Ladestation für Elektrofahrzeuge
Optimierung im Detail
Die optimierten Lademodi gewährleisten effiziente Ladevorgänge und ermöglichen die Kontrolle über die Ladevorgänge des Elektrofahrzeugs. Zur Verfügung stehen drei Lademodi:
Der Grünstrom Modus, bei dem fast ausschließlich selbst erzeugte Energie verwendet wird.
Der Schnelllade Modus, bei dem das Fahrzeug so schnell wie möglich mit allen verfügbaren Ressourcen geladen wird.
- Der intelligente Modus, bei dem der Ladevorgang eigenverbrauchs- und tarifbasiert optimiert wird. Individuelle Einstellungen sind möglich, damit das geladene Fahrzeug nach Bedarf verfügbar ist und zugleich möglichst kostengünstig geladen wird.
Bei allen Lademodi kann eingestellt werden, ob die Energie aus der Batterie (Stromspeichersystem) zum Laden des Elektrofahrzeugs genutzt werden soll.
Lademodi
Grünstrom Modus
Idealerweise wird das Elektrofahrzeug im Grünstrom Modus nur mit PV-Überschuss geladen. Die strikte Einhaltung der PV-Überschusskurve kann jedoch zu Unterbrechungen während des Ladevorgangs führen, insbesondere an bewölkten Tagen. Um einen stabilen Ladevorgang zu gewährleisten, wird das Fahrzeug geladen, solange der Anteil an selbst erzeugter Energie am Ladevorgang über 90 % liegt. Diese ist abhängig vom Mindestladestrom und den Ladephasen (1-, 3-phasig) des angeschlossenen Fahrzeugs.
In dem dargestellten Szenario in Grafik 1 ist von etwa 17:00 Uhr bis 18:30 Uhr bewölkt, so dass nicht ausreichend PV-Energie erzeugt werden kann, um das Fahrzeug weiter laden zu können. Der Algorithmus der Optimierungsfunktion “Intelligentes EV-Laden” entscheidet unter Berücksichtigung der aktivierten Einstellung zum Laden mit Energie aus der Batterie, dass in diesem Zeitraum das Laden des Fahrzeugs durch Entladung der Batterie sowie einer geringen Strommenge aus dem öffentlichen Netz fortgesetzt werden kann und verhindert damit, eine Unterbrechung des Ladevorgangs, wie in Grafik 2 dargestellt.
Schnelllade Modus
Im Schnelllade Modus wird das Fahrzeug unter Verwendung aller verfügbaren Ressourcen so schnell wie möglich geladen. Dies bedeutet, neben dem selbst erzeugten PV-Strom der Photovoltaikanlage wird der Energiebedarf durch Batterieentladung (Stromspeicher-System) und Netzbezug abgedeckt, wie in Grafik 3 dargestellt. Es werden die Energieressourcen gewählt, die den schnellsten Ladevorgang gewährleisten. Die Ladestrombegrenzung kann in der ViCare-App manuell zwischen 6-16 A pro Phase eingestellt werden.
Bitte beachten Sie, dass die Ladestrombegrenzung die Ladeleistung Ihres Elektrofahrzeugs reduziert. Die Verringerung dieser Begrenzung kann dazu führen, dass Ihr Fahrzeug nicht mehr lädt. Stellen Sie einen Wert ein, der über dem Mindestladestrom des Fahrzeugs liegt.
Intelligenter Modus
Der Intelligente Modus kombiniert persönliche Bedürfnisse mit komplexen Datenanalysen, um das Laden des Fahrzeugs vollautomatisch zu optimieren. Zusätzlich zur Eigenverbrauchsoptimierung steht im intelligenten Modus die tarifbasierte Optimierung zur Verfügung, die in ViCare aktiviert werden kann. Diese Optimierungsfunktionen arbeiten Hand in Hand. Das Energy Management berücksichtigt neben dynamischen und zeitbasierten Strompreisen sowie verfügbarem PV-Überschuss, wenn eine Photovoltaikanlage Teil des Systems ist, die hinterlegten individuellen Einstellungen des intelligenten Modus. Basierend auf Vorhersagen wird der Ladevorgang intelligent geplant, um den wirtschaftlichsten und effizientesten Ladevorgang zu erzielen.
