Smart charging elektrische auto's

[f150]

Van de 8.000.000 auto's in Nederland is op dit moment ca. 1 promille (ruim 8.000) volledig elektrisch. Dat lijkt niet zoveel, maar het is een niet te stoppen trend die ertoe zal leiden dat binnen een of twee decennia overwegend elektrisch gereden zal worden:

 

[ATTACH=CONFIG]21697[/ATTACH]

 

De hybrides zijn in Nederland behoorlijk gehypet door de fiscale voordelen; dat zal vanaf volgend jaar veel minder hard gaan.

 

Parallel aan de verkoop van EV's (electric vehicles) popt de vraag: hoe gaan we ze van stroom voorzien. Een gemiddelde EV gebruikt ca. 15 kWh per 100km. Met een kilometrage van 15.000 km per jaar is dat ruim 2.200kWh per jaar - een verhoging van minimaal 50% van het gemiddelde thuisgebruik.

 

Niet alleen is er een forse toename van het verbruik, wil je snel kunnen laden moet er ook minimaal 11kW aan vermogen geleverd kunnen worden. Met een 3.7kW lader duurt het een volle nacht om een middenklas EV op te laden.

 

Begin volgend jaar starten we thuis met twee EV's (Renault Zoé's) - zie draadje. We willen zoveel mogelijk eigen opgewekte energie gebruiken om de accu's te laden. Dus niet de grijze stroom van het goedkopere nachttarief, maar zoveel mogelijk de groene stroom die overdag door de zonnepanelen wordt geleverd. Met een tweeledig doel: minder salderen, en concreter eigen groene opgewekte stroom verbruiken.

 

Daarnaast willen we - flexibel - de mogelijkheid hebben om snel te laden. Zodat je na een dag woon-werk verkeer, ook nog 's avonds naar een verjaardag kunt zonder dat de EV aan een 3.7kW druppellader staat. Een snellader vergroot het gebruik van je EV.

 

Concreet:

We hebben een 3x35A netaansluiting. Hiermee kun je - zonder dat de selectiviteit in gevaar komt - werken met een 22kW laadstation (3 fases * 32A * 230V = 22.080W). Hiermee kun je een Zoé binnen een uur laden.

Het plan is om een dubbele 22kW lader te plaatsen. Om te blijven voldoen aan de NEN1010 norm, mag er niet meer dan 22kW geladen worden, maar dat wordt dan wel optimaal benut via Smart Charging.

 

Hoe:

1. De laadpaal verdeelt het beschikbare vermogen over de twee outlets. Is er 20kW beschikbaar, en er staan twee auto's te laden, wordt er load balancing toegepast. Vanzelfsprekend duurt het dan langer voordat beide auto's zijn volgeladen. Handig, maar nog niet heel smart.

 

2. Er komt een stroommeter op de hoofdaansluiting. Deze communiceert met de laadpaal waardoor er - indien gewenst - maximale stroom kan worden afgenomen. Als de inductieplaat aan staat, de warmtepomp, de wasmachine en de wasdroger wordt er bv 10kW in huis verbruikt. Dit verbruik wordt in mindering gebracht op het beschikbare vermogen van de laadpaal. Leveren de zonnepanelen 4kW op, kan deze weer worden gebruikt. Per saldo is er dan 6kW minder beschikbaar voor het laden van de auto's.

Hierdoor wordt overbelasting van de hoofdaansluiting voorkomen en kan er maximaal geladen worden zonder verzwaring van de netaansluiting. De volgende stap zou 3x50A zijn, wat het vastrecht zou verhogen van €850 naar €1250 per jaar.

 

3. Er komt een stroommeter op de PV-installatie. De beschikbare stroom kan worden worden verrekend met het verbruik. Is er sprake van een overschot aan energie, kan er ook voor gekozen worden om alleen het 'surplus' te gebruiken om de auto te laden. Hierdoor is er slechts beperkte laadcapaciteit, maar als je de tijd hebt, voorkom je hiermee saldering (wat je in de komende jaren veel geld gaat besparen).

 

4. Nog niet mogelijk maar wel op het wensenlijstje: het vermogen van de PV installatie wordt toegevoegd aan het vermogen van de netaansluiting. In dat geval heb ik 3x35A via het grid, en 3x25A (17.000Wp) via de zonnepanelen. Totaal is er dan 3x60A beschikbaar, genoeg voor het simultaan snelladen van twee Zoé's.

Omdat volgens de NEN1010 norm er achter de hoofdaansluiting geen zwaardere afzekering mag komen, kan dit nog niet. Technisch is het wel veilig op te bouwen, maar de NEN norm is nog niet voorzien op dit soort situaties - die waren tot voor enkele jaren terug vooral hypothetisch.

 

5. Er komt nog een 3.7kW laadunit op de batterijen (die ook begin volgend jaar gepland staan). Aangezien die off grid staan en ook off grid geladen worden, is dat een volledig autarkische laadunit. Momenteel ben ik in overleg voor een 48V systeem, 440Ah (C10), waar je met een DoD (depth of discharge) van 50% ca. 10kWh uit kunt halen. Genoeg voor een rit van 70-80km. De accu's zijn op een zonnige dag met enkele uren gevuld door 6.000Wp aan panelen.

 

Ik ben geen installateur maar gewoon eindgebruiker. Als ik reken- of denkfouten maak: shoot!

 

Meer informatie:

https://code.google.com/p/open-evse/

http://store.openevse.com

http://www.cohere.eu/maxem-smart-charging-thuis-kantoor/

[Range]

En ondanks dat je eindgebruiker bent, petje af kerel, sodeknetter!

