Laadoplossingen voor een wagenpark: gids voor depot- en nachtladen

Zodra de servicewagens, de verkoopvloot, de bestelwagens of de personenauto's van een bedrijf elektrisch worden, is de belangrijkste vraag niet langer 'welke auto kopen we' maar 'waar, wanneer en hoe gaan we deze auto's laden'. Laden bij een wagenpark is een heel ander technisch vraagstuk dan een wandmodel bij één woning: op dezelfde locatie willen immers meerdere auto's, die een beperkt elektrisch vermogen delen, vaak op dezelfde uren vol raken.

Deze gids legt stap voor stap uit waarom AC-laden in het depot en 's nachts de ruggengraat van het wagenpark is, wanneer DC als aanvulling overdag in beeld komt, hoeveel apparaten en hoeveel vermogen u nodig heeft (sizing), waarom lastbeheer op een locatie met veel auto's onmisbaar wordt en hoe autorisatie en rapportage per bestuurder of auto via OCPP worden opgezet.

Waarom verschilt laden bij een wagenpark van laden thuis?

Thuis staat één auto, die de hele nacht aan de contactdoos blijft, en er is tot de ochtend ruim tijd. Bij een wagenpark verandert dat beeld: het aantal auto's neemt toe, ieders parkeervenster verschilt, sommige auto's zijn overdag op pad en het aansluitvermogen kan mogelijk niet alle apparaten tegelijk op vol vermogen voeden.

Daarom springen bij laden voor een wagenpark drie onderwerpen eruit: (1) het juiste type apparaat en het juiste aantal, (2) het slim verdelen van het totale vermogen van de locatie en (3) het meten van hoeveel energie welke auto of bestuurder verbruikt. Zonder dat die drie samen zijn opgelost, wordt de overstap van het wagenpark niet houdbaar.

Laden in het depot en 's nachts: AC als ruggengraat van het wagenpark

De auto's van een wagenpark staan meestal 's nachts geparkeerd op de locatie, in het depot of op het parkeerterrein. Dat is het langste en het goedkoopste laadvenster. Omdat de auto's 8-12 uur aan de contactdoos kunnen blijven, is er geen hoog vermogen nodig; AC-wallboxen staan precies in het midden van dit scenario.

Bij AC-laden doet de onboard charger in de auto (de laadeenheid in het voertuig) de omzetting; het station voert de wisselstroom van het net naar de auto en die zet dat om naar de gelijkstroom die bij zijn accu past. Daardoor zijn AC-apparaten eenvoudiger, voordeliger en geschikt om over veel parkeerplaatsen te verspreiden.

De AC-wallboxfamilie van Bemis E-V Charge biedt modellen in het vermogensbereik 7,4-22 kW met een aansluiting van het type Type 2; Type 2 is in Turkije en Europa de standaardaansluiting voor AC-laden. Dat trage maar ononderbroken laden door de nacht heen is de betrouwbaarste en voordeligste manier om het wagenpark elke ochtend vol te laten vertrekken.

De basisregel van de elektrificatie van een wagenpark is eenvoudig: ontwerp niet om de auto's overdag snel te vullen, maar om ze 's nachts goedkoop en geruisloos te vullen.

DC als aanvulling overdag: wanneer is dat nodig?

Niet elk wagenpark past binnen de nacht. Bij operaties met ploegendiensten, met veel kilometers per dag, met korte tussenpozen tussen terugkeer naar het depot of waar de auto's 24 uur per dag in wisseldienst worden gebruikt, is er overdag snel bijladen nodig. Daar komt CCS2 DC-snelladen in beeld.

Bij DC-laden gebeurt de omzetting niet in de auto maar in het station; daardoor gaat er rechtstreeks gelijkstroom met hoog vermogen naar de auto en wordt de laadtijd duidelijk korter. CCS2 is in Turkije en Europa de standaardaansluiting voor DC-snelladen. De CCS2 DC-units van Bemis E-V Charge worden gebruikt om de auto in korte vensters, zoals een pauze of de tijd tussen twee leveringen, snel 'energie bij te tanken'.

De praktische opzet is meestal gemengd: een groot aantal AC-wallboxen dekt de nacht, terwijl een klein aantal CCS2 DC-units overdag het dringende of kritieke bijladen voor zijn rekening neemt. Zo blijft de investering in balans en behoudt de operatie haar flexibiliteit.

