EVCS
Optymalizacja kosztów ładowania samochodu elektrycznego korzystając z możliwości, jakie daje witty start
Czy wiesz jak zapewnić bezpieczeństwo instalacji i zmniejszyć koszty ładowania samochodu elektrycznego w domu?
Weryfikacja kosztów
Koszt ładowania nie jest tylko ceną energii, którą zużywamy
do ładowania EV. Kosztem ładowania może być również strata / szkoda materialna
poniesiona wskutek tzw. blackout’u, czyli niezaplanowanej przerwy w zasilaniu
domu. W skrajnym przypadku kosztem ładowania może być również uszkodzenie części
instalacji elektrycznej, urządzeń biorących udział w procesie ładowania, a
nawet uszkodzenie samochodu lub pożar w domu.
Kompatybilność – na co zwrócić uwagę?
Aby uniknąć problemów technicznych warto zadbać o kompatybilność stacji ładowania z pojazdem, który chcemy ładować. Osiągnięcie tego celu jest możliwe przez stosowanie produktów i urządzeń zgodnych z odpowiednimi normami. Normy te dotyczą zarówno procesu ładowania, czy komunikacji między samochodem a stacją ładowania, jak również standardów gniazd, wtyków i przekroju przewodów łączących. Stacje witty start zostały przebadane zgodnie z wymaganiami opisanymi w PN EN-IEC 61851-1:2019, PN-EN 62479:2010, PN-EN IEC 61851-21-2:2021, PN-EN IEC63000:2019. To właśnie norma 61851-1 między innymi określa trzy przypadki połączeń między pojazdem a stacją ładowania:
Pierwszy (tzw. CASE A)
Drugi (tzw. CASE B)
Trzeci (tzw. CASE C)
Odpowiednie zabezpieczenie
Obwód stacji ładowania powinien być zabezpieczony zgodnie z zaleceniami producenta. W przypadku serii witty start powinniśmy pamiętać o zabezpieczeniu nadprądowym i różnicowoprądowym realizowanym oddzielnie na dwóch aparatach, albo w oparciu o zabezpieczenie realizujące obie funkcje np. RCBO.
Dobór SPD
Stacja ładowania, bez względu na miejsce montażu, narażona jest na skutki wpływu prądu piorunowego i wyładowczego. Dobór ogranicznika powinien zostać oparty na strefowej koncepcji ochrony LPZ. Przy wyborze koncepcji ochrony i doborze urządzeń SPD, należy uwzględnić istniejące zabezpieczenia oraz uwarunkowania.
Dla zapewnienia poprawnego i pewnego działania zabezpieczeń
należy przewidzieć zastosowanie przewodów o właściwych przekrojach. Producent
zaleca stosowanie przewodu ochronnego 16mm² dla połączenia między stacją a
stojakiem, na którym jest montowana. Zestaw uziemiający całość ma natomiast
przekrój 50mm² co jest gwarantem bezpieczeństwa.
Ograniczenie ryzyka przeciążenia instalacji
Ograniczenie ryzyka przeciążenia instalacji domowej można osiągnąć dzięki funkcjom statycznego lub dynamicznego zarządzania obciążeniem (SLM lub DLM). Oba sposoby zarządzania są możliwe do zrealizowania w stacjach witty start.
SLM
jest możliwy do sparametryzowania przez wykwalifikowanego instalatora w trakcie montażu i uruchomienia EVCS. Polega na zdefiniowaniu maksymalnej wartości prądu jaki może być wykorzystany do ładowania samochodu bez szkody dla instalacji domowej. Takie rozwiązanie jest skuteczne, ale nie zawsze optymalne i może wydłużyć proces ładowania. Dodatkowo stacja witty start może redukować skokowo moc ładowania realizując w ten sposób zrzut obciążenia. Jest to stosunkowo prosta metoda regulacji mocy ładowania, która ma na celu ochronę instalacji przed przeciążeniem i została przewidziana jako dodatkowa funkcjonalność w przypadku pracy ze statycznym zarządzaniem obciążeniem.