Damit mit der tarifbasierten Optimierung Kosten eingespart werden können, ist es erforderlich, dass ein aktiver dynamischer oder zeitbasierter Stromtarif hinterlegt wurde und das “Dynamic Assistant” Abonnement in ViCare aktiv ist.
Durch jede neue Verbindung des Elektrofahrzeugs mit der Ladestation beginnt ein neuer Optimierungszyklus. Je exakter die Angaben der nachfolgenden individuellen Einstellungen sind, desto besser kann der Ladevorgang optimiert und Kosten eingespart werden.
Ladezustände: Basierend auf der Angabe des Start-Ladezustands und des gewünschten Ziel-Ladezustands, analysiert und plant das Energy Management präzise die benötigte Energiemenge.
Ladezeitfenster: Das Energy Management weiß durch Angabe des Ladezeitfensters, wie viele Stunden das Fahrzeug voraussichtlich mit der Ladestation verbunden sein wird. Aus dem verfügbaren Zeitraum leiten sich drei Ladestrategien ab: Ausgewogenes Laden, zeitsparendes Laden und kostensparendes Laden.
In dem dargestellten Szenario in Grafik 5 ist ein dynamischer Tarif vorhanden. In den individuellen Einstellungen des intelligenten Modus wurde “ausgewogenes Laden” mit einem Ladezeitfenster von 13 Stunden und einem gewünschten Ziel-Ladezustand von 23 kWh definiert. Bei der Entscheidung der Vorgehensweise berücksichtigt das Energy Management neben diesen Einstellungen die erwartete PV-Stromerzeugung (Eigenverbrauchsoptimierung) sowie die erwarteten Strompreise (tarif-basierte Optimierung). Das Fahrzeug wird um 16:00 Uhr mit der Ladestation verbunden und mit verfügbarem PV-Überschuss geladen. Aufgrund des hohen Strompreises in der ersten Hälfte des Ladezeitfensters und eines ausreichenden Zeitpuffers bis zur Ziel-Ladezeit, entscheidet das Energy Management den Rest der erforderlichen Energie zur Realisierung des Ziel-Ladezustands nicht aus dem öffentlichen Stromnetz zu beziehen, sondern die Ladung zu pausieren. Die Ladung wird in Zeiten mit niedrigerem Strompreis ab Mitternacht fortgesetzt. So kann das größtmögliche Einsparpotenzial erzielt werden.
In dem dargestellten Szenario in Grafik 6 ist keine Photovoltaikanlage Teil des Systems bzw. es steht aufgrund von Wetterbedingungen keine selbst erzeugte Energie zur Verfügung. Aus diesem Grund wird der gesamte Ladevorgang des Fahrzeugs erst ab Mitternacht zu einem niedrigeren Strompreis gestartet, statt sofort nach Verbinden des Fahrzeugs mit der Ladestation um 16:00 Uhr. So kann die Ladung zu dem niedrigsten Strompreis realisiert werden.
Wird die Ladestrategie “zeitsparendes Laden” mit einem Ladezeitfenster von beispielsweise 6 Stunden gewählt, kann es dazu kommen, dass der Schutz vor Preisspitzen nicht realisiert werden kann, weil der verfügbare Zeitpuffer zu gering ist, um die Ladung signifikant zu verschieben. Der Ladevorgang wird in diesem Fall tarifbasiert optimiert, aber im Ergebnis kann die Kosteneinsparung gering ausfallen.
Überlastungsschutz
Ohne Überlastungsschutz
Der Wert des maximalen Netzanschlussstroms ist überschritten und die Kapazität des Hausanschlusses ist überlastet.
Mit Überlastschutz
Der Überlastschutz des Viessmann Energy Managements wird automatisch gestartet und schützt Ihren Hausanschluss vor Überlastung. Wenn erforderlich, wird die Ladeleistung des Elektrofahrzeugs dynamisch reduziert, so dass der Ladevorgang mit der maximal möglichen Leistung durchgeführt wird. Gleichzeitig wird das Überschreiten des maximalen Netzanschlussstroms verhindert, um das Auslösen von Leitungsschutzschalter zu verhindern.︎
Hinweis: Der Überlastschutz schützt Ihren Hausanschluss und optimiert den Ladevorgang, ersetzt aber keine generellen Sicherheitsvorkehrungen, wie Schutzschalter gegen Systemschäden durch zu hohe Stromstärken.
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