Багатоквартирний будинок на 13 сторін з підземним паркінгом

Рисунок Інфраструктура підключення та зарядки
Багатоквартирний будинок на 13 сторін (житлова площа) та 13 паркомісць у підземному паркінгу. Підготовка гарячої води через центральне опалення, тому потужність підключення будинку 55 кВт. сонячна система (PV) потужністю 70 кВт з підключенням до шини.

13 EVSE потужністю 22 кВт кожна підключені до шини. Це означає, що доступно 55 кВт потужності підключення будинку плюс до 52 кВт фотоелектричної потужності мінус споживання будинку всіма квартирами / загальна електроенергія. Таким чином, підземний гараж може споживати максимум 55кВт плюс 52кВт, тобто кабель живлення розподільчої шафи розрахований на добрі 125кВт. Вимірювання навантаження в будинку, проведене енергопостачальником, показало, що будинок переважно споживає потужність від 1,5 кВт до 5 кВт. Лише в пікові години (приблизно 16-19 годин) може виникнути потреба в потужності близько 20 кВт. Таким чином, збільшення вартості підключення будинку та пов'язаних з цим витрат не було необхідним.

Розподільна шафа містить автоматичний вимикач та ПЗВ типу А для кожного EVSE. EVSE мають вбудований захист від несправностей постійного струму, тому більш дорогі ПЗВ не потрібні. EVSE з'єднані в конфігурацію "зірка".

Центральний двонаправлений мережевий еталонний лічильник в точці підключення будинку вимірює навантаження підключення будинку. Це трансформаторний лічильник ABB B24 (Modbus) з трансформаторними котушками в розподільнику NH. В якості альтернативи можна використовувати лічильник Eastron SDM630 MCT. Таким чином, cFos Charging Manager бачить споживання всіх квартир, а також споживання сонячної системи, і може регулювати потужність зарядки під час пікових навантажень.

Для кожної EVSE є відкалібрований лічильник ABB B23 (Modbus) для виставлення рахунків та визначення фази використання електромобілів, що заряджаються. В якості альтернативи можна використовувати лічильники Eastron SDM72DM-V2, Orno WE 516/517 або YTL DTS353F-2. Лічильники встановлюються в EVSE, але також можуть бути встановлені в розподільчій шафі.

Щороку показання лічильника зчитуються у веб-інтерфейсі cFos Charging Manager та формується відомість нарахування плати за послуги для орендарів паркінгу. Користувачі можуть зчитувати показання лічильника на місці в будь-який час. У cFos Charging Manager адміністратор може завантажити файл журналу всіх транзакцій у форматі CSV, який потім може бути додатково оброблений, наприклад, за допомогою Excel. Опціонально, існує також журнал транзакцій по кожному користувачеві. Для кожного процесу зарядки реєструється час початку і закінчення, заряджені кВт-год, загальне споживання і RFID користувача.

Управління навантаженням відбувається через cFos Charging Manager на Raspberry PI. Всі EVSE - це EVSE cFos потужністю 22 кВт, підключені за допомогою двопровідного зв'язку (Modbus RTU). В якості альтернативи або в змішаній конфігурації можуть також використовуватися ABL eMH1, Heidelberg Energy Control або EVSE з контролером EVRacing WB DIN Modbus (наприклад, Stark in Strom). Також можлива змішана конфігурація цих пристроїв.

Raspberry PI підключається до Інтернету через домашній роутер. Крім того, він також може бути підключений до LTE-маршрутизатора. На Raspberry є 2 адаптери Modbus, за допомогою яких можна реалізувати 2 окремі шини. Через довжину кабелю близько 60 м рекомендується використовувати скручені кабелі (наприклад, пари проводів кабелів Cat5 або Cat7) та оконечні резистори на кінцях шини. Для захисту Raspberry адаптери RS 485 працюють з USB-ізоляторами. Всі лічильники (1x ABB B24 + 13x ABB B23) розташовані на шині 1, всі cFos Power Brain Wallboxes розташовані на шині 2.

Паралельно з двома з'єднаннями Modbus RTU можна також прокласти локальну мережу до всіх паркувальних місць, а потім використовувати електрозарядні пристрої, які працюють з OCPP або Modbus TCP, такі як ABB Terra AC 22, ABL eMH2, Innogy eBox Professional, Keba KeContact P30 c- або x-серії, Webasto Live, Mennekes Amtron, Wallbe Eco. Завдяки додатковому покриттю WLAN за допомогою точок доступу WLAN, зарядні пристрої cFos Power Brain Wallbox також можуть бути підключені в режимі Modbus TCP, а також інші електромобілі з WLAN, такі як зарядний пристрій go-e. Для спрощення оновлення програмного забезпечення зарядних пристроїв cFos Power Brain Wallbox в гаражі була встановлена резервна точка доступу до бездротової мережі WLAN.

Для авторизації зарядки на вході до підземного паркінгу встановлено другий Raspberry PI з USB RFID зчитувачем для карт Mifare 13.56Mhz. Це дозволяє експлуатувати електромобілі, які не мають RFID-зчитувача. 13.56 МГц є практичним, оскільки багато "чекових карток", які ви маєте при собі, підтримують цей стандарт (за винятком EC та кредитних карток). Але ви також можете використовувати RFID-зчитувач з частотою 125 кГц (це часто використовується у зв'язку з системами сигналізації). Менеджер зарядки cFos враховує RFID, що передається EVSE, тому центральний зчитувач не є абсолютно необхідним.

