Elektromobilität mit INSYS icom

Kommunikationstechnologie für E-Mobility-Ladeinfrastruktur

Ladelösungen für die Mobilitätswende

Auf dem Weg zur Klimaneutralität spielt die Energiewende eine wichtige Rolle. Der Straßenverkehr wird seinen Anteil tragen, indem Verbrenner durch Elektroantrieb auf Ökostrombasis ersetzt werden. Neben Antriebs- und Akkutechnologie sind Lademöglichkeiten der Erfolgsfaktor Nummer eins. Auf zahlreiche, zuverlässige und flexible Ladepunkte kommt es also an, um die E-Mobilität praxistauglich zu gestalten und die Zukunftsinfrastruktur für den Straßenverkehr zu ermöglichen.

Das ist mitnichten nur für Energieversorger, Netzanbieter und Automobilkonzerne relevant. Jedes Unternehmen mit Schnittstellen zur E-Mobilität sollte Veränderungen und Chancen erwarten und diese aktiv gestalten: Gut möglich, dass auch in Ihrem Umfeld Handlungsbedarf in den Bereichen Ladesäulenlösungen, Ladenetzbetrieb oder Flottenmanagement entsteht.

Ladeinfrastruktur in der Praxis

Die folgende, interaktive Darstellung veranschaulicht die einzelnen Prozesse eines Ladevorgangs:

Nach ISO15118-3 können Router wie der Powerline Green PHY™ von INSYS icom die Datenkommunikation zwischen Ladesäule und Fahrzeug sicher gewährleisten und sorgen so für den optimalen Ladevorgang.

Grundlagen zu Ladelösungen

Für die Mobilitätswende ist höchste Verfügbarkeit an Ladepunkten essenziell. Die benötigte Datenkommunikation zwischen den Ladesäulen wird mit Powerline Green PHY™ von INSYS icom umgesetzt.

Hohe Verfügbarkeit

Wer laden muss, muss laden. So wie Zapfsäulen an einer Tankstelle nur sehr selten nicht funktionieren, sollte die Verfügbarkeit für Ladepunkte grundsätzlich hoch sein.

IT-Sicherheit spielt in der Datenkommunikation bei Ladepunkten eine immense Rolle. Router & Gateways sind durch TeleTrust zertifiziert und weisen somit einen hohen Grad an IT-Sicherheit auf.

Sichere Kommunikation

Ob Reservierung, Freigabe, Laden oder Abrechnung: Der Gesamtvorgang muss durchgängig vor Manipulation oder Fehler im Prozess geschützt sein. Das ist für Anbieter und Nutzer elementar.

Intelligente Datenkommunikation mit dem Powerline Green PHY™ von INSYS icom stellt den störungsfreien Betrieb zwischen Ladepunkt und Elektrofahrzeug sicher.

Störungsfreier Betrieb

Die einzelnen Prozessschritte zwischen Reservierung, Ladevorgang und Abrechnung müssen transparent und störungsfrei erfolgen.

Typische Anforderungen und Lösungsansätze für Ladelösungen

Hersteller von Ladesäulen von AC- und DC-Ladepunkten profitieren mit INSYS icom Produkten von zuverlässiger Datenkommunikation mit IT-Sicherheit, Fernzugriffsoptionen und Powerline nach ISO15118-3.

Sie bieten Ladesäulen als technische Komplettlösung an, die im privaten oder im öffentlichen Raum eingesetzt werden können. AC-Lösungen auf Wechselstrombasis liefern Ladeleistungen bis 22 kW, während DC-Lösungen mit Gleichstrom so genannte „Schnellladesäulen“ ermöglichen. Anders als bei der Wallbox für zuhause gelten für öffentliche Ladepunkte strenge Anforderungen zur Funktionssicherheit und IT-Sicherheit, um geltenden Normen und Robustheit zu entsprechen.

Wir unterstützen Ladesäulen-Hersteller mit zuverlässiger Internet-Kommunikation der Ladesäule (vielseitige Router-Technik und Mobilfunk), Fernzugriffsoptionen sowie mit IT-Sicherheit insbesondere für Betrieb und Abrechnung. Hinzu kommen Know-how, Beratung und Lösungen in der Datenkommunikation zwischen Fahrzeug und Ladesäule (Powerline nach ISO15118-3).

Mit Redundanz, Monitoring und Fernzugriff überzeugen INSYS icom Router die Betreiber von Ladenetzen, bei welchen im Gesamtbetrieb vieler Ladepunkte die Funktionalität und Zuverlässigkeit im Vordergrund stehen.

