Casa de apartamentos com 13 festas e parque de estacionamento subterrâneo

Figura Ligação e tarifação de infra-estruturas
Edifício de apartamentos com 13 festas (sala de estar) e 13 lugares de estacionamento no parque de estacionamento subterrâneo. Preparação de água quente através de aquecimento central, portanto capacidade de ligação da casa 55kW. sistema solar (PV) de 70kWp com alimentação ao barramento do autocarro.

13 EVSEs de 22kW cada um ligados ao barramento do autocarro. Isto significa que estão disponíveis 55kW de potência de ligação à casa mais até 52kW de potência fotovoltaica menos o consumo da casa de todos os apartamentos / electricidade geral. Assim, a garagem subterrânea pode desenhar um máximo de 55kW mais 52kW, ou seja, o cabo de alimentação para o armário de distribuição é concebido para um bom 125kW. Uma medição de carga pelo fornecedor de energia da casa mostrou que a casa consome predominantemente uma potência de 1,5kW a 5kW. Apenas nas horas de ponta (aproximadamente 16-19 horas) pode surgir uma procura de energia de aproximadamente 20kW. Por conseguinte, não foi necessário aumentar o valor da ligação da casa e os custos associados.

O armário de distribuição contém um disjuntor e um RCD de tipo A para cada EVSE. Os EVSE têm protecção integrada contra falhas DC, razão pela qual não são necessários RCDs mais caros. Os EVSEs estão ligados numa configuração em estrela.

Um medidor de referência de grelha bidireccional central no ponto de ligação da casa mede a carga da ligação da casa. Este é um medidor de transformador ABB B24 (Modbus) com bobinas de transformador num distribuidor de NH. Em alternativa, poderia ser utilizado um Eastron SDM630 MCT. Desta forma, o gestor de carga cFos vê o consumo de todos os apartamentos, bem como a alimentação do sistema solar, e pode regular a potência de carga durante as horas de ponta.

Para cada EVSE existe um medidor ABB B23 calibrado (Modbus) para efeitos de facturação e para determinar a utilização faseada dos carros eléctricos de carregamento. Em alternativa, poderiam ser utilizados Eastron SDM72DM-V2, Orno WE 516/517 ou YTL DTS353F-2. Os contadores são instalados nos EVSEs, mas também poderiam ser instalados no armário de distribuição.

Todos os anos, as leituras dos contadores são lidas na interface web do cFos Charging Manager e a declaração de taxa de serviço é criada para os locatários do parque de estacionamento. Os utilizadores podem ler as leituras do contador no local a qualquer momento. No cFos Charging Manager, o administrador pode descarregar um ficheiro de registo de todas as transacções como um ficheiro CSV, que pode depois ser processado com Excel, por exemplo. Opcionalmente, existe também um registo de transacções por utilizador. Para cada processo de carregamento, são registados a hora de início e fim, o kWh carregado, o consumo total e a RFID do utilizador.

A gestão da carga tem lugar através do cFos Charging Manager on a Raspberry PI. Todos os EVSEs são cFos 22kW EVSEs ligados através de dois fios (Modbus RTU). Em alternativa ou numa configuração mista, o ABL eMH1, Heidelberg Energy Control ou EVSE com o controlador EVRacing WB DIN Modbus (por exemplo, Stark in Strom) também poderia ser utilizado. Também é possível uma configuração mista destes dispositivos.

O Raspberry PI está ligado à Internet através do router da casa. Alternativamente, poderia também ser ligado a um router LTE. Existem 2 adaptadores modbus no Raspberry, com os quais podem ser realizados 2 modbuses separados. Devido aos comprimentos de cabo de aproximadamente 60m, recomendam-se cabos torcidos (por exemplo, pares de fios de cabos Cat5 ou Cat7) e resistências terminais nas extremidades dos autocarros. Para proteger o Raspberry, os adaptadores RS 485 são operados com isoladores USB. Todos os contadores (1x ABB B24 + 13x ABB B23) estão localizados no autocarro 1, todos os EVSEs cFos estão localizados no autocarro 2.

Paralelamente às duas ligações Modbus RTU, também se poderia colocar LAN a todos os lugares de estacionamento e depois utilizar EVSEs que são operados com OCPP ou Modbus TCP, tais como ABB Terra AC 22, ABL eMH2, Innogy eBox Professional, Keba KeContact P30 c- ou x-series, Webasto Live, Mennekes Amtron, Wallbe Eco. Com cobertura WLAN adicional usando pontos de acesso WLAN, os EVSEs cFos poderiam também ser ligados em modo Modbus TCP, bem como outros EVSEs com WLAN, tais como o carregador go-e. Aqui, foi instalado um ponto de acesso WLAN de reserva na garagem para simplificar as actualizações de software dos EVSEs cFos.

Para a autorização de carregamento, um segundo Raspberry PI com leitor RFID USB para cartões Mifare 13,56Mhz é instalado na entrada do parque de estacionamento subterrâneo. Isto permite o funcionamento de EVSEs que não tenham um leitor RFID. 13.56 Mhz é prático porque muitos "cartões de cheque" que tem consigo suportam de qualquer forma esta norma (excepto cartões CE e de crédito). Mas também poderia utilizar um leitor RFID com 125 kHz (este é frequentemente utilizado em ligação com sistemas de alarme). O Gestor de Carregamento cFos tem em conta a RFID transmitida pelo EVSE, pelo que um leitor central não é absolutamente necessário.

