Интеллектуальные зарядные устройства для управления солнечной энергией

Умный зарядный агрегат для электромобилей Выбор должен основываться на способности системы принимать решения при изменении условий работы, а не только на значке приложения или Wi-Fi.

Когда менеджер энергосистемы в Барселоне столкнулся с ростом тарифов за использование электроэнергии в солнечной электростанции, он установил шесть подключенных зарядных устройств и распределил зарядку автомобилей по времени так, чтобы они приходились на середину дня. Уже в течение первой недели облачная погода неоднократно снижала производительность солнечных панелей; зарядные устройства продолжали подавать полный ток, что вызывало внезапные пики нагрузки на сеть и несколько сигналов тревоги о нехватке мощности на объекте. Зарядные устройства, по сути, не были дефектными — их можно было подключить к мобильному устройству, но они не получали данных в реальном времени от солнечного инвертора, счетчика мощности на объекте или графика работы автопарка. Проект уводил внимание от проблемы подключения к интеллектуальному управлению энергосистемой. На самом деле вопрос заключался не в том, являются ли зарядные устройства “умными”, а в том, какие решения можно принимать при изменении производительности солнечной энергии, потребностей на объекте, тарифов и требований автопарка.

Интеллектуальные зарядные устройства для электромобилей управляют тем, когда и насколько быстро заряжаются автомобили, используя данные из счетчиков электроэнергии, солнечных инверторов, тарифов, информации о транспортных средствах и платформ управления энергопотреблением. При правильной интеграции они могут отбирать солнечную энергию, обеспечивать баланс ограниченного электропотребления, снижать пиковые нагрузки и гарантировать, что электромобили получают необходимую энергию перед отправкой в путь.

Зарядное устройство для электромобиля: в розетку или стационарное (с прямым подключением)? Какое лучше?

Что делает зарядное устройство для электромобилей умным?

Основная зарядная станция для электромобилей передает транспортному средству максимальный доступный ток и обеспечивает необходимые функции управления зарядкой и безопасности. Умная зарядная станция дополняет эти функции посредством коммуникаций, измерений, планирования, дистанционного управления и динамической регулировки мощности.

Система зарядки может обмениваться информацией с:

Электрический счётчик здания
Солнечный или гибридный инвертор
Стационарная система аккумуляторов
Платформа управления энергопотреблением здания или объекта
Backend для зарядных станций
Тариф на электроэнергию или услуги по управлению потреблением
Автомобиль или система управления парком

Стандарт IEC 61851-1 определяет общие требования к проводным системам зарядки электромобилей с номинальным напряжением питания до 1000 В переменного тока или 1500 В постоянного тока. Интегрированные функции дополняют эти основные электрические и эксплуатационные требования; приложение, модуль Wi-Fi или подключение к облачной системе не заменяют соблюдение соответствующих стандартов защиты и монтаж.

Самый способный Умные зарядные устройства для электромобилей Может регулировать ток зарядки в зависимости от местных условий энергоснабжения. Однако покупатели должны различать подлинно динамический контроль и простое таймерное устройство, рекламируемое как интеллектуальная функция.

Как работает интеллектуальное зарядное устройство

Прогноз МЭА на 2026 год прогнозирует объем продаж электромобилей в мире в размере около 23 миллионов единиц, или 28 процентов от общего объема продаж автомобилей. Для покупателей это делает измерение и контроль более важными, чем общие заявления о “связанности”: спросите, какие данные собираются, где проходит контрольная цепь и что происходит, когда доступ к данным недоступен.

Типичный процесс зарядки с учётом солнечного излучения включает пять этапов:

Мера: Метр или токопроводящий трансформатор регистрируют импорт сети, экспорт сети, солнечную продукцию и спрос на здания.
Расчет: Зарядное устройство или платформа управления энергопотреблением определяет количество доступной мощности для зарядки электромобилей.
Приоритеты: Система устанавливает правила использования солнечной энергии, хранения энергии в аккумуляторных батареях, тарифов, ограничений на использование сети и времени выезда транспортных средств.
Контроль: Напряжение заряда увеличивается, уменьшается, приостанавливается или распределяется между несколькими транспортными средствами.
Проверка: Платформа отслеживает зарядку каждого транспортного средства и соблюдение ограничений площадки.

Например, однофазный зарядник мощностью 7,4 кВт может потреблять около 32 А при напряжении 230 В. Если кондиционер и духовка в доме повысят потребление электроэнергии, в то время как солнечная энергия будет снижаться, зарядник сможет снизить ток потребления, вместо того чтобы позволить дому превысить лимит потребления электроэнергии.

