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13개의 파티장과 지하 주차장을 갖춘 아파트 건물

그림 연결 및 충전 인프라
13개의 파티(생활 공간)와 지하 주차장에 13개의 주차 공간이 있는 아파트 건물. 중앙 난방을 통한 온수 준비, 따라서 주택 연결 용량 55kW. 버스바에 인입되는 70kWp 태양광 시스템(PV).

버스바에 각각 22kW의 월박스 13개가 연결되어 있습니다. 즉, 55kW 주택 연결 전력과 모든 아파트/일반 전기의 주택 소비량을 뺀 최대 52kW 태양광 전력을 사용할 수 있습니다. 따라서 지하 차고는 최대 55kW에 52kW를 더할 수 있습니다. 즉, 배전 캐비닛 용 공급 케이블은 125kW에 적합하도록 설계되었습니다. 주택의 에너지 공급 업체가 부하를 측정 한 결과 주택은 주로 1.5kW에서 5kW의 전력을 소비하는 것으로 나타났습니다. 피크 시간대(약 16~19시)에만 약 20kW의 전력 수요가 발생할 수 있습니다. 따라서 주택 연결 값 및 관련 비용의 증가가 필요하지 않았습니다.

배전 캐비닛에는 각 월박스에 대한 회로 차단기 및 유형 A RCD가 포함되어 있습니다. 월박스에는 DC 고장 보호 기능이 통합되어 있으므로 더 비싼 RCD가 필요하지 않습니다. 월박스는 스타 구성으로 배선되어 있습니다.

주택 연결 지점에 있는 중앙 양방향 계통 기준 계량기는 주택 연결의 부하를 측정합니다. 이것은 NH 배전반에 변압기 코일이 있는 ABB B24 변압기 계량기(Modbus)입니다. 또는 Eastron SDM630 MCT를 사용할 수도 있습니다. 이러한 방식으로 cFos 충전 관리자는 모든 아파트의 소비량과 태양광 시스템의 병입을 확인하고 피크 시간대에 충전 전력을 줄일 수 있습니다.

각 월박스에는 청구 목적과 충전 중인 전기 자동차의 위상 사용량을 확인하기 위해 보정된 ABB B23 미터(Modbus)가 있습니다. 또는 Eastron SDM72DM-V2, Orno WE 516/517 또는 YTL DTS353F-2를 사용할 수 있습니다. 계량기는 월박스에 설치되지만 배전 캐비닛에 설치할 수도 있습니다.

매년 cFos 충전 관리자의 웹 인터페이스에서 계량기 검침이 이루어지고 주차장 임차인을 위한 서비스 요금 명세서가 작성됩니다. 사용자는 언제든지 현장에서 미터기 디스플레이를 읽을 수 있습니다. 관리자는 cFos 충전 관리자에서 모든 트랜잭션의 로그 파일을 CSV 파일로 다운로드할 수 있으며, 이를 Excel 등으로 추가 처리할 수 있습니다. 선택적으로 사용자별 트랜잭션 로그도 있습니다. 각 충전 프로세스에 대해 시작 및 종료 시간, 충전된 kWh, 총 소비량 및 사용자의 RFID가 기록됩니다.

부하 관리는 라즈베리 파이의 cFos 충전 관리자를 통해 이루어집니다. 모든 월박스는 2선(Modbus RTU)을 통해 연결된 cFos Power Brain 월박스 22kW입니다. 또는 혼합 구성으로 ABL eMH1, 하이델베르크 에너지 컨트롤 또는 EVRacing WB DIN 모드버스 컨트롤러가 있는 월박스(예: 스트롬의 스탁)도 사용할 수 있습니다. 이러한 장치의 혼합 구성도 가능합니다.

