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May 30, 2023

Was ist ein intelligentes Ladegerät für Elektrofahrzeuge?

„Intelligentes“ Laden von Elektrofahrzeugen ist heutzutage ein viel diskutierter Begriff – aber die drei häufigsten Fragen, die ich dazu bekomme, sind tatsächlich komplizierter zu beantworten, als sie zunächst erscheinen. Diese drei

„Intelligentes“ Laden von Elektrofahrzeugen ist heutzutage ein viel diskutierter Begriff – aber die drei häufigsten Fragen, die ich dazu bekomme, sind tatsächlich komplizierter zu beantworten, als sie zunächst erscheinen. Diese drei scheinbar einfachen Fragen sind:

Der Grund dafür, dass diese Fragen täuschend kompliziert sind, liegt darin, dass EVSE-Händler hier eher zurückhaltend zugeben, dass Sie noch nicht alle Funktionen eines intelligenten Ladegeräts nutzen können. Es gibt auch noch keine Protokolle, die es ihnen ermöglichen, mit dem australischen Stromnetz zu kommunizieren, um ihre „Smarts“ auszuprobieren.

Daher werde ich für die Zwecke dieses Artikels zunächst ein wirklich „intelligentes“ Ladegerät als eines definieren, das mit dem Stromnetz kommunizieren kann bzw. das Stromnetz auf eine Art und Weise mit ihm kommunizieren lässt, um den besten Ladezeitpunkt und die benötigte Leistung auszuhandeln (Kilowattstunde) Tarif, der am besten zur verfügbaren Stromproduktion passt.

Wie in Abbildung 1 zu sehen ist, ist intelligentes Laden von großem Nutzen, um den Aufbau zusätzlicher Stromversorgungen zu minimieren und überschüssige Kapazität bei windigen und/oder sonnigen Zeiten aufzufangen.

Abbildung 1: Vorteile des intelligenten Ladens von Elektrofahrzeugen für das Netz. Bild: Energieatlas/IEA über Wikipedia

Um einen Überblick über die derzeit verfügbaren Ladegerätetypen zu erhalten, werde ich hier auch willkürlich zwei weitere Arten von Mode-3-Ladegeräten definieren. (Weitere Informationen zu den Lademodi finden Sie im Artikel hier).

1. „Dumme“.– Diese versorgten das Auto einfach mit der eingestellten kW-Rate, wenn es ans Stromnetz angeschlossen wurde.

2. „Kluge“ Leute – Diese können erkennen, wie viel Strom das Gebäude verbraucht, und den Ladestrom so anpassen, dass ein festgelegter Gesamtgrenzwert für die eingehende Versorgung eingehalten wird. Eine Variante von Smart-ish sind solche, die die Menge der Solarleistung erfassen und diese gegenüber der Nutzung von Netzstrom priorisieren können.

Einige schlaue Menschen können übrigens beides – aber sie sind immer noch schlau. Tatsächlich nimmt ein „intelligenter“ Anbieter Änderungen an den Ladezeiten und -tarifen hinter dem Zähler vor, und das Netz hat keine Möglichkeit, seinen Betrieb zu beeinflussen.

Es ist hier erwähnenswert, dass einige auch über ältere oder proprietäre Software verfügen, die verhindert, dass sie jemals vollständig „intelligente“ Ladegeräte sind. Andere verfügen über eine neuere Open-Source-Version der Ladesoftware, die mit diesen Geräten kompatibel sein soll und später zu intelligenten Ladegeräten werden soll.

Ich habe meine Aufteilung der Ladegerättypen in der folgenden Tabelle 2 zusammengefasst.

Es stellt sich also die Frage: Warum nicht alle Komplikationen vermeiden und jetzt „intelligente“ Ladegeräte kaufen, die alle in der letzten Spalte aufgeführten Funktionen haben und die Smart-Funktion nur dann aktivieren, wenn wir können?

Es gibt drei Gründe, warum dies noch nicht machbar (oder vielleicht gar nicht möglich) ist:

Intelligente Ladegeräte sind das neue, wirklich geekige Kind auf dem Markt. Da sie Premium-Funktionen bieten, werden sie entsprechend vermarktet (und bepreist) – zumindest bis sie als Mindestanforderung für ein installiertes Mode-3-Ladegerät vorgeschrieben werden, wie dies in einigen anderen Märkten bereits der Fall ist.

Im Falle zukünftiger Vorschriften für intelligente Ladegeräte werden wir möglicherweise einige einfache, „nicht so intelligente“ intelligente Ladegeräte auf dem Markt haben, die keine lokale Last- oder Solarleistungserkennung „hinter dem Zähler“ bieten … aber wir werden es haben das muss man abwarten!

Unsere australischen Regulierungsbehörden haben sich noch nicht auf eine Standardmethode geeinigt, um diese Hin- und Her-Kommunikation zwischen einem Autoladegerät und dem Stromnetz zu erreichen. Selbst wenn Sie ein intelligentes Ladegerät installiert hätten, würde es ohnehin nichts anderes tun, als sich intelligent zu verhalten. 2025 ist der voraussichtliche Termin dafür.

Das andere Detail ist, dass einige Ladegeräte zwar als „intelligent fähig“ verkauft werden (da sie die richtige Programmiersprache in ihr Betriebssystem integriert haben), die Art und Weise, wie sie mit dem Stromnetz kommunizieren, hier jedoch noch nicht vollständig geklärt ist. Daher entscheiden Sie sich möglicherweise voreilig für den Kauf eines intelligenten Ladegeräts mit dem „richtigen“ Betriebssystem, da dieses möglicherweise keine andere, noch zu bedenkende Zusatzfunktion enthält, wenn unsere Versorgungsbehörden ihre Anforderungen schließlich bekannt geben .