На коммерческом объекте четыре зарядных устройства мощностью 22 кВт теоретически могут одновременно подавать заявки на 88 кВт. Если на зарядку электромобилей выделяется только 60 кВт, контроллер управления нагрузкой может распределить эту мощность в зависимости от приоритетности транспортных средств, времени прибытия, потребления батареи или правила справедливого распределения нагрузки.

Поэтому поиск интеллектуальных зарядных устройств для электромобилей должен быть направлен на контроль архитектуры, а не только на подключение. Зарядное устройство должно получать надежные измерения и применять соответствующую систему аварийного восстановления в случае сбоя связи.

Умные зарядные устройства для балансировки нагрузки

Балансирование нагрузки предотвращает превышение зарядного потенциала здания или территории. Оно может работать на нескольких уровнях:

Управление нагрузкой от одного зарядного устройства: один зарядный агрегат снижает выходную мощность в зависимости от общего потребления электроэнергии в доме.
Обменная функция многоустройства: Доступный объем заряда распределяется между несколькими зарядными станциями.
Фазовое балансирование: нагрузка, потребляемая при однофазном заряде, распределяется по трехфазной системе.
Контроль на уровне трансформаторов: несколько зданий или зарядных площадок имеют единую общую границу площадей.
Зарядка по приоритету флота: транспортным средствам с более ранними часами выезда или более низким уровнем заряда аккумулятора предоставляется больше энергии.

Динамическая балансировка нагрузки они могут снизить или отложить необходимость в дорогостоящих модернизациях трансформаторов, распределительных щитов или подключения к сетям электроснабжения. Они не создают дополнительного электропотока; они более рационально распределяют имеющийся потенциал.

Покупатель должен потребовать контроль солнечного переизбытка тест, показывающий снижение показателя мощности PV при снижении её уровня, вместо того чтобы принимать название протокола в качестве доказательства. OCPP 2.0.1 включает функции, необходимые для управления зарядными станциями, мониторинга, транзакций и интеллектуального зарядки. Однако поддержка OCPP в одиночку не гарантирует эффективного балансирования нагрузки. Для этого необходимо наличие точного измерительного оборудования, соответствующей логики контроллера, совместимого фърмвеара, стабильной связи и безопасного режима работы в автономном режиме.

Управление солнечной энергией с помощью интеллектуальных зарядных устройств для электромобилей

Заявления о энергоменеджменте должны указывать, какая нагрузка является гибкой, а какая — не такой. Сопоставить энергопотребление транспортных средств, солнечную выработку, состояние хранения, спрос в зданиях, интервалы тарификации и ограничения сети в едином модели времени; затем определить аварийное поведение при изменении возобновляемой мощности, связи или доступности хранения. Руководство по исследованиям может объяснить управляемое зарядка, но не может заменить собой телеметрию на объекте и проверенную политику управления. В контексте публичного планирования см. NREL разработало руководство по зарядке электромобилей; окончательное решение по-прежнему принимается на основании индивидуального протокола о принятии.

Солнечные зарядные устройства для электромобилей Как правило, они не подключаются напрямую к фотоэлектрическим панелям. Эти панели производят постоянный ток, который солнечный инвертор преобразует в переменный ток для нужд дома. Затем счетчик или система управления энергопотреблением определяет, сколько избыточного электроэнергии можно использовать для зарядки электромобиля.

Общие режимы зарядки солнечных батарей включают в себя:

Режим работы исключительно на солнечной энергии: зарядка начинается или увеличивается только при наличии достаточного количества генерируемой электроэнергии.
Режим «солнечная энергия в приоритете»: система использует доступную солнечную энергию и дополняет ее ограниченной электроэнергией из сети.
Режим быстрого заряда: автомобиль заряжается с максимальной разрешенной скоростью, используя как солнечную, так и электрическую энергию сети.
Режим с оптимальной ценой тарифа: зарядка использует солнечную энергию днем и недорогой электроэнергию из сети в выбранные часы.
Режим «Солнечная энергия плюс аккумулятор»: контроллер координирует работу электромобиля, стационарной аккумуляторной батареи, нагрузок в здании и экспорта электроэнергии в сеть.

Светодиодные зарядные устройства для электромобилей наиболее эффективны при наличии транспортных средств в часы максимальной производительности солнечной энергии. Рабочие места и автопарки часто обладают этой возможностью, поскольку транспортные средства могут оставаться паркованы в течение дня. Автомобили, находящиеся вдали от дома до вечера, могут нуждаться в хранении электроэнергии или в платной зарядке по тарифной схеме для эффективного использования возобновляемой энергии.

