F r a u n h ofe r - I n s t i t u t f ü r E i n g e b e t t e t e S y s t eme u n d K omm u n ik a t io n s t ec h n ik E S K 1 Nahtlos vom E-Auto zum Smart Grid mit intelligenter Kommunikation. Fraunhofer-Institut für Intelligente Ladeinfrastruktur für E-fahrzeuge Ein nachhaltiges Energiemanagement teroperablen Knoten zwischen E-Fahrzeug ist n ur mit der Weiterentwicklung des und Leitstelle gemacht. Das gewährleistet heutigen Energieversorgungsnetzes hin zu Versorgungssicherheit und ermöglicht Sze- einem Smart Grid mit intelligenter Steu- narien wie zeitversetztes Laden, individuelle erung von Stromerzeugung, -transport, und dynamische Abrechnungsmodelle und -verteilung und -verbrauch möglich. die automatische Authentifizierung des Eingebettete Systeme und Kommunikationstechnik ESK Nutzers. Auch Elektrofahrzeuge müssen als intelligente Verbraucher nahtlos in die Stromnet- Hansastr. 32 ze eingebunden werden, um diese beim 80686 München Laden nicht an ihre Belastungsgrenzen zu bringen und die Stabilität der elektrischen Ansprechpartner Energieversorgung aufrecht zu erhalten. Dr.-Ing. Erik Oswald Essentielle Basis dafür ist eine intelligente Telefon: +49 89 547088-374 Ladeinfrastruktur, die eine durchgehende [email protected] Kommunikation zwischen Fahrzeug, Ladestation und Leitstelle des Netzbetreibers er- Dipl.-Phys. oec. Michael Spähn laubt. Das Fraunhofer ESK hat im Rahmen Telefon: +49 89 547088-358 des EU-Projektes Smart Vehicle-to-Grid In- [email protected] terface die dafür nötigen Kommunikationsschnittstellen spezifiziert und implementiert www.esk.fraunhofer.de und die Elektro-Tankstelle so zu einem in- Mehr Komfort durch den ISO/IEC 15118 Grundlage für „smartes“ Laden ist der umfangreiche, bidirektionale Informationsaustausch zwischen Ladestation und Elektrofahrzeug. Dafür haben die ESK-Ingenieure den noch in der Entwicklung befindlichen Kommunikationsstandard ISO/IEC 15118 implementiert. Bisher verwendete Ladeinfrastrukturen sind auf wenige Basisfunktionen limitiert. Mit dem ISO/IEC 15118 findet nun zwischen Fahrzeug und Ladestation ein intensiver Informationsaustausch statt, in dessen Einheitliche Kommunikation im Verlauf weitere Schritte des Ladevorgangs Energienetz mit dem IEC 61850 definiert und angestoßen werden. Herstel- Entwicklung und Test Das Fraunhofer ESK hat beide Schnittstellen ler und Betreiber von Stromtankstellen kön- Für die Kommunikation zwischen Lade- implementiert und das Zusammenspiel der nen ihren Kunden dadurch einen erhöhten station und Smart Grid haben die einzelnen Komponenten unter Anwendung Komfort und eine Vielzahl von Value ESK-Ingenieure die Standard-Erweiterung der Übertragungstechnologie HomePlug Added Services bieten. Szenarien wie das IEC 61850-90-8 implementiert. Green PHY mit dem IPv6-Protokoll getestet. automatische zeitversetzte Laden beispiels- Mit ihr können die Ladestationen als weise ermöglichen nicht nur die Kosten- logische Knotenpunkte in das Smart Grid Ihr umfangreiches Know-how stellen die kontrolle durch das Laden von Fahrzeugen eingebunden werden und ermöglichen Experten für Smart Grid Kommunikation bei hoher Energieverfügbarkeit und damit beispielsweise das Auslesen und Steuern Herstellern von Ladestationen und Elektro- niedrigeren Preisen, sondern entlasten auch der Leistungsaufnahme des Fahrzeugs aus fahrzeugen sowie Energienetzbetreibern das Stromnetz. der Ferne. Mit dieser Kommunikation lässt zur Verfügung – von Technologieberatung sich eine einfache und flexible Einbindung für die Weiterentwicklung von Lade- Zudem werden das Elektrofahrzeug und die der Ladeinfrastruktur in das Smart Grid stationen über die Beratung zur Hard- Ladestation kommunikationstechnisch in realisieren. wareauswahl bis zur Unterstützung bei der die Lage versetzt, das Elektrofahrzeug zu- Darüber hinaus können Energieversorger Integration der Schnittstellen und Stan- künftig als Zwischenspeicher einzusetzen. und Netzbetreiber mit dem IEC 16850 ihr dards in bestehende Systeme. Zudem kann Eine Abwärtskompatibilität stellt sicher, Energiemanagement deutlich vereinfachen, ihre in Software und Hardware abgebildete dass auch E-Autos der ersten Generation weil so nicht nur die E-Tankstellen, sondern Ladeinfrastruktur als Gegenstelle für den weiterhin an öffentlichen Ladestationen alle intelligenten Geräte im Netz – von Test der Produkte auf Standardkonformität geladen werden können. unterschiedlichen Stromquellen bis zu den dienen. verschiedenen Abnehmertypen – mit nur 2 Das Fraunhofer ESK hat mit den internationalen Standards ISO/IEC 15118 und IEC 61850 eine intelligente Ladeinfrastruktur für E-Fahrzeuge entwickelt. PDB_SmartV2G_2 03 / 2014 einem Standard ansprechen können.
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