Casa de apartamentos con 13 partes y aparcamiento subterráneo

Figura Infraestructura de conexión y recarga
Edificio de apartamentos con 13 partes (espacio de vida) y 13 plazas de aparcamiento en el aparcamiento subterráneo. Preparación de agua caliente a través de la calefacción central, por lo que la capacidad de conexión de la casa 55kW. 70kWp sistema solar (PV) con la alimentación a la barra.

13 EVSEs de 22kW cada uno conectados a la barra colectora. Esto significa que se dispone de 55kW de potencia de conexión de la casa más hasta 52kW de potencia fotovoltaica menos el consumo de la casa de todos los pisos / electricidad general. Por lo tanto, el garaje subterráneo puede extraer un máximo de 55kW más 52kW, es decir, el cable de alimentación del armario de distribución está diseñado para unos buenos 125kW. Una medición de la carga realizada por el proveedor de energía en la casa mostró que ésta consume predominantemente una potencia de 1,5kW a 5kW. Sólo en las horas punta (aproximadamente entre las 16 y las 19 horas) puede surgir una demanda de energía de aproximadamente 20kW. Por lo tanto, no fue necesario aumentar el valor de la conexión de la casa y los costes asociados.

El armario de distribución contiene un disyuntor y un RCD de tipo A para cada EVSE. Las EVSEs tienen una protección integrada contra fallos de corriente continua, por lo que no son necesarios RCDs más caros. Las EVSEs están cableadas en una configuración en estrella.

Un contador bidireccional central de referencia de red en el punto de conexión de la casa mide la carga de la conexión de la casa. Se trata de un contador de transformador ABB B24 (Modbus) con bobinas de transformador en un distribuidor NH. Como alternativa, se podría utilizar un MCT Eastron SDM630. De este modo, el gestor de carga cFos ve el consumo de todos los pisos, así como la alimentación del sistema solar, y puede regular la potencia de carga a la baja durante las horas punta.

Para cada EVSE hay un contador ABB B23 calibrado (Modbus) para fines de facturación y para determinar el uso de la fase de los coches eléctricos de carga. Como alternativa, podrían utilizarse Eastron SDM72DM-V2, Orno WE 516/517 o YTL DTS353F-2. Los contadores se instalan en los EVSE, pero también podrían instalarse en el armario de distribución.

Cada año, las lecturas de los contadores se leen en la interfaz web de cFos Charging Manager y se crea el extracto de la tasa de servicio para los inquilinos del aparcamiento. Los usuarios pueden leer la pantalla del contador in situ en cualquier momento. En el cFos Charging Manager, el administrador puede descargar un archivo de registro de todas las transacciones como un archivo CSV, que puede ser procesado posteriormente con Excel, por ejemplo. Opcionalmente, también hay un registro de transacciones por usuario. Para cada proceso de carga, se registra la hora de inicio y de finalización, los kWh cargados, el consumo total y la RFID del usuario.

La gestión de la carga se realiza a través del cFos Charging Manager en una Raspberry PI. Todos los EVSEs son EVSEs cFos de 22kW conectados a través de dos cables (Modbus RTU). Como alternativa o en una configuración mixta, también se podría utilizar ABL eMH1, Heidelberg Energy Control o EVSE con el controlador EVRacing WB DIN Modbus (por ejemplo, Stark en Strom). También es posible una configuración mixta de estos dispositivos.

La Raspberry PI se conecta a Internet a través del router de la casa. Alternativamente, también podría conectarse a un router LTE. Hay 2 adaptadores modbus en la Raspberry, con los que se pueden realizar 2 modbuses separados. Debido a la longitud de los cables, de unos 60 m, se recomiendan cables trenzados (por ejemplo, pares de cables Cat5 o Cat7) y resistencias de terminación en los extremos del bus. Para proteger la Raspberry, los adaptadores RS 485 funcionan con aisladores USB. Todos los contadores (1x ABB B24 + 13x ABB B23) están situados en el bus 1, todos los EVSEs cFos están situados en el bus 2.

Paralelamente a las dos conexiones Modbus RTU, también se podría instalar una LAN en todas las plazas de aparcamiento y utilizar EVSEs que funcionen con OCPP o Modbus TCP, como ABB Terra AC 22, ABL eMH2, Innogy eBox Professional, Keba KeContact P30 serie c o x, Webasto Live, Mennekes Amtron, Wallbe Eco. Con una cobertura WLAN adicional mediante puntos de acceso WLAN, los EVSEs cFos también podrían conectarse en modo Modbus TCP, así como otros EVSEs con WLAN, como el cargador go-e. En este caso, se instaló un punto de acceso WLAN de reserva en el garaje para simplificar las actualizaciones de software de las EVSEs cFos.

Para la autorización de la carga, se ha instalado una segunda Raspberry PI con lector RFID USB para tarjetas Mifare de 13,56Mhz en la entrada del aparcamiento subterráneo. Esto permite operar los EVSEs que no tienen un lector RFID. 13.56 Mhz es práctico porque muchas de las "tarjetas cheque" que se llevan encima admiten este estándar (excepto las tarjetas CE y de crédito). Pero también se puede utilizar un lector RFID de 125 kHz (se utiliza a menudo en relación con los sistemas de alarma). El cFos Charging Manager tiene en cuenta la RFID transmitida por el EVSE, por lo que no es absolutamente necesario un lector central.