Стандарт IEC 60364-7-712 посвящен электрическим системам, связанным с фотоэлектрическими установками, в то время как стандарт IEC 60364-7-722 посвящен источникам питания для электромобилей. Поэтому схемы солнечных и электромобильных систем должны быть согласованы на этапе установки — и не только с помощью программных настроек.

Умные зарядные устройства для электромобилей

Различия между интеллектуальными зарядными устройствами для электромобилей и обычными зарядными устройствами

Фактор решения	Основная зарядная станция для электромобилей	Умное зарядное устройство для электромобилей	Интеллектуальный зарядный блок с функцией солнечной зарядки
Контроль заряда	Стабильный или вручную выбранный текущий уровень	Плановое или удаленно регулируемое напряжение	Динамический контроль, основанный на потреблении энергии от солнечных панелей и потреблении энергии на объекте
Балансирование нагрузки	Обычно недоступно	Доступно для совместимых моделей	Координаты нагрузки на здание и производства фотоэлектрической энергии
Интеграция солнечной энергетики	Нет специальной интеграции	Может поддерживать внешнюю автоматизацию	Использует данные инвертора, счетчика, преобразователя тока (КТ) или системы управления электроприводом (EMS)
Планирование тарифов	Ограниченное или отсутствующее	Расписание приложения или баз данных	Сочетает тарифные и солнечные прогнозы
Многочисленные транспортные средства	Независимая работа	Возможно наличие сетевого распределения электроэнергии	Ассигнования солнечной и сетевой мощности по приоритетности
Удаленный мониторинг	Местные показатели	Приложение или панель управления в облаке	Информация о зарядке, солнечной энергии, импорте и экспорте
Ответ на неудачу	Простая локальная остановка или перезагрузка	Дистанционная диагностика и оповещения	Возможность настройки резервного варианта действия в случае потери данных о потребляемой энергии
Типичный покупатель	Простая установка в жилом помещении	Соединение дома или рабочего места	Солнечная электростанция для дома, автопарка, коммерческого объекта или микросети

Основные отличия между интеллектуальными зарядными устройствами для электромобилей и обычными зарядными устройствами заключаются в измерениях, связи, автоматизации и распределении энергии. Энергетическая эффективность преобразования может быть аналогичной на одном и том же уровне мощности; большинство экономии достигается за счет использования электроэнергии более низкого уровня стоимости или электроэнергии, вырабатываемой самим устройством, а также благодаря избежанию ненужного пикового потребления.

Приложение и матрица управления энергопотреблением

Заявка	Рекомендуемая конфигурация	Основная интеллектуальная функция	Проверка закупок
Солнечная домашняя система для одного дома	Интеллектуальный зарядный блок переменного тока мощностью 7–7,4 кВт	Зарядка с использованием солнечной энергии и контроль нагрузки в домах	Совместимость с инвертором, счетчиком и СВЧ-датчиком
Семейство с двумя электромобилями	Два сетевых смарт-автозарядных устройства для электромобилей	Равное или основанное на приоритетах распределение власти	Одновременный спрос и возможности обслуживания
Автостоянка в квартире	Зарядка по сети с центральным контроллером	Аудитование пользователей, измерение потребления и балансировка нагрузки	Расчетная система, контроль доступа и связь
Солнечный офис	Система управления сетью переменного тока мощностью 7–22 кВт	Самопотребление солнечной энергии в дневное время	Длительность парковки и политика оплаты труда сотрудниками
Депо флота	Управляемое зарядка переменным и постоянным током	Предупреждение отъезда и контроль за трансформаторами	Расписания движения поездов, резервирование и прогнозирование потребления энергии
Магазин или место назначения	Сетевые зарядные устройства переменного тока	Тарифные схемы и контроль за спросом на сайте	Время пребывания клиентов в магазине и интеграция с системами оплаты
Коммерческая микросеть	Солнечная энергетика, аккумуляторные системы, зарядные устройства и центральный диспетчерский центр	Оптимизация энергопотребления с использованием нескольких источников энергии	Открытые протоколы и безопасная работа

Покупатели, сравнивающие ведущие зарядные устройства для электромобилей с интеллектуальными функциями энергосбережения, должны запросить демонстрацию работы в реальных условиях: отклика нагрузки, отслеживания солнечного света, поведения без подключения к сети, совместимости с счетчиками и распределения нескольких зарядных устройств. Список функций менее полезен, чем доказательства того, как система работает при внезапном снижении солнечной мощности или отказе в связи.