Planning van het aantal apparaten en het vermogen (sizing)

Het juiste aantal apparaten kiezen is de meest cruciale stap van een wagenparkproject. Te weinig apparaten betekent wachtrijen en auto's die niet vol raken; meer vermogen dan nodig betekent onnodige infrastructuurkosten. Bij de planning moeten deze vragen worden beantwoord:

• Hoeveel auto's telt het wagenpark en hoeveel kilometer rijden ze gemiddeld per dag?
• Hoe lang is het parkeervenster van de auto's op de locatie (hoeveel uur kunnen ze 's nachts aangesloten blijven)?
• Komen ze allemaal op hetzelfde uur terug, of in ploegen en verspreid?
• Hoeveel vermogen kan de elektrische aansluiting van de locatie aan (de huidige capaciteit van transformator en verdeelkast)?
• Wat is het vermogen van de onboard charger van de auto's (accepteren ze bijvoorbeeld één of drie fasen)?
• Gaat het wagenpark in de nabije toekomst groeien (behoefte aan schaalbaarheid)?

Het wezenlijke onderscheid zit hier tussen kW (vermogen, dus de laadsnelheid) en kWh (energie, dus de totale hoeveelheid die naar de auto gaat). U berekent uit het dagelijkse kilometrage hoeveel energie (kWh) een auto 's nachts moet opnemen, deelt dat door het aantal uren van het parkeervenster en vindt zo het benodigde vermogen (kW). Voor de meeste wagenparken zijn veel AC-punten met een laag vermogen efficiënter dan een klein aantal punten met een hoog vermogen.

De logica van het parkeervenster

Blijft een auto 's nachts 10 uur aangesloten, dan is het onnodig om hem in 1 uur te willen vullen. De energie over een ruime tijd spreiden maakt het mogelijk om met apparaten van een lager (en dus voordeliger) vermogen te werken én het totale vermogen van de locatie over meer auto's te verdelen. Bij de planning van een wagenpark is de regel bepalend: hoe langer het venster, hoe lager het benodigde vermogen.

Waarom is lastbeheer onmisbaar op een locatie met veel auto's?

Stel dat er op een locatie 10 AC-apparaten van 22 kW staan. Draaien die allemaal tegelijk op vol vermogen, dan ontstaat er een momentane vraag van 220 kW; de aansluiting van de locatie kan dat mogelijk niet aan. Precies daar komt lastbeheer (load management / dynamische vermogensverdeling) in beeld.

Lastbeheer verdeelt het beschikbare totale vermogen slim over de auto's die op dat moment zijn aangesloten. Zijn er weinig auto's aangesloten, dan krijgt elk daarvan meer vermogen; laden er veel auto's tegelijk, dan wordt het vermogen eerlijk verdeeld en worden de hoofdzekering en de transformator van de locatie niet overbelast. Zo kunt u meer apparaten plaatsen zonder een dure verhoging van de aansluiting of een investering in een transformator.

• Statische verdeling: het totale vermogen wordt in vaste verhoudingen over de apparaten verdeeld.
• Dynamische verdeling: het vermogen dat voor het laden overblijft wordt in realtime verdeeld op basis van het momentane verbruik van de locatie.
• Prioritering: kritieke auto's (bijvoorbeeld de servicewagen die 's ochtends vroeg vertrekt) kunnen voorrang krijgen.

Lastbeheer is in de opzet van een wagenpark geen 'luxe' maar een praktische noodzaak; het vermogen van een locatie is namelijk doorgaans lager dan het opgetelde typevermogen van alle apparaten.

Autorisatie per bestuurder en auto: RFID en OCPP

Bij een wagenpark is het antwoord op de vraag 'wie heeft met welke auto hoeveel geladen' zowel operationeel als financieel cruciaal. Twee begrippen springen daarbij in het oog: autorisatie (wie een laadbeurt mag starten) en rapportage (hoeveel energie er is verbruikt).

RFID-kaarten kennen elke bestuurder of auto een identiteit toe; zonder dat de kaart bij het apparaat wordt aangeboden begint het laden niet. Dat voorkomt ongeoorloofd gebruik en koppelt elke laadsessie aan een bepaalde gebruiker. OCPP (Open Charge Point Protocol) is op zijn beurt het open protocol waarmee de apparaten met een centrale beheersoftware (CSMS) praten.

De modellen van Bemis E-V Charge met OCPP-ondersteuning maken monitoring op afstand en slim beheer mogelijk: u ziet de apparaten op één paneel, rapporteert de sessies, regelt de gebruikersrechten en splitst het energieverbruik uit per auto of per bestuurder. Voor meer verdieping over OCPP kunt u onze gids daarover raadplegen.

