Liczba pojazdów elektrycznych (EV) rośnie, a ładowanie ich, jeśli nie odbywa się w inteligentny sposób, może powodować różne problemy. Problemy te obejmują przeciążenie połączenia elektrycznego w jednym budynku lub ulicy, a nawet niepożądane przeciążenie całego systemu elektroenergetycznego. Pomoc oferują różne inteligentne rozwiązania do zarządzania energią, które mogą pomóc ograniczyć wydajność ładowarek lub innych urządzeń, a także zarządzać dodatkowymi źródłami energii, aby zrównoważyć zwiększone zużycie.
Ładowarki pojazdów elektrycznych mają moc znamionową od 3 kW (wolno) przez 50 kW (szybko), aż do 350 kW (ultraszybkie). Umieszczenie wielu ładowarek w jednym miejscu mogłoby oznaczać zsumowanie ich mocy nominalnej w określaniu wymaganej mocy przyłączeniowej do sieci. Prowadziłoby to jednak, zwłaszcza w przypadku większych budynków mieszkalnych lub komercyjnych, do wygórowanych wymagań w stosunku do lokalnej sieci elektrycznej, a w szczególności w odniesieniu do pobieranej rezerwowanej mocy przyłączeniowej. Wolne ładowarki (o mocy do 3kW) są używane w nocy lub w godzinach pracy i zwykle nie jest konieczne dostarczanie prądu przez cały czas, gdy pojazd elektryczny jest podłączony. Szybkie (50kW) i ultraszybkie (350kW) ładowarki są używane tylko przez krótki czas i pożądane jest, aby pracowały z nominalną mocą, jeśli pojazd elektryczny jest w stanie taką moc przyjąć. Wszystko to daje pole do optymalizacji. Przy odpowiednim zarządzaniu poszczególne ładowarki w jednej lokalizacji mogą stopniowo dostarczać energię, zgodnie z określonymi priorytetami, a jednocześnie wszystkie pojazdy elektryczne będą ładowane w wymaganym czasie przy zminimalizowanych kosztach ładowania.
Inteligentne ładowanie ma kilka zalet ekonomicznych:
- Obniżenie kosztów okablowania elektrycznego, w tym podłączenia do sieci głównej budynku
- Obniżenie opłat miesięcznych za zarezerwowaną przepustowość
- Umożliwienie korzystania z tańszej ceny energii elektrycznej (ze zmienną taryfą)
- Optymalizacja zużycia własnego ze źródeł odnawialnych
- Umożliwienie elastyczne zarabianie poprzez usługi agregatorów
Podsumowanie: Inteligentne ładowanie zapewnia ładowanie pojazdów elektrycznych w wymaganym czasie, po dobrej cenie oraz z uwzględnieniem parametrów technicznych i umownych przyłączenia do sieci.
Dynamiczne zarządzanie obciążeniem
Dynamiczne zarządzanie obciążeniem (Dynamic Load Management – DLM) jest efektywnym narzędziem zwiększającym prędkość i bezpieczeństwo ładowania pojazdów elektrycznych.
Zasada działania DLM polega na ciągłym pomiarze mocy dostarczanej z przyłącza do sieci. W momencie osiągnięcia wartości granicznej DLM czasowo ogranicza moc ładowarki bez przerywania procesu ładowania. Obecnie, praktycznie każda ładowarka jest wyposażona w różne formy systemu dynamicznego zarządzania obciążeniem.
Firma ETREL oferuje pewną formę DLM zwaną Load Guard. Jest to inteligentny licznik energii, który w czasie rzeczywistym przesyła zmierzone wartości mocy dostarczanej do stacji ładowania ETREL, zmieniając odpowiednio rzeczywistą moc wyjściową.
Load Guard jest kompatybilny z ładowarkami INCH Wallbox i INCH Duo firmy Etrel i nie może być stosowany do ładowarek innych producentów. Generalnie, choć nie ma uniwersalnego rozwiązania DLM, które można by zastosować do wszystkich dostępnych obecnie na rynku ładowarek, to istnieje już kilka rozwiązań DLM, które mogą sterować ładowarkami kilku producentów lub nawet grupą ładowarek, składającą się z kilku ładowarek DC i AC.
W przypadku większej liczby stacji ładowania realizowanych na jednym przyłączu sieci tworzony jest tak zwany klaster, w którym jedna stacja (master) kontroluje drugą (slave). Istnieje kilka opcji podłączenia ładowarek do Load Guard (na przykład WiFi lub PLC), ale najczęściej używanym jest połączenie kablowe Ethernet, które jest najbardziej stabilne. Bezpieczeństwo zwiększa również zastosowanie trybu fail-safe, czyli bezpiecznego ograniczenia poboru mocy na wypadek utraty łączności między stacją ładującą a jej stacją główną lub Load Guard.
Load Guard – połączenie kablowe Ethernet
https://etrel.com/charging-solutions/load-guard/
Load Guard jest szczególnie ważne w sytuacjach, w których stacje ładowania nie mają oddzielnego podłączenia do sieci, ale dzielą dostępną moc z innymi urządzeniami w budynku. Na podstawie chwilowej mocy, zmierzonej na wejściu, Load Guard w czasie rzeczywistym ustawia moc stacji ładowania na wymaganą wartość, tak aby nie został przekroczony limit połączenia. Szybkość reakcji systemu z Load Guard mieści się w przedziale 10-30s, co jest wartością wystarczającą, ponieważ charakterystyka wyzwalania wyłączników przy niewielkim przeciążeniu jest dłuższa.
Load Guard – ochrona przed przeładowaniem
https://etrelchargingsolutions.atlassian.net/wiki/spaces/Home/pages/257228872/Etrel+Load+Guard
Load Guard jest zwykle instalowany w rozdzielnicy głównej, tj. na wejściu do sieci energetycznej. Alternatywą jest jej instalacja w rozdzielnicy wtórnej, z której zasilane są stacje ładowania, jednakże w takim przypadku konieczne jest określenie wartości mocy, jaką rozdzielnica będzie miała do dyspozycji dla wszystkich podłączonych do niej urządzeń.
Do pomiaru prądu elektrycznego stosuje się przekładniki pomiarowe prądu o maksymalnej wartości 150 A (dla przewodów o średnicy do 16 mm2) lub 400 A (dla przewodów o średnicy do 24 mm2).
Load Guard – przykład układu połączeń dla głównej rozdzielnicy domu
GreenWay Polska