라즈베리 파이가 집에 있는 라우터를 통해 인터넷에 연결됩니다. 또는 LTE 라우터에 연결할 수도 있습니다. 라즈베리에는 2개의 모드버스 어댑터가 있으며, 이를 통해 2개의 개별 모드버스를 구현할 수 있습니다. 케이블 길이가 약 60m이므로 트위스트 케이블(예: Cat5 또는 Cat7 케이블의 와이어 쌍)과 버스 끝에 종단 저항을 사용하는 것이 좋습니다. Raspberry를 보호하기 위해 RS-485 어댑터는 USB 아이솔레이터와 함께 작동합니다. 모든 계량기(ABB B24 1개 + ABB B23 13개)는 버스 1에, 모든 cFos Power Brain 월박스는 버스 2에 위치합니다.

두 개의 Modbus RTU 연결과 병행하여 모든 주차 공간에 LAN을 설치한 다음 OCPP 또는 Modbus TCP로 작동하는 월박스(예: ABB Terra AC 22, ABL eMH2, Innogy eBox Professional, Keba KeContact P30 c- 또는 X-시리즈, Webasto Live, Mennekes Amtron, Wallbe Eco)를 사용할 수 있습니다. 무선랜 액세스 포인트를 사용하여 무선랜 커버리지를 추가하면 cFos Power Brain 월박스를 Modbus TCP 모드로 연결할 수 있으며, 무선랜이 있는 다른 월박스(예: go-e 충전기)와도 통합할 수 있습니다. 여기에서는 차고에 예비 무선랜 액세스 포인트를 설치하여 cFos Power Brain 월박스의 소프트웨어 업데이트를 간소화했습니다.

충전 승인을 위해 지하 주차장 입구에 13.56Mhz Mifare 카드용 USB RFID 리더가 장착된 두 번째 라즈베리 파이가 설치되어 있습니다. 이를 통해 RFID 리더가 없는 월박스도 작동할 수 있습니다. 13.56Mhz는 어쨌든 소지하고 있는 많은 "체크 카드"가 이 표준을 지원하기 때문에 실용적입니다(EC 및 신용 카드 제외). 그러나 125kHz의 RFID 리더를 사용할 수도 있습니다(경보 시스템과 관련하여 자주 사용됨). CFos 충전 관리자는 월박스에서 전송되는 RFID를 고려하므로 중앙 리더가 반드시 필요한 것은 아닙니다.

부하 관리 장애가 발생하면 모든 cFos Power Brain 월박스에서 3분 페일 세이프 타이머가 활성화됩니다. 즉, 3분 동안 통신 장애가 발생하면 월박스가 최소 충전 전류로 전환되어 장애 발생 시 퓨즈가 트리거되지 않도록 합니다.

CFos 충전 관리자 구성

최대. 총 전력(W): 55000 파워 리저브(W): 5000 제어 리저브로서 최대 55kW에서 차감됩니다. 총 월박스 전력(W): 125000 이것은 버스바에서 차고까지의 라인의 강도에 해당합니다. 주택 연결 전력 외에 태양광 시스템의 피크 전력을 충전에 사용하는 것이 바람직하기 때문에 이러한 방식으로 라인의 치수가 결정되었습니다. 따라서 cFos 충전 관리자는 주택 연결이나 이 공급 라인이 초과 예약되지 않도록 보장합니다.

라즈베리파이의 USB1에는 월박스의 모드버스 RTU 배선이 있습니다. 즉, 여기에 COM1이 주소로 입력됩니다. CFos Power Brain 월박스는 9600 전송 속도, 8 데이터 비트, 패리티 없음 및 1 정지 비트로 설정되어 있으므로 모든 COM1의 주소는 9600,8,n,1입니다. 각 월박스마다 별도의 모드버스 ID를 할당해야 합니다. 간단히 설명하기 위해 모드버스 ID는 주차 공간 번호와 같습니다: 1,2,3,...동일한 COM 파라미터와 모드버스 ID가 각 월박스에 입력됩니다. 월박스의 부하 관리는 여기서 라즈베리에 의해 인수되므로 비활성화됩니다. 라즈베리의 cFos 충전 관리자에서 동일한 모드버스 ID를 입력하고 장치 유형으로 "cFos 파워 브레인"을 입력합니다.