DLM
jest możliwa do zrealizowania z wykorzystaniem akcesoriów takich jak XEVA200 + XEV305. W tym przypadku moc dostarczana do samochodu przez stację ładowania jest regulowana płynnie w powiązaniu z dostępną mocą i poziomem jej wykorzystania przez inne obwody domowe. W takiej konfiguracji stacja ładowania witty start będzie pracowała z maksymalną dostępną mocą i skróci czas ładowania pojazdu. Do realizacji tego zadania oprócz akcesoriów – już w projekcie powinien być przewidziany przewód 2 x 0,2-2,5mm² na odcinku między stacją ładowania i rozdzielnicą, w której będzie zamontowany XEV305.
Moc ładowania
Warto pamiętać, że zgodnie z definicjami zawartymi w Ustawie o elektromobilności i paliwach alternatywnych moc punktów ładowania została rozróżniona na normalną (mniejsza lub równa 22kW) i dużą (powyżej 22kW).
W wielu przypadkach stacje ładowania o mocy do 7,3kW są nazywane ‘wolnymi’ ze względu na czas wymagany do naładowania pojazdu, którego akumulator ma zwykle pojemność kilkudziesięciu kWh. Stacje ładowania mocy 7,4kW-22kW są nazywane przyspieszonymi, a dopiero urządzenia z przedziału 23-43kW są nazywane szybkimi. Jeszcze większe skrócenie czasu ładowania ( i przyspieszenie procesu ładowania) jest możliwe do osiągnięcia w przypadku stacji ładowania DC. Stacje ładowania witty start pozwalają na ładowanie pojazdów z mocą do 22kW (AC).
Oprócz zdefiniowanej mocy ładowania, konkretnej klasyfikacji
podlegają też systemy ładowania pojazdów elektrycznych. W przypadku stacji
witty start wykorzystywany jest system ‘MODE 3’ umożliwiający przyspieszone
ładowanie, a proces ładowania jest kontrolowany i sterowany przez systemy
bezpieczeństwa zabudowane w stacji ładowania. Dla pełnej realizacji kontroli
nad procesem ładowania wymagane jest też umożliwienie poprawnej komunikacji
między pojazdem i stacją ładowania. W krajach UE jako standard w tym zakresie
został przyjęty standard ‘TYPE 2’ i takie właśnie rozwiązanie jest
zaimplementowane w stacjach witty start.
Optymalizacja kosztów ładowania
Ograniczenie kosztu samej energii potrzebnej do ładowania jest szczególnie ważne przy wysokich stawkach jakie ponosi właściciel EV płacąc za energię elektryczną pobraną z sieci. Naturalnym środkiem zaradczym jest planowanie procesu ładowania w czasie kiedy energia może być tańsza (przy odpowiedniej taryfie) lub darmowa (pochodząca z OZE).
Sterowanie i uruchomienie procesu ładowania we właściwym
momencie może być zrealizowane z wykorzystaniem zegara sterującego lub po
podaniu sygnału zmiany taryfy na dodatkowe wejście sterujące. To samo wejście
może być wysterowane z systemu takiego jak np. Domovea.
Ładowanie samochodu energią pochodzącą z mikroinstalacji
może zostać zrealizowane po doposażeniu stacji w zestaw XEVA200+XEV305 lub po
zintegrowaniu z systemem Domovea. Każdorazowo właściciel samochodu jest w stanie wymusić ładowanie nawet gdy
instalacja PV nie pracuje.
W przypadku pojazdów elektrycznych o dopuszczalnej mocy
ładowania do 3,7kW optymalnym rozwiązaniem może okazać się XEV080. To gniazdo
zostało zaprojektowane, aby spełnić wymogi techniczne stawiane dla punktu
ładowania. Zostało przebadane, aby
zapewnić długotrwałe obciążenie prądem 14A. W przypadku ładowania pojazdu za
pośrednictwem XEV080 należy zwrócić uwagę na fakt, że proces ładowania będzie
zgodny z systemem ‘MODE1’, który ma zdefiniowany prąd ładowania jako nie
większy niż 16A. W przypadku XEV 080 jest też możliwa realizacja trybu ‘MODE 2’
z ograniczeniem prądu do wartości podanych w dokumentacji.