У разі збою управління навантаженням на всіх зарядних пристроях cFos Power Brain Wallbox активується 3-хвилинний таймер безпеки, тобто EVSE переходять на мінімальний зарядний струм через 3 хвилини після збою зв'язку, щоб у разі збою не спрацювали запобіжники.

Конфігурація cFos Charging Manager

Макс. Загальна потужність (Вт): 55000 Запас потужності (Вт): 5000 Це віднімається від 55 кВт як контрольний резерв Макс. Загальна потужність EVSE (Вт): 125000 Це відповідає потужності лінії від шинопроводу до гаража. Бажано використовувати пікову потужність сонячної системи для зарядки на додаток до потужності підключення будинку, саме тому лінія була розрахована таким чином. Таким чином, менеджер зарядки cFos гарантує, що ні підключення до будинку, ні ця лінія живлення не будуть перевантажені.

USB1 Raspberry PI має кабель Modbus RTU від EVSE. Це означає, що в якості адреси тут введено COM1. Оскільки для блоків cFos Power Brain Wallbox встановлено швидкість передачі даних 9600 бод, 8 біт даних, без перевірки парності та 1 стоп-біт, адреса для всіх буде COM1,9600,8,n,1. Для кожного EVSE повинен бути призначений окремий ідентифікатор Modbus. Для простоти ідентифікатор Modbus дорівнює номеру паркувального місця: 1,2,3,... Ті ж самі параметри COM та ідентифікатори Modbus вводяться у відповідний EVSE. Управління навантаженням EVSE деактивується, оскільки тут його бере на себе Raspberry. У cFos Charging Manager на Raspberry введіть ті ж самі ідентифікатори Modbus відповідно і "cFos Power Brain" як тип пристрою.

На USB2 Raspberry PI виведено підключення лічильників ABB B23 та трансформаторного лічильника ABB B24. Тут на дисплеї лічильників також встановлено 9600,8,n,1, а в якості ідентифікатора Modbus присвоєно номер паркомісця. Не може бути ніякої колізії ідентифікаторів Modbus з EVSE, оскільки вони розташовані на іншій шині. ABB B24 також встановлюється на 9600,8,n,1, а ідентифікатор Modbus дорівнює 100. Це повинно бути встановлено як в лічильниках, так і в cFos Charging Manager, тобто адреса COM2,9600,8,n,1 і Modbus ID 1,2,3,... і 100. виберіть "ABB B23/24" в якості типу пристрою. Всім лічильникам ABB B23 присвоюється роль "Споживання електромобіля", а лічильнику ABB B24 - роль "Мережеве живлення", оскільки він встановлюється в точці передачі мережі.

Тепер всі лічильники ABB B23 повинні бути прив'язані до EVSE в інтерфейсі конфігурації відповідного EVSE, щоб cFos Charging Manager знав, який лічильник належить до якого EVSE.

CFos Charging Manager може опитувати обидві шини паралельно, але може опитувати всі пристрої на кожній шині тільки по черзі. Тому краще обмежитися 15-20 пристроями на шину і, при необхідності, підключити до Raspberry додаткові шини за допомогою адаптера USB RS 485.

Оскільки окремі автомобілі можуть заряджатися в однофазному або двофазному режимі, всі електромобілі EVSE повинні бути встановлені з поворотом фаз на 120 градусів один до одного. Цей поворот фази може бути переданий на зарядний пристрій cFos Power Brain Wallbox у відповідному налаштуванні EVSE. Це дозволяє диспетчеру зарядки виявити дисбаланс фаз і обмежити зарядний струм. Він також може враховувати, на користь автомобілів, що заряджаються, якщо кілька однофазних автомобілів заряджаються на різних фазах (по відношенню до підключення до будинку).

Оскільки лічильники використовуються для всіх EVSE, які виводять струми окремих фаз окремо, використання фаз EVSE може бути встановлене в режим "Визначати", що забезпечує оптимальне використання наявної потужності.

Для того, щоб мати можливість бачити певні потужності у веб-інтерфейсі з першого погляду, в cFos Charging Manager з роллю "Display" були налаштовані наступні "програмні лічильники": Віртуальний лічильник доступної зарядної потужності "Power avail. for EVSEs" віртуальний лічильник фактично використаної зарядної потужності "Consumed EVSE Power"

Крім того, сонячна система інтегрована, що насправді не обов'язково, так як є мережевий еталонний лічильник: інвертори сонячної системи в якості лічильника (тут SMA Sunny Tripower) є віртуальним лічильником суми сонячної енергії "Produced Power"

Нижче наведено огляд різних типів лічильників.

Вартість зарядного пункту: Оскільки використовувалися зарядні пристрої cFos Power Brain Wallbox, всі пункти зарядки є безкоштовними. Для зарядних станцій з іншими електромобілями потрібна ліцензія на кожну зарядну станцію. Ось прайс-лист. Подальших "абонентських" платежів немає.

Примітка: Один зарядний пристрій cFos Power Brain Wallbox може керувати до 25 пристроями як cFos Charging Manager. У таких випадках Raspberry Pi не потрібен.