라즈베리파이의 USB2에는 ABB B23 미터와 ABB B24 변압기 미터의 배선이 있습니다. 여기서 9600,8,n,1은 계량기의 디스플레이에도 설정되어 있으며 주차 공간 번호는 Modbus ID로 할당됩니다. 다른 버스에 있는 월박스와 모드버스 ID가 충돌할 수 없습니다. ABB B24도 9600,8,n,1로 설정되어 있고 모드버스 ID는 100입니다. 이는 미터기와 cFos 충전 관리자 모두에서 설정해야 합니다(즉, 주소는 COM2,9600,8,n,1이고 모드버스 ID는 1,2,3,... 및 100입니다). 장치 유형으로 "ABB B23/24"를 선택합니다. 모든 ABB B23 미터는 주전원 전송 지점에 설치되므로 "전기차 소비" 역할이 할당되고 ABB B24는 "주전원 공급" 역할이 할당됩니다.

이제 모든 ABB B23 계량기는 일치하는 월박스의 구성 UI에서 월박스에 고정되어야 cFos 충전 관리자가 어떤 계량기가 어떤 월박스에 속해 있는지 알 수 있습니다.

CFos 충전 관리자는 두 버스를 병렬로 쿼리할 수 있지만 버스당 모든 장치를 차례로 폴링할 수만 있습니다. 따라서 버스당 15~20개의 장치로 제한하고 필요한 경우 USB RS-485 어댑터를 사용하여 추가 버스를 Raspberry에 연결하는 것이 좋습니다.

개별 차량은 단상 또는 2상 모드로 충전할 수 있으므로 모든 월박스는 서로 120도 위상 회전이 되도록 설치해야 합니다. 이 위상 회전은 각 월박스 설정에서 cFos 충전 관리자에게 전달할 수 있습니다. 이를 통해 충전 관리자는 위상 불균형을 감지하고 충전 전류를 제한할 수 있습니다. 또한 충전 차량의 이익을 위해 여러 단상 차량이 서로 다른 위상으로 충전하는 경우(주택 연결과 관련하여)도 고려할 수 있습니다.

개별 위상의 전류를 개별적으로 출력하는 미터가 모든 월박스에 사용되므로 월박스의 위상 사용률을 "결정"으로 설정하여 사용 가능한 전력을 최적으로 활용할 수 있습니다.

웹 인터페이스에서 특정 전력을 한 눈에 볼 수 있도록 cFos 충전 관리자에서 "디스플레이" 역할로 다음과 같은 "소프트웨어 카운터"를 구성했습니다: 사용 가능한 충전 전력에 대한 가상 카운터 "Power avail. for EVSEs" 실제로 사용된 충전 전력에 대한 가상 카운터 "Consumed EVSE Power"

또한 태양계는 그리드 참조 미터가 있기 때문에 실제로 필요하지 않은 태양계가 통합되어 있습니다 : 태양계의 인버터를 미터 (여기서는 SMA Sunny Tripower)는 태양 광 발전 "생산 된 전력"의 합계에 대한 가상 미터입니다

다음은 다양한 유형의 미터에 대한 개요입니다.

충전 포인트 비용: CFos Power Brain 월박스를 사용했기 때문에 모든 충전 포인트는 무료입니다. 다른 월박스와 함께 충전 지점을 사용하려면 충전 지점당 라이선스가 필요합니다. 다음은 가격표입니다. 추가 "구독" 비용은 없습니다.

참고: 하나의 cFos 파워 브레인 월박스는 최대 25개의 장치를 cFos 충전 관리자로 작동할 수 있습니다. 이 경우 라즈베리 파이가 필요하지 않습니다.