Elektromobilität, sind Sie bereit?

Immer mehr Elektroautos müssen geladen werden. In der Regel ist die vorhandene Erschliessung durch das EW nicht dafür vorgesehen, dass mehrere Autos die entsprechende Energie gleichzeitig beziehen können. Das Ziel von einem Lastmanagement ist, die vorhandene Energie möglichst effektiv den Autos zur Verfügung zu stellen. Dabei ist zu beachten, dass die Sicherungen (HAK Hausanschluss) unter keinen Umständen auslösen.
Trotzdem sollte die ­abgesicherte Leistung möglichst optimal aus-­
genutzt werden.
Es sind auch Schaltpunkte und entsprechende Hysterese frei definierbar, so dass teure Energiespitzen vermieden werden.
Wo wird ein Lade-/Lastmanagement be­nötigt?
• Wenn mehre Autos gleichzeitig geladen werden.
• Um die disponible Energie optimal auf die Elektroautos zu verteilen.
• Ladeenergie dynamisch regeln.
• Teure Energiespitzen zu eliminieren und dadurch Energiekosten sparen.
• Bedarfsweise grosse Lasten wie Wärmepumpen regeln oder abwerfen.
• Priorisierungen bei den Ladepunkten oder Ladenutzer zu disponieren.
• Polleiterumschaltung, dass ein symmetrisches Netz gewährleistet ist.
• Um eine Autorisierung der Nutzer zu gewährleisten.
• Eine intelligente übergeordnete Schaltstelle, um die Ladestationen zu regeln.
• Schnittstelle OCPP für internationale Abrechnungssysteme.
• Hinterlegte Mieterdatenbank für eine ­effektive Energieabrechnung.
• Energiemessung von jedem Ladepunkt über alle drei Phasen.
• Optionale Möglichkeit, dass das EW auf das LLM zugreifen kann und bei Energieüberfluss die Energie den Autos zur Verfügung stellen.

Lastmanagement-Rechnung

Nach der Formel «Summe aller Energiequellen» abzüglich der «Grundlast vom Gebäude» resultiert die «Disponible Leistung», die den Elektrofahrzeugen zur Verfügung gestellt werden kann.
Das Lastmanagement verteilt nach definierten Kriterien die momentan in Echtzeit verfügbare Energie auf die Ladepunkte. So wird auch der Eigenverbrauch optimiert. Unter der Berücksichtigung, dass eine PV-Anlage dynamisch, also je nach Sonneneinstrahlung Energieertrag liefert (Flatterstrom), werden je nach Parametrierung der Batteriespeicher oder die Elektroautos mehr oder weniger geladen. Elektrizitätswerke bekunden immer mehr Interesse, je nach Energieverfügbarkeit ebenfalls auf die Energieladung von Elektrofahrzeugen Einfluss zu nehmen.

Asymmetrie im Netz
ist unter ­allen Umständen zu vermeiden

Ein grosser Anteil (derzeit 80 %) an Elektrofahrzeugen und alle Hybridfahrzeuge laden nur einphasig. Der Grund ist, dass dadurch der Verkaufspreis von Autos kostengünstiger angesetzt werden kann, wenn die verbaute Leistungselektronik im Auto nur auf eine Phase ausgelegt ist. Das hat zur Folge, dass es zwangsläufig zu Asymmetrien im Netz kommt. Dies ist unter allen Umständen zu vermeiden. In der Lösung von Phoenix Contact ist eine Polleiterumschaltung (eigener Baustein innerhalb der SPS-Steuerung) vorgesehen.

Lademanagement

Es macht Sinn, die disponible Leistung nach definierten Kriterien den Elektrofahrzeugen zuzuweisen. So kann pro Ladepunkt oder pro Nutzer zum Beispiel definiert werden:
• Priorisierung der Ladung (hohe, mittlere, tiefe Priorisierung) Freigabe zu, Beispiel über ein RFID-Lesegerät.
• Autorisierung (wer darf alles Laden?).
• Soll je nach Bedarf das Auto möglichst schnell oder möglichst ökologisch geladen werden?
• Braucht es eine Signalisierung, wenn das Auto voll, oder später als angenommen geladen ist, zum Beispiel per SMS?

Die Energieflüsse in Echtzeit im Überblick. Printscreens «Lade-/Lastmanagement» Lösung von Phoenix Contact AG.