ТиД Инженеринг развива модулните зарядни станции eCS като българско решение за растящата инфраструктура в Европа

Европейската зарядна инфраструктура влиза в мегаватовия диапазон. До края на 2027 г. AFIR* поставя минимум 600 kW за зарядните паркове за леки електромобили по основната TEN-T мрежа и 2.8 MW при тежкотоварния транспорт. През 2030 г. изискването при камионите достига 3.6 MW, като по основната мрежа зарядните паркове трябва да бъдат разположени през максимум 60 km във всяка посока. Подобен мащаб променя проекта още на ниво площадка. Наличната мощност трябва да бъде разпределена между няколко точки, терминалите да бъдат разположени според движението на автомобилите, а силовата част да намери място в общата електрическа схема на обекта. При тежкотоварния транспорт размерите на превозните средства и необходимото пространство за маневриране допълнително влияят върху организацията. Така с увеличаването на мощността архитектурата на зарядния парк постепенно се превръща в съществена част от проекта.

При серията eCS на ТиД Инженеринг тя е решена чрез отделяне на силовата част от Front-end терминалите – зарядните модули при превозното средство, които осигуряват физическия интерфейс за свързване, управление на зарядната сесия и комуникация с потребителя, докато силовото преобразуване е изнесено в отделен Power Cabinet. Българската разработка включва серията Power Cabinet и няколко конструкции на терминала, което дава различни варианти за организация на зарядната площадка. Зад eCS стои повече от 20-годишният опит на варненската компания в енергетиката и автоматизацията, системите за управление и мониторинг, индустриалната електроника и специализирания софтуер. ТиД Инженеринг е основана през 2004 г., а днес в екипа ѝ работят десетки инженери, проектанти, техници и механици. „Развитието на зарядната инфраструктура поставя все по-сериозни изисквания към начина, по който се проектира целият обект. При eCS работим със силовата част, управлението и терминалите като елементи на една обща система“, коментираха от ТиД Инженеринг пред Инженер.bg.

От мощността на станцията към архитектурата на целия обект

Европейските изисквания дават добра представа за промяната, която предстои. При леките електромобили зарядните паркове по основната TEN-T мрежа (Trans-European Transport Network, Трансевропейска транспортна мрежа, обединяваща основните пътни, железопътни и други транспортни коридори на ЕС) трябва да достигнат 600 kW до края на 2027 г. и да разполагат с поне две точки по 150 kW. При тежкотоварния транспорт същият срок поставя значително по-висока летва: по поне половината от дължината на TEN-T трябва да има зарядна инфраструктура, като парковете по основната мрежа осигуряват минимум 2.8 MW и поне две точки по 350 kW.

Мощността обаче е само единият параметър, който определя бъдещия заряден парк. При няколко едновременно обслужвани автомобила значение придобива и начинът, по който оборудването е разпределено върху площадката. Силовата електроника има своите изисквания към захранването и монтажа, докато терминалът трябва да бъде там, където водачът действително може да достигне до него. Двете задачи не винаги водят до едно и също място.

Отделянето им е в основата на серията eCS. ТиД Инженеринг развива силовото оборудване като самостоятелна серия Power Cabinet, а при автомобилите извежда Front-end терминали. На практика проектантът може да разглежда позицията на силовата част и разположението на зарядните точки като два свързани, но различни елемента на проекта. Подобна архитектура става особено актуална при по-големите площадки. Ако един заряден парк обслужва няколко автомобила, разположението на всяка позиция се определя от движението през обекта, продължителността на престоя и достъпа до зарядния кабел. При камионите към тази сметка се прибавят дължината на композицията и необходимите пространства за подход и напускане на зарядната зона. „При планирането на подобен обект първо трябва да се разгледа как той ще функционира като цяло. Броят на зарядните позиции, необходимата мощност и физическата организация на площадката вървят заедно. Оттам идва и конкретната конфигурация на оборудването“, поясниха от ТиД Инженеринг.

Front-end терминалът следва площадката

Различните сценарии са заложени и в самата разработка на българската компания. При Front-end частта ТиД Инженеринг предлага четири изпълнения: WDCB1 за стенен монтаж, свободностоящите DCB-A и DCB „Oval“ и двустранния DCB B1. Силовата част е представена от седем Power Cabinet модела (силов шкаф, в който са разположени силовите електронни модули за преобразуване и управление на електрическата мощност, подавана към отделните Front-end терминали) : PC-1, PC-2, PC-3, PC-4, PC-5, PC-5A и PC-6.

Причината за няколкото конструкции се открива в различната геометрия на зарядните обекти. Стенният терминал може да намери място при паркинг, организиран непосредствено до сграда или подходяща конструкция. При открита площадка свободностоящият вариант освобождава зарядната позиция от подобна зависимост, а двустранното изпълнение предлага друга схема за достъп, когато организацията на местата го изисква.