Het inzicht dat rapportage het wagenpark oplevert

• Een maandelijks overzicht van de verbruikte kWh per auto of bestuurder
• Kostenverdeling en doorbelasting per afdeling of vestiging
• De gebruiksintensiteit van de laadpunten (voor capaciteitsplanning)
• Het opsporen van storingen of ongebruikte apparaten
• Een prognose van de extra apparaten die nodig worden naarmate het wagenpark groeit

Schaalbaarheid: vandaag 5 auto's, morgen 50

De elektrificatie van een wagenpark wordt zelden in één keer voltooid; de meeste bedrijven gaan stapsgewijs over. Daarom bespaart het geld en tijd om de infrastructuur bij de eerste installatie toekomstbestendig te ontwerpen. Worden de verdeelkast, de bekabeling en de vermogenstoewijzing vanaf het begin met groei in gedachten gepland, dan is het veel eenvoudiger en goedkoper om apparaten toe te voegen.

Apparaten met OCPP-ondersteuning zijn ook in dat opzicht in het voordeel: nieuw toegevoegde stations worden in hetzelfde centrale beheersysteem opgenomen, zodat er geen aparte beheerlast ontstaat. Dankzij lastbeheer wordt het beschikbare vermogen bovendien opnieuw verdeeld over het groeiende aantal apparaten.

Het perspectief van de totale eigendomskosten (TCO)

Bij het beoordelen van een investering in laden voor een wagenpark moet u niet alleen naar de prijs van het apparaat kijken, maar naar de totale eigendomskosten. In die benadering worden de installatiekosten niet op zichzelf bekeken, maar samen met de waarde die ze gedurende de hele levensduur opleveren.

• Apparaat en installatie (hardware + elektrische infrastructuur)
• Exploitatie: de energiekosten optimaliseren door te laden in goedkope vensters zoals het nachttarief
• Besparen op infrastructuurkosten door dankzij lastbeheer een investering in aansluiting of transformator te vermijden
• Met rapportage de kosten op de juiste plek doorbelasten en verspilling zien
• Dankzij schaalbare infrastructuur goedkoper apparaten kunnen toevoegen in de toekomst

In de juiste opzet wordt laden voor een wagenpark een investering die de aanvangskosten na verloop van tijd compenseert met lage energiekosten en operationele efficiëntie. (Omdat de precieze besparing en terugverdientijd afhangen van het elektriciteitstarief, het aantal auto's, het gebruiksprofiel en de betreffende regelgeving, moeten die per locatie worden berekend.)

De apparatuurfamilie die bij een wagenpark past

In een wagenparkproject werkt niet één product maar een hele apparatuurfamilie samen: veel AC-wallboxen voor het laden 's nachts, CCS2 DC-units voor het bijladen overdag, de juiste laadkabels van het type Type 2 voor de verbinding met de auto en modellen met OCPP-ondersteuning voor beheer op afstand. Bemis E-V Charge biedt al die componenten uit eigen fabriek onder één dak.

Ook de keuze van de Type 2-kabel is bij een wagenpark belangrijk; een kabel die past bij het vermogen van de onboard charger van de auto's (eenfasig/driefasig, 16A/32A) heeft rechtstreeks invloed op de laadsnelheid en de veiligheid. Voor zakelijke wagenparkprojecten komt op dat punt ons B2B-traject in beeld, waarin planning, sizing en de levering van apparaten samen worden opgepakt.

Samenvatting: een checklist voor laden bij een wagenpark

• Ruim voldoende AC-wallboxen voor de nacht en het depot; een klein aantal CCS2 DC voor kritiek bijladen overdag.
• Dimensioneer het aantal apparaten op het aantal auto's, het dagelijkse kilometrage en het parkeervenster (sizing).
• Plan lastbeheer (dynamische vermogensverdeling) vanaf het begin, om het vermogen van de locatie niet te overbelasten.
• Zet autorisatie en rapportage per bestuurder of auto op met RFID en OCPP.
• Ontwerp de infrastructuur schaalbaar, met het oog op toekomstige groei.
• Beoordeel de investering niet op de prijs van het apparaat, maar op de totale eigendomskosten.

Een bedrijf dat deze zes punten vanaf het begin goed inricht, kan zijn wagenpark probleemloos, schaalbaar en qua kosten houdbaar elektrificeren.