Em caso de falha na gestão da carga, é activado um temporizador de segurança de 3 minutos em todos os EVSEs cFos, ou seja, os EVSEs mudam para a corrente mínima de carga após 3 minutos de falha de comunicação para que não sejam accionados fusíveis em caso de falha.

Configuração do Gestor de Carregamento cFos

Máx. Potência total (W): 55000 Reserva de energia (W): 5000 Isto é subtraído dos 55kW como uma reserva de controlo Max. Potência total EVSE (W): 125000 Isto corresponde à força da linha desde o barramento do autocarro até à garagem. Deseja-se utilizar a potência de pico do sistema solar para carregar, para além da potência de ligação da casa, razão pela qual a linha foi dimensionada desta forma. O Gestor de Carregamento cFos assegura assim que nem a ligação da casa nem esta linha de abastecimento estão sobrelotadas.

O USB1 da Raspberry PI tem a cablagem Modbus RTU do EVSE. Isto significa que o COM1 é aqui introduzido como endereço. Como os EVSEs cFos estão definidos para 9600 baud, 8 bits de dados, sem paridade e 1 bit de paragem, o endereço para todos é COM1,9600,8,n,1. Deve ser atribuído um ID Modbus separado para cada EVSE. Para simplificar, o ID Modbus é igual ao número do lugar de estacionamento: 1,2,3,...Os mesmos parâmetros COM e os IDs Modbus são introduzidos no respectivo EVSE. A gestão da carga do EVSE é desactivada, uma vez que é aqui assumida pelo Raspberry. No cFos Charging Manager do Raspberry, introduza as mesmas IDs de Modbus em conformidade e "cFos Power Brain" como o tipo de dispositivo.

O USB2 da Raspberry PI tem a cablagem dos medidores ABB B23 e do transformador ABB B24. Aqui, 9600,8,n,1 é também definido no visor dos contadores e o número do lugar de estacionamento é atribuído como o ID do Modbus. Não pode haver colisão dos IDs Modbus com os EVSEs, uma vez que estes estão localizados no outro autocarro. O ABB B24 também está definido para 9600,8,n,1 e o ID do Modbus é 100. Isto deve ser definido tanto nos contadores como no cFos Charging Manager, ou seja, o endereço é COM2,9600,8,n,1 e o ID Modbus é 1,2,3,... e 100. seleccionar "ABB B23/24" como o tipo de dispositivo. A todos os contadores ABB B23 é atribuída a função "Consumo de automóveis E" e ao ABB B24 a função "Alimentação principal", uma vez que é instalado no ponto de transferência da rede.

Agora todos os medidores ABB B23 devem ser fixados ao EVSE na UI de configuração do EVSE correspondente, para que o Gestor de Carregamento cFos saiba que medidor pertence a que EVSE.

O cFos Charging Manager pode consultar ambos os autocarros em paralelo, mas só pode sondar todos os dispositivos por autocarro, um após o outro. É por isso melhor limitar-se a 15-20 dispositivos por autocarro e, se necessário, ligar outros autocarros ao Raspberry utilizando um adaptador USB RS 485.

Uma vez que os carros individuais podem carregar em modo monofásico ou bifásico, todos os EVSEs devem ser instalados com uma rotação de fase de 120 graus uns aos outros. Esta rotação de fase pode ser comunicada ao EVSE cFos na respectiva configuração do EVSE. Isto permite ao Gestor de Carga detectar desequilíbrios de fase e limitar a corrente de carga. Pode também ter em conta, para benefício dos carros de carregamento, se vários carros monofásicos estiverem a carregar em diferentes fases (em relação à ligação da casa).

Uma vez que são utilizados contadores para todos os EVSEs que produzem as correntes das fases individuais separadamente, a utilização das fases dos EVSEs pode ser definida para "Determinar", o que proporciona uma utilização óptima da potência disponível.

A fim de poder ver certos poderes na interface web num relance, os seguintes "medidores de software" foram configurados no cFos Charging Manager com a função "Display": Um contador virtual para a potência de carregamento disponível "Energia disponível para EVSE" um contador virtual para a potência de carregamento efectivamente utilizada "Energia consumida EVSE"

Além disso, o sistema solar é integrado, o que na realidade não é necessário, pois existe um contador de referência da rede: os inversores do sistema solar como contador (aqui SMA Sunny Tripower) um contador virtual para a soma da energia solar "Produced Power"

Aqui está uma visão geral dos diferentes tipos de contadores.

Custos dos pontos de carregamento: Desde que os EVSEs cFos foram utilizados, todos os pontos de carregamento são gratuitos. Para carregar pontos com outros EVSE, é necessária uma licença por ponto de carregamento. Aqui está a lista de preços. Não há mais taxas de "assinatura".

Nota: Um único cFos Power Brain Wallbox pode operar até 25 dispositivos como Gestor de Carregamento cFos. Nesses casos, não é necessário um Raspberry Pi.