Bei Ihnen stehen Zuverlässigkeit, hohe Verfügbarkeit, Funktionsfähigkeit und auch Zukunftssicherheit durch Updates und Aktualisierungen ganz oben auf der Prioritätenliste, da Sie als Betreiber für den Gesamtbetrieb vieler Ladepunkte zuständig sind.

Daher ist die Datenkommunikation für Ladenetz-Betreiber Dreh- und Angelpunkt, denn die Infrastruktur für Ladepunkte unterscheidet sich von Ort zu Ort. Monitoring und ggf. redundante Kommunikationswege über Mobilfunk sind hier wichtig, damit Betrieb, Wartung bzw. Entstörung und schlussendlich die Abrechnung funktionieren.

Unterschiedlichste flexible Lösungen sind im Flottenmanagement gefragt, wo E-Mobilität als ein gesamter Service gilt, der ganze Fuhrparks versorgen soll. Router von INSYS icom überzeugen hier mit den flexiblen Lösungsansätzen für Individuallösungen.

Für Sie ist E-Mobilität ein Gesamtservice. Sie bieten Ladelösungen im Kauf- oder Mietmodell und für verschiedenste Zwecke; häufig handelt es sich um Organisationen, die Fuhrparks und ganze Flotten verwalten. Dabei geht es um flexible Lösungen wie der Bestückung von Ladepunkten in einer Tiefgarage, wo Mobilkommunikation und Last-Management zu Knackpunkten werden. Dabei sind PKWs nicht unbedingt der Zielbereich. Auch E-Busse oder andere Fahrzeugtypen wie Lieferfahrzeuge fallen in diese Kategorie, in der der intensive Dauerbetrieb gewährleistet und weitmöglichst automatisiert sein muss.

Lösungen und Produkte von INSYS icom

Um die E-Mobilität praxistauglich zu gestalten, bietet INSYS icom eine schlagkräftige Kombination aus Lösungsexpertise, Produkten und Technologie:

Lade-Kommunikation: zwischen Fahrzeug und Ladesäule

  • Powerline Green PHY™-Gateway aus eigener Entwicklung und Produktion als technisches Kernelement für die Datenkommunikation zum Fahrzeug nach ISO 15118-3 und DIN SPEC 7012, inklusive Plug & Play-Fähigkeit.
Beim Smart Charging kommuniziert die Ladestation (EVSE) mit dem Elektrofahrzeug (PEV) per Ladekabel über den Powerline-Standard HomePlug Green PHYTM gemäß ISO15118-3. Dabei wird der Datenstrom auf den Pilotleiter des Ladekabels auf moduliert.

Internet-Kommunikation: Router-Portfolio inkl. Edge-Computing, Geräteverwaltung und Mobilfunk-Optionen

  • Router-Portfolio mit flexiblen und redundanten Kommunikationswegen wie Mobilfunk oder Fiber, sowie dem Betriebssystem icom OS mit Unterstützung für individuelle Software-Lösungen, die gekapselt als Container-Anwendung vor Ort in den Routern der Ladesäulen laufen (Edge-Computing, z.B. für Ladedienstverwaltung und Last-Management).
Der modulare Aufbau des Routers MRX von INSYS icom überzeugt nicht nur durch flexible Erweiterungsoptionen, umfangreiche Routing-Funktionen und hoher IT-Sicherheit, sondern ist dadurch zukunftsfähig und ideal für individuelle Anforderungen geeignet.
  • SIM-Lösungen für europaweite Mobilfunkkommunikation – überall und zuverlässig.
  • Router-Management iRM zur Verwaltung aller Ladestations-Router inklusive Ihrer dort vorhandenen Software-Lösungen. Eine Integration in ein vorhandenes Ladesäulen-Management und Zero-Touch-Provisionierung sind vorgesehen.

Fernwartung & VPN: Gestaltung der Betriebssicherheit

  • Verschiedene VPN-Lösungen für hohe Sicherheitsanforderungen von DC-Ladesäulen. Bauen Sie z.B. mit der icom Connectivity Suite – VPN ein Netzwerk basierend auf dem OpenVPN-Standard auf. Das zentrale Management und die einfache Bedienung garantieren einen zentralen und sicheren Wartungszugriff auf verschiedene Komponenten einer Ladesäule.
  • Know-how und Lösungen zu Powerline Green PHY™.
  • Projektbegleitung bei der Integration unserer Hard- und Software-Komponenten bis hin zu einer automatisiert ausrollbaren Gesamtlösung für die Kommunikationstechnik.
  • Know-how im Bereich kritischer Infrastruktur mit Kunden aus dem Bereich Versorgung.