Vehicle-to-Home (V2H) und Vehicle-to-Grid (V2G) sind Funktionen, die entweder intelligente oder vollständig intelligente Funktionen erfordern. V2H erfordert eine besondere Art von intelligenter Einheit, da es nicht erfordert, dass das Netz mit ihm „kommuniziert“, aber es muss spüren, dass das Netz vorhanden ist, wenn es seine Arbeit erledigen soll, um auf die Autobatterie umzuschalten, falls dies der Fall sein sollte Netz geht offline.

V2G hingegen benötigt eine wirklich hochentwickelte Smart-Charger-Fähigkeit, um mit Netzbefehlen zu kommunizieren und darauf zu reagieren, da es Strom sowohl an das Netz liefern als auch daraus beziehen kann.

Wenn es jedoch um den CCS2-Ladestecker geht, der in praktisch alle neuen batterieelektrischen Fahrzeuge in Australien eingebaut wird, entwickelt die Gruppe, die sich um die Entwicklung dieses CCS-Systems kümmert, noch, wie V2G funktionieren wird. Sie stehen kurz vor dem Abschluss (Testeinheiten werden bereits im Ausland getestet) und die ersten Autos mit V2H/G-Fähigkeit werden bald hier eintreffen.

Leider können Sie zu Hause immer noch kein V2H/G-Ladegerät anschließen, da ich zuvor darauf hingewiesen habe, dass die Standards noch nicht vereinbart sind.

Intelligentes Laden ist ein kommendes „Ding“ und wird die Art und Weise, wie wir über Elektrohändler und das Stromnetz denken und mit ihnen interagieren, auf den Kopf stellen.

Wie in Abbildung 1 zu sehen ist, ist intelligentes Laden ein Muss, um die konkurrierenden Anforderungen der Netzinfrastrukturkosten, des Ladens von Autos und der schwankenden Versorgung mit erneuerbaren Energien auszugleichen. Tatsächlich werden Elektrofahrzeuge einen Nettovorteil für das sich entwickelnde Netz mit erneuerbarer Energieversorgung darstellen. Allerdings sind wir noch nicht am Ziel.

Eine echte Smart-Charger-Funktionalität ist hier nicht aktiviert, und auch die Marktdurchdringung von Elektrofahrzeugen ist noch nicht so weit fortgeschritten, dass das Laden von „dummen“ Ladegeräten zu „dummen“ Zeiten ein Problem darstellt. Darüber hinaus sind Autos und Ladegeräte mit CCS2-Sockel V2H/G noch nicht verfügbar (oder dürfen angeschlossen werden).

Wenn Sie jetzt ein Ladegerät installieren möchten, müssen Sie daher Ihre Anforderungen abwägen und prüfen, ob Sie in Zukunft möglicherweise auf Smart Grid Managed Charging (oder sogar V2G) umsteigen möchten.

Wenn Sie laut meinem Artikel über die Wahl des EV-Modus nur eine Standard-Steckdose benötigen, tun Sie dies jetzt, verkabeln Sie diese jedoch für ein zukünftiges intelligentes Mode-3-Ladegerät.

Das Hinzufügen des größeren Kabels und einiger Datenleitungen stellt bei der Installation des Stromkabels keinen großen Mehraufwand dar. Das Gleiche gilt für die Einschätzung, dass Sie ein intelligentes Mode-3-Ladegerät mit Haushaltslast- und/oder Solarstromerzeugungserkennung benötigen.

Installieren Sie es jetzt, aber prüfen Sie zumindest, ob es über das neueste Open-Source-Betriebssystem verfügt, sodass möglicherweise nur eine einfache Änderung der Programmierung und Datenverbindung erforderlich ist, um „intelligent“ zu werden, anstatt ein völlig neues Gerät zu kaufen.

Wenn Sie jedoch keine Haushaltslast oder PV-Erkennung benötigen, in Zukunft unbedingt V2H/G-Kapazität wünschen, jetzt aber eine Ladung mit 3,6 kW, 7 kW oder sogar 11 kW benötigen, sprechen Sie vielleicht mit Ihrem Elektriker über die Installation einer höheren Steckdose und den Kauf einer höheren Kapazität tragbares Ladegerät, das Sie auch im Urlaub usw. verwenden können.

Auf diese Weise können Sie die Installation eines Modus-3-Ladegeräts vermeiden, das für Ihre Anforderungen überflüssig wird, wenn voll funktionsfähige intelligente Ladegeräte verfügbar und für die Installation hier zugelassen sind.

Wenn Sie den letztgenannten Weg einschlagen, werden Sie persönlich zu den „Smarts“ beim Aufladen. Damit meine ich, dass Sie entweder den Lade-Timer des Autos entsprechend den sich ständig ändernden Spitzen-/Nebenzeiten programmieren müssen und/oder daran denken müssen, spät in der Nacht aufzustehen, um das Gerät einzuschalten, und/oder daran denken müssen, Ihre Laderate so anzupassen, dass es bleibt innerhalb Ihrer Solarleistung an einem heißen Sommernachmittag.

(Es gibt einen Grund, warum intelligente Ladegeräte mit dieser integrierten flexiblen Zeit- und Sensorkapazität irgendwann zur „Norm“ werden.)

Anmerkungen:

Bryce Gaton ist Experte für Elektrofahrzeuge und Autor für The Driven and Renew Economy. Er ist seit 2008 im Elektrofahrzeugsektor tätig und arbeitet derzeit als Elektrosicherheitstrainer/Supervisor für Elektrofahrzeuge an der University of Melbourne. Über sein EV-Transition-Beratungsunternehmen EVchoice unterstützt er Unternehmen, Regierung und Öffentlichkeit außerdem beim Übergang zu Elektrofahrzeugen.