En caso de fallo de la gestión de la carga, se activa un temporizador de seguridad de 3 minutos en todas las EVSEs cFos, es decir, las EVSEs cambian a la corriente de carga mínima después de 3 minutos de fallo de comunicación para que no se disparen los fusibles en caso de fallo.

Configuración del gestor de carga cFos

Max. Potencia total (W): 55000 Reserva de potencia (W): 5000 Se resta de los 55kW como reserva de control Max. Potencia total EVSE (W): 125000 Esto corresponde a la potencia de la línea desde la barra colectora hasta el garaje. Se desea utilizar la potencia máxima del sistema solar para la carga, además de la potencia de la conexión de la casa, por lo que la línea se ha dimensionado de esta manera. Por lo tanto, el Gestor de Carga cFos garantiza que ni la conexión de la casa ni esta línea de suministro estén sobrecargadas.

El USB1 de la Raspberry PI tiene el cableado Modbus RTU del EVSE. Esto significa que COM1 se introduce aquí como la dirección. Dado que los EVSEs cFos están configurados a 9600 baudios, 8 bits de datos, sin paridad y 1 bit de parada, la dirección para todos es COM1,9600,8,n,1. Se debe asignar un ID de Modbus distinto para cada EVSE. Para simplificar, la ID de Modbus es igual al número de plaza de aparcamiento: 1,2,3,... Los mismos parámetros COM y las ID de Modbus se introducen en los respectivos EVSE. La gestión de la carga del EVSE está desactivada, ya que aquí la asume la Raspberry. En el cFos Charging Manager de la Raspberry, introduzca los mismos IDs de Modbus y "cFos Power Brain" como tipo de dispositivo.

El USB2 de la Raspberry PI tiene el cableado de los contadores ABB B23 y del contador transformador ABB B24. Aquí, 9600,8,n,1 también se establece en la pantalla de los contadores y el número de plaza de aparcamiento se asigna como el ID de Modbus. No puede haber colisión de ID de Modbus con los EVSE, ya que éstos se encuentran en el otro bus. El ABB B24 también está configurado a 9600,8,n,1 y la ID de Modbus es 100. Esto debe configurarse tanto en los contadores como en el cFos Charging Manager, es decir, la dirección es COM2,9600,8,n,1 y el ID Modbus es 1,2,3,... y 100. Seleccione "ABB B23/24" como tipo de dispositivo. A todos los contadores ABB B23 se les asigna la función "Consumo de coche eléctrico" y al ABB B24 la función "Suministro de red", ya que está instalado en el punto de transferencia de la red.

Ahora, todos los contadores ABB B23 deben estar vinculados al EVSE en la interfaz de usuario de configuración del EVSE correspondiente para que el gestor de carga cFos sepa qué contador pertenece a cada EVSE.

El cFos Charging Manager puede consultar ambos buses en paralelo, pero sólo puede sondear todos los dispositivos por bus uno tras otro. Por lo tanto, es mejor limitarse a 15-20 dispositivos por bus y, si es necesario, conectar más buses a la Raspberry utilizando un adaptador USB RS 485.

Dado que los coches individuales pueden cargar en modo monofásico o bifásico, todos los EVSE deben instalarse con una rotación de fase de 120 grados entre sí. Esta rotación de fase puede comunicarse al EVSE cFos en la configuración respectiva del EVSE. Esto permite al gestor de carga detectar desequilibrios de fase y limitar la corriente de carga. También puede tener en cuenta, en beneficio de los coches de carga, si varios coches monofásicos están cargando en diferentes fases (en relación con la conexión de la casa).

Dado que se utilizan contadores para todas las EVSE que emiten las corrientes de las fases individuales por separado, la utilización de las fases de las EVSE puede ajustarse a "Determinar", lo que proporciona una utilización óptima de la potencia disponible.

Para poder ver ciertas potencias en la interfaz web de un vistazo, se configuraron los siguientes "medidores de software" en el cFos Charging Manager con la función "Display": Un contador virtual para la potencia de carga disponible "Power avail. for EVSEs" un contador virtual para la potencia de carga realmente utilizada "Consumed EVSE Power"

Además, el sistema solar está integrado, que en realidad no es necesario, ya que hay un contador de referencia de la red: los inversores del sistema solar como un contador (aquí SMA Sunny Tripower) un contador virtual para la suma de la potencia solar "Produced Power"

A continuación se presenta un resumen de los diferentes tipos de contadores.

Costes de los puntos de recarga: Desde que se utilizaron los EVSE de cFos, todos los puntos de carga son gratuitos. Para los puntos de carga con otros EVSE se necesita una licencia por punto de carga. Aquí está la lista de precios. No hay más tasas de "suscripción".

Nota: Un solo cFos Power Brain Wallbox puede operar hasta 25 dispositivos como cFos Charging Manager. En estos casos, no es necesaria una Raspberry Pi.