Терминалът всъщност е мястото, където електрическата архитектура на системата среща физическата архитектура на площадката. Затова изборът между WDCB1, DCB-A, DCB „Oval“ и DCB B1 има смисъл едва след като са известни параметрите на обекта. При eCS той не определя къде трябва да стои цялата силова електроника, тъй като силовият шкаф остава отделен компонент на системата. От ТиД Инженеринг обясниха тази концепция с различните условия, при които ще работи оборудването. „Няма как еднакво разположение да бъде подходящо за всеки заряден обект. При Front-end модулите сме предвидили различни конструктивни решения, за да може терминалът да се избере според организацията на конкретната площадка“, продължиха коментара си от компанията.

Серията eCS обаче не приключва с тези модули. ТиД Инженеринг разработва AC зарядните станции eCS AC-L1 и AC-L1 Basic, преносимите Porto-A, Porto-B и Mobilo-A, седемте Power Cabinet модела и WPC-250 Wallmount Supercharger – стенна DC система за комерсиално бързо зареждане, разработена за градски зарядни обекти. В продуктовата линия присъстват също самостоятелни зарядни решения и оборудване за паркинг приложения. Тази гама показва посоката, в която варненският екип развива e-Mobility направлението си. Отделните продукти покриват различни задачи около зареждането, докато силовият шкаф и Front-end концепцията са насочени към системи, при които силовата част и физическите зарядни позиции могат да бъдат организирани отделно.

Когато зарядният парк стане част от енергийната инфраструктура

При 600 kW границата между зарядна станция и сериозен електрически обект започва да се размива. При 2.8 или 3.6 MW връзката с енергийната инфраструктура е още по-видима. Осигуряването на мощността е само началото на проекта. Следват нейното разпределение, управлението на оборудването, комуникацията между отделните компоненти и наблюдението на работата на системата.

Това доближава e-Mobility до области, в които ТиД Инженеринг работи от създаването си. Компанията изгражда SCADA системи и диспечерски центрове, програмира PLC и RTU, разработва системи за енергиен мениджмънт, мониторинг и диагностика и създава специализиран софтуер и собствени контролери. Работата ѝ обхваща още електрически подстанции и индустриални комуникационни мрежи.

Зарядната инфраструктура събира голяма част от тази експертиза на едно място. С увеличаването на броя точки операторът трябва да има информация за състоянието на оборудването и начина, по който се използва наличната мощност. Хардуерът и софтуерът започват да работят като една система, а автоматизацията постепенно се превръща в естествена част от управлението на зарядния парк. „Съвременната електромобилност все повече се доближава до области, в които работим от години. Управлението на енергия, автоматизацията, електрониката и софтуерът се срещат в една система, само че приложението вече е зарядната инфраструктура“, споделиха от ТиД Инженеринг. Компанията има и собствена производствена база в морската ни столица, както и вътрешни екипи за производство, изпитване, електроинженеринг, пуск и поддръжка.

Българска разработка в европейския e-Mobility преход

До 2030 г. тази технология се очаква да постигне значително по-голям европейски пазар. AFIR предвижда по основната TEN-T мрежа зарядните паркове за тежкотоварни електромобили да бъдат разположени през максимум 60 km във всяка посока, всеки с минимум 3.6 MW и поне две точки по 350 kW. По широкообхватната мрежа изискването е 1.5 MW и максимално разстояние от 100 km.

Мащабът предполага сериозна строителна и инженерна работа през следващите години. Новите зарядни паркове ще трябва да бъдат присъединени към електрическата мрежа, оборудвани със силова електроника и организирани според автомобилния поток. Успоредно с физическата инфраструктура ще расте и ролята на системите за управление, мониторинг и комуникация.

За ТиД Инженеринг този период съвпада с развитието на собствената eCS линия. Компанията влиза в сектора на е-мобилността от енергетиката и автоматизацията, но към натрупаната там експертиза добавя хардуер, разработен от собствения ѝ екип. Това поставя българската технология в интересна позиция именно когато европейският пазар преминава към по-големи и по-сложни зарядни обекти. „Европейските цели очертават сериозно развитие на зарядната инфраструктура през следващите години. Ние гледаме към този пазар с eCS като собствена българска разработка и с опита, който имаме в енергетиката, автоматизацията и управлението“, допълниха още от доказаното инженерингово дружество.

*AFIR (Alternative Fuels Infrastructure Regulation) е Регламент (ЕС) 2023/1804 за разгръщането на инфраструктура за алтернативни горива. Приет през 2023 г. и приложим от 13 април 2024 г., регламентът задава задължителни технически и инфраструктурни цели за зарядните паркове по TEN-T, включително минимална сумарна мощност, мощност на отделните зарядни точки и максимални разстояния между зарядните паркове.

Източници на снимковия материал: Т и Д Инженеринг, Engineer BG via canva.com