Скрытые издержки и рамки ROI

У умного зарядного устройства может быть более высокая цена покупки по сравнению с базовой моделью, но стоимость оборудования составляет лишь часть общей стоимости эксплуатации.

TCO = стоимость зарядки и установки + расходы на счетчики и коммуникации + плата за программное обеспечение + обслуживание + сборы за потребление + экономия на электроэнергии от солнечных панелей и тарифы

Возможные финансовые выгоды включают:

Повышенное использование собственного производства солнечной энергии
Сокращение импорта электроэнергии из других регионов в периоды максимального спроса на тарифы
Сокращение требований к трансформатору и модернизации сервиса
Более эффективное использование существующей зарядной инфраструктуры
Дистанционная диагностика и снижение количества ненужных посещений сервисного центра
Улучшение готовности флота благодаря плановому распределению энергии

Скрытые расходы могут включать в себя собственные счётчики, подписки на облачные сервисы, плату за SIM-карту, интеграцию с системой управления, управление кибербезопасностью, поддержку фирменного программного обеспечения, пуско-наладку и зависимость от конкретной марки инверторов. Честная правда в том, что умная зарядка приносит пользу только в том случае, если стратегия управления отражает реальные энергетические и эксплуатационные требования объекта.

Стандарты, коммуникация и соблюдение требований

Включите безопасный режим работы в автономном режиме испытание приемлемости при пуске: отключите измеритель или коммуникационный канал, запишите полученный уровень тока, подтвердите, что местоположение остается в пределах согласованной зоны, и проверите, как регистрируется событие для последующего анализа.

Соответствующие стандарты и рамки включают:

IEC 61851-1: Общие требования к проводным системам зарядки электромобилей.
IEC 60364-7-712: Электрические системы, связанные с фотоэлектрическими системами.
IEC 60364-7-722: Электрические системы питания электромобилей.
IEC 62196: разъемы для электромобилей, разъемы, розетки и входы для электромобилей.
IEC 62955: Релевые устройства для обнаружения постоянного тока в режиме зарядки Mode 3.
ISO 15118-20: Усовершенствованная связь между транспортным средством и сетями, включая функции, имеющие отношение к двустороннему зарядному процессу.
OCPP 2.0.1: управление зарядными станциями, мониторинг и совместимость интеллектуального зарядки.
UL 2594 и UL 2231: оборудование для питания переменного тока электромобилей и системы защиты персонала для проектов в Северной Америке.

Поддержка OCPP, ISO 15118, Wi-Fi или приложений не является самостоятельным подтверждением электробезопасности, совместимости со солнечной энергией или успешной взаимодополняемости. Покупатели должны запросить сертификаты, испытательные отчеты, версии протоколов, поддерживаемые списки измерительных приборов, политику кибербезопасности и обязательства по поддержке флеш-чипов для конкретных моделей.

Маркировку CE и CCC следует оценивать с учетом конкретного продукта и целевого рынка. Заявление производителя о том, что оборудование соответствует требованиям IEC, не является заменением доказательств, подтверждающих конкретные параметры конфигурации.

Как выбрать систему зарядки для электромобилей

Мы рекомендуем выполнить пять этапов закупочной деятельности:

Ориентируйтесь на потоки энергии. Измерьте мощность электросетей, спрос на здания, солнечную генерацию, накопление энергии в аккумуляторных батареях, потребление энергии транспортными средствами и расписание движения.
Определите приоритеты управления. Решите, какой из следующих вариантов имеет преимущество: готовность транспортного средства, самообеспечение электроэнергией солнечной энергией, низкие тарифы, снижение нагрузки во время пиковых периодов или зарядка аккумулятора.
Проверьте совместимость. Убедитесь в совместимости с инвертором, счетчиком, датчиками CT, EMS, сервером, разъемами транспортного средства и протоколами связи.
Специфика испытаний. Определите, что произойдет в случае отключения интернета, облачного сервиса, избыточного потребления электроэнергии, датчика CT или центрального контроллера.
Расчет стоимости жизненного цикла. Включайте расходы на подписки, ввод в эксплуатацию, кибербезопасность, техническое обслуживание, запасные части, модернизацию электросетей и экономию энергии.

Производство XYDF умная зарядная станция для кондиционеров Для жилых, рабочих, коммерческих и транспортных проектов покупателям, выбирающим зарядные устройства для электромобилей в смарт-домостроении, следует проверить наличие функций управления нагрузкой у конкретного модели, наличие соответствующих измерительных приборов, протоколов связи, способа защиты от перегрева и документации по целевому рынку.

