一个库来运营。这样，运营商可以将自己的输出售给大型电网运营商，以补偿输电网络的短期波动。

Fehringer认为，此类系统的首要任务是提供所谓的一级电力储备，该储备在30秒内即可供电网使用，而二级储备和短时储备分别需要5或15分钟才可供电网使用。一级电力储备需要高精度的测量和控制功能，因此对远动技术有着极高的要求。

这对于WAGO万可而言并不是问题：各种不同的项目已经证明，他们选择了正确的自动化解决方案。