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Es ist deutlich preiswerter das Elektroauto mit selbst erzeugtem PV-Strom zu laden. Eine Ladestation ist ein relativ grosser regelbarer Stromverbraucher, die den Eigenverbrauch und damit die Rentabilität der PV-Anlage erhöht. PV-Anlage und Ladestation ergänzen sich daher sehr gut.
PV-Überschussenergie laden mit dynamischer Ladestromregelung
Die Ladeleistung wird dynamisch entsprechend der zur Verfügung stehenden Energie eingestellt. Durch das CMatic-Automatisierungssystem mit Lastmanagement (auch für Photovoltaik) kann die Energie von PV-Anlagen, Stromzeittarifen etc. entsprechnd berücksichtigt werden.
Die Ladestromregelung gibt z. B. die aus der PV-Anlage gewonnenen PV-Überschussenergie direkt an das zu ladende Elektrofahrzeug weiter.
Das CMatic-Automatisierungssystem ermittelt die PV-Überschussenergiewerte durch den USB-Adapter für Energiezähler und signalisiert den Ladestationen die verfügbare Ladeenergie (PV-Überschussenergie). Die Ladestationen kommunizieren mit den Elektrofahrzeugen und signalisieren die PV-Überschussleistung so, dass die Fahrzeugbatterie ausschließlich verfügbaren solaren PV-Strom aufnimmt. Die Summe der Ladeleistungen entspricht dann der Überschussleistung der PV-Anlage. Statt den PV-Strom ins öffentliche Netz einzuspeisen wird er zum Laden der Elektrofahrzeuge genutzt (Eigenverbrauch).
Möchte man unabhängig vom PV-Strom laden, so ist die maximale Ladeleistung durch die Leistung des Hausanschlußes oder der Landeinfrastruktur (Garage etc.) vorgegeben und im CMatic-Atuomatisierungssystem eingestellt. Damit kann unabhängig von der PV-Leistung mit maximaler Leistung geladen werden.
EV Ladestation
Im Kern besteht die Ladestation aus einem Installationsschütz, der Ladestromregelung EVSE und dem Autoladekabel. Das Installationsschütz schaltet das Autoladekabel stromlos, wenn kein Elektrofahrzeug angeschlossen ist.
Die Kommunikation zwischen Ladestation und Elektrofahrzeug ist im Standard IEC 62196 Typ 2 definiert. Die Ladestation meldet an das Fahrzeug den maximalen Ladestrom, der zur Verfügung gestellt werden kann. Durch die EVSE kann der maximale Ladestrom dynamisch geregelt werden. So kann der maximale Ladestrom z.B. entsprechend der Energieleistung einer PV-Anlage angepasst werden.
Das Elektrofahrzeug kann seinerseits mit der Ladestation kommunizieren: "standby", "vehicle detected", "ready", "with ventilation", "no power" und "error". Die Ladestation kann nun entsprechend reagieren und das Installationsschütz schalten.
Absicherung der Ladestation
Alle Ladestationen müssen mit einem Leitungsschutzschalter (Stromsicherung) und einem Fehlerstrom-Schutzschalter abgesichert sein:
- Leitungsschutzschalter
Der Leitungsschutzschalter trennt die Ladestation vom Stromnetz wenn der maximale Ladestrom überschritten wird. Der maximale Ladestrom ergibt sich aus den Ladeeigenschaften des Elektroautos, der Ladestation und das Kabel für die Zuleitung.
- Fehlerstrom-Schutzschalter
Ein Fehlerstrom-Schutzschalter trennt die Ladestation vom Stromnetz wenn Ströme abgeleitet werden, z.B. durch Berührung eines ungeschützten Drahts mit der Hand oder wenn beim Laden gefährliche Gleichfehlströme entstehen.
Die Komponenten findet man üblicherweise in der Hausverteilung.
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Beispiel: Ladestation-Absicherung bis 22 kW Ladeleistung
Es stehen 3 Phasen mit jeweils 220V zur Verfügung. Der maximale Ladestrom pro Phase beträgt 32A.
Die Ladeleistung von 22 kW ergibt sich wie folgt: 220V x 32A x 3 Phasen = 21120 W (ca. 22kW). Damit können ca. 100 Km Laufleistung pro Stunde geladen werden.
Die Zuleitung ist ein 5-adriges Kabel mit jeweils einem Leiterquerschnitt von 10 mm² pro Draht. Zur Absicherung kommt ein Leitungsschutzschalter (40A) und ein Fehlerstrom-Schutzschalter (40A) zum Einsatz.
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Ladeenergie messen
Digitaler Drehstromzähler können den Ladestrom des Elektroautos messen. So behält man einen Überblick über die tatsächlich verbrauchte Energie.
Der digitale Drehstromzähler wird ebenfalls in der Hausverteilung installiert.
Autostrom - Reduzierte Stromtarife für Elektrofahrzeuge
Günstiger "Heizstrom" als "Autostrom" für Elektrofahrzeuge ist möglich. Falls Netzbetreiber dies ablehnen reicht ein Verweis auf "EnWG Paragraph 14a".
EnWG Paragraph 14a:
„Betreiber von Elektrizitätsverteilernetzen haben denjenigen Lieferanten und Letztverbrauchern im Bereich der Niederspannung, mit denen sie Netznutzungsverträge abgeschlossen haben, ein reduziertes Netzentgelt zu berechnen, wenn mit ihnen im Gegenzug die netzdienliche Steuerung von steuerbaren Verbrauchseinrichtungen, die über einen separaten Zählpunkt verfügen, vereinbart wird. Als steuerbare Verbrauchseinrichtung im Sinne von Satz 1 gelten auch Elektromobile.“
Voraussetzung
Separater Stromzähler mit Tarifsteuergerät. Dadurch steuert der lokale Netzbetreiber den Strombezug von Großverbrauchern wie Wärmepumpen, Elektroheizungen und Elektrofahrzeugen.
Auch bei dieser Methode kann der Stromanbieter frei gewählt werden.
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Laden mit PV-Überschussenergie