Проекты в сфере коммерческой и автопарковой эксплуатации также могут сочетать интеллектуальное кондиционирование воздуха с Быстроразрядные зарядные системы DC, системы солнечной энергетики на объекте, хранения энергии с помощью аккумуляторных батарей и центральной платформы управления энергопотреблением.

Часто задаваемые вопросы

Что такое умный зарядник?

Умный зарядник — это оборудование для электромобилей, которое может взаимодействовать с счетчиком электроэнергии, приложением, базовой системой, инвертором или системой управления энергопотреблением. Он может планировать зарядку, регулировать ток, распределять энергию между автомобилями, отслеживать потребление электроэнергии и реагировать на тарифы или солнечную энергию. Точные функции варьируются в зависимости от модели.

Как работает интеллектуальное зарядное устройство?

Умные меры зарядки учитывают доступный электрический потенциал и применяют правила управления для каждого отдельного сеанса зарядки. Система может увеличить зарядку при наличии солнечной энергии или дешевой электроэнергии из сети, снизить её при пиковых нагрузках в зданиях или отдать приоритет автомобилям, которым необходимо покинуть парковку раньше.

Стоит ли покупать умный зарядник для электромобилей?

Часто целесообразно использовать систему солнечных панелей, плату за использование электроэнергии с переменной ставкой, ограниченный электропоток, наличие нескольких транспортных средств или высокие расходы в периоды пиковой нагрузки. Для дома с небольшим количеством пробега и достаточным количеством мощностей электросети, а также отсутствием необходимости в планировании использования электроэнергии и отчетности о потреблении электроэнергии, может быть достаточно стандартного зарядного устройства.

Работают ли зарядные устройства для электромобилей на солнечной энергии?

Да, если зарядное устройство правильно интегрировано с солнечным инвертором, счетчиком электроэнергии и электрической системой на объекте. Зарядные устройства для электромобилей на солнечной энергии обычно используют систему распределения переменного тока в здании, а не подключаются напрямую к фотоэлектрическим панелям. Их эффективность зависит от доступного количества солнечного света, присутствия транспортного средства и настроек управления.

Какой солнечный зарядный агрегат для автомобиля лучше всего?

Лучший зарядник совместим с инвертором, счетчиком, мощностью питания, автомобилем и целями управления энергопотреблением объекта недвижимости. Покупатели должны сравнивать такие параметры, как контроль избыточного заряда солнечной энергии, балансировка нагрузки, работа в автономном режиме, поддерживаемые протоколы, гарантийное обслуживание, поддержку флеш-памяти и сертификацию на рынке, а не полагаться на один универсальный рейтинг.

Можно ли заряжать электромобиль солнечной энергией?

Да. С помощью соответствующего инвертора, распределительной системы, специальной зарядной схемы и совместимого зарядного устройства можно заряжать электромобиль с помощью солнечной энергии. Спецификация панели должна быть основана на потреблении энергии при ежедневном вождении, местном количестве солнечной энергии, отражении солнечного света, сезонном производстве и потерях энергии при зарядке.

Как сайт по электромобилям должен проверять стратегии по использованию солнечной энергии, хранения энергии или управления нагрузкой?

Проверьте эффективность стратегии с учетом данных о состоянии энергии транспортных средств, солнечной мощности, состоянии резервного энергохранилища, нагрузке зданий, тарифных периодах и требованиях к выходу из сети. Проверьте работоспособность в условиях низкого уровня солнечной энергии, ограниченного использования электроэнергии, потери связи и позднего выхода из сети, а затем запишите, сохраняет ли контроллер требуемую энергию транспортного средства при переключении гибкого энергопотребления. Скриншот панели управления не является показателем эффективности.

Ссылки

Умный зарядник приносит ценность не потому, что он подключён к сети, а потому, что он может превращать надежные данные об энергопользовании в безопасные и полезные решения в нужное время. XYDF разрабатывает зарядные устройства для того момента управления энергопотреблением — когда транспортные средства, солнечная генерация, спрос на электроэнергию, тарифы и ограничения сети должны работать как единая система. Проектные команды могут использовать XYDF для анализа данных Портфель продукции для зарядки электромобилей и Производственные мощности прежде чем обсуждать возможности использования солнечной энергии на объектах, интеграцию солнечной энергетики, балансировку нагрузки и соответствие требованиям конкретных рынков.

Умные зарядные устройства для управления солнечной энергией