Konsolidierung von Datenkommunikation

  • Konzeptionierung aller Internet-Kommunikation über einen zentralen Router, z.B. zur Anbindung von Bezahlsystemen.
  • Sicherer Fernzugriff bzw. Backend-Zugriff für Standardkomponenten sowie eMobility-Applikationsprozesse (z.B. OCPP) von Ladesäulen.

Beratung und Projektbegleitung

  • Beratung für Individualprojekte bis hin zur Ladecontroller-Entwicklung (SECC).
  • Know-how und zahlreiche Partner für Monitoring-Lösungen.
  • Unterstützung bei der Implementierung zusätzlicher Use Cases wie z.B. für Zahlungssysteme oder anderer digitale Dienste.

Somit wird INSYS icom zum strategischen Partner, wenn es darum geht, für reibungs- und störungsfreien Gesamtbetrieb zu sorgen und darüber hinaus eigene Anwendungen zu konzipieren, um neue Betriebsmodelle zu entwickeln.

Mit Produkten von INSYS icom kann im E-Mobility Bereich die Betriebssicherheit durch Fernwartung & VPN gestalter werden. Hier punktet INSYS icom mit Know-How zu Pwerline Green PHY™ und verschiedenen VPN-Lösungen für höchste Anforderungen an die IT-Sicherheit.
INSYS icom überzeugt bei Elektromobilität mit Expertenwissen rund um die Begriffe Powerline Green PHY™, AC- und DC-Ladesäulen, ISO15118-3, IEC 61851, Last-Management, Typ-1 und Typ-2 Stecker, sowie Combo-Stecker, Wallboxen und Supercharger.

Grundlagen Technologie

Powerline Green PHY™

Hardware-Kommunikationslösung, häufig in Form eines spezialisierten Chips, der Datenkommunikation innerhalb von Stromnetzen ermöglicht. Dabei kommt eine Form des Powerline-Protokolls zum Einsatz, das auch für die Erweiterung von IP-Netzwerken über Steckdosen bekannt ist, damit Ladesäule und Fahrzeugsysteme für die Vermittlung, Start und Ende des Ladevorgangs kommunizieren können.

AC/DC

AC steht für Alternating Current und bedeutet Wechselstrom. Dabei sind Ladeleistungen bis 22 kW typisch. Unter DC versteht man Direct Current, also Gleichstrom. Hier sind viel höhere Ladeleistungen von 200 kW und mehr möglich, doch Gleichstrom liegt überwiegend in industriellen Umfeldern und an Autobahnen vor. Noch dominiert DC-Laden im gewerblichen Bereich und an Autobahnen.

ISO15118-3

Protokoll für die Datenkommunikation zwischen einem Elektrofahrzeug und einem Ladepunkt, welches das Combined Charging System (CCS) unterstützt. Smart Charging sowie Plug & Charge sind unter den Aspekten Energiespeicherung, Last-/Lade-Management im Smart Grid sowie für flexible Ladetarife vorgesehen.

IEC 61851

Diese für elektrifizierte Fahrzeuge vorgesehene Basisnorm regelt verschiedene Lademodi schon auf dem „physical Layer“, um den Ladestart und die Ladesitzung über verschiedene High-Level-Protokolle (z.B. ISO15118) kompatibel zu halten.

Last-Management

In den meisten Fällen steht für mehrere Ladepunkte nicht beliebig viel Ladestrom zur Verfügung. Die Gesamtleistung muss also unter Berücksichtigung mehrerer zu ladenden Fahrzeugen intelligent verwaltet und verteilt werden. Das gehört zu den wichtigen Funktionen im Bereich Flotten-Management bzw. an Standorten mit vielen Ladepunkten.

Typ-1 und Typ-2 Stecker sowie Combo-Stecker

So bezeichnet man die fünfpoligen (Typ 1) sowie die siebenpoligen (Typ 2) physischen Ladestecker für verschiedene Elektrofahrzeuge. Ladesäulen und Fahrzeuge in Europa nutzen meist den Typ-2-Stecker. Zum Laden wird die IEC 61851 genutzt, um den Ladevorgang zu verwalten. Der Combo-Stecker ergänzt Typ 2 um weitere Leistungskontakte und eine Schnellladefunktion bis 170 kW.

Wallbox

Damit ist ein Ladepunkt gemeint, der komfortabel an einer Wand montiert werden kann. Häufig handelt es sich hierbei um Lösungen für Endverbraucher.

Supercharger

Markenname und genutzte Technologie des Fahrzeugherstellers Tesla. Diese Ladesäulen bieten sehr viel Ladeleistung (> 100 kW), basieren aber auf proprietärer Technologie und sind meist nicht durch andere nutzbar.

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