[Gast anoniem]

We hebben een 3x35A netaansluiting. Hiermee kun je - zonder dat de selectiviteit in gevaar komt - werken met een 22kW laadstation (3 fases * 32A * 230V = 22.080W). Hiermee kun je een Zoé binnen een uur laden. l]

 

Weet je dat zeker?

 

Ik quote een stukje uit een algemene site over snelladen en lees:

 

Snelladen op AC-wisselstroom

 

Renault komt dit jaar met de ZOE op de markt, die op 400 Volt kan laden met 32 tot wel 63 ampère. Deze manier van laden, met een binnenboordlader op hogere spanning of stroomsterkte, heet wisselstroom-snelladen (AC). Renault brengt hiervoor de Cameleon-lader op de markt, deze binnenboordlader is geschikt voor elk vermogen tot 43 kW. Hiermee kunnen elektrisch rijders terecht bij openbare oplaadpunten. Deze krachtstroomaansluitingen leveren wisselstroom, doorgaans van 11 tot 22 kW. Ter vergelijking, normale wandcontactdozen leveren 3,6 kW (230V, 16A). Een Renault ZOE is voorzien van een batterij met een opslagcapaciteit van 22 kWh, het opladen duurt dan zo’n uur.

 

Ik vind het verwarrend, want bedoelen ze dat je op 400 Volt moet laden om binnen dat uur te blijven?

En is het dan 80% vol, of 100% ?

 

Nu had ik ooit begrepen dat het niet bevorderlijk is om snel te laden, en dat je beter op 4 uur kan laden, dan op 1 uur.

Nu zal de accu van deze auto's niet te vergelijken zijn met de accu's die ik in Spanje heb staan op mijn zonnepanelen, maar ik snap de voordelen van snelladen niet zo goed.

Ok, ik snap dat als je onderweg een lege accu heb, je niet zit te wachten op een verplichte pauze van 4 uur, maar in hoeverre is dat een punt als je de auto thuis heb staan?

Met een beetje plannen moet je dit naar mijn idee goed kunnen uitstippelen.

Als blijkt dat snelladen in het geheel niet schadelijk en/of duurder is, dan heb ik niks gezegd en snap ik dat je gebruik wil maken van snelladen.

[MyronPrps]

Maar het geluid van een krachtige benzine motor.......daar krijg ik kippenvel van

[houthe]

Maar het geluid van een krachtige benzine motor.......daar krijg ik kippenvel van

 

Waarom denk je dat ie er zo'n dikke F150 naast heeft

[MyronPrps]

Waarom denk je dat ie er zo'n dikke F150 naast heeft

 

Daar heb je weer gelijk in, is eigenlijk wel een kudo waard he;)

[f150]

Weet je dat zeker?

 

Ik quote een stukje uit een algemene site over snelladen en lees:

 

Snelladen op AC-wisselstroom

 

 

 

Ik vind het verwarrend, want bedoelen ze dat je op 400 Volt moet laden om binnen dat uur te blijven?

En is het dan 80% vol, of 100% ?

 

Nu had ik ooit begrepen dat het niet bevorderlijk is om snel te laden, en dat je beter op 4 uur kan laden, dan op 1 uur.

Nu zal de accu van deze auto's niet te vergelijken zijn met de accu's die ik in Spanje heb staan op mijn zonnepanelen, maar ik snap de voordelen van snelladen niet zo goed.

Ok, ik snap dat als je onderweg een lege accu heb, je niet zit te wachten op een verplichte pauze van 4 uur, maar in hoeverre is dat een punt als je de auto thuis heb staan?

Met een beetje plannen moet je dit naar mijn idee goed kunnen uitstippelen.

Als blijkt dat snelladen in het geheel niet schadelijk en/of duurder is, dan heb ik niks gezegd en snap ik dat je gebruik wil maken van snelladen.

 

Het zijn lithium accu's, die kunnen enorme laadstromen aan zonder dat de interne weerstand toeneemt (en daarmee de temperatuur). Snelladen is in dat opzicht prima en leidt niet tot kwaliteitsverlies van de accu. Voor de PV installatie zul je vermoedelijk gel/tractie/agm gebruiken, in ieder geval lood?

Die 400V is de lijnspanning tussen twee 230V fases (https://nl.wikipedia.org/wiki/Lijnspanning). Laad je met 22kW een uur, pomp je inderdaad ca. 20kWh in de accu's. In de praktijk is dat vol (je accu is tenslotte ook zelden helemaal leeg).

Snelladen is dus niet schadelijk of duurder (tenzij het ten koste gaat van het salderen).

[f150]

Maar het geluid van een krachtige benzine motor.......daar krijg ik kippenvel van

 

He, vergeet niet dat de Zoé is uitgerust met Z.E. Voice om voetgangers te attenderen op de stille auto:

 

Ik kan natuurlijk vragen aan de dealer of ze het geluid van de F150 V8 kunnen gebruiken..

[Stuudje]

Ik kan natuurlijk vragen aan de dealer of ze het geluid van de F150 V8 kunnen gebruiken..

Haha, dat is als het geluid van een f16 horen en een meeuw zien vliegen.

[Loreen]

Je kan ook gewoon je raampje opendoen en broem broem roepen.

 

@f150 ik zou echt dolgraag wat zinnigs of inhoudelijks willen zeggen op je bericht, maar meer dan *broem broem* kan ik geloof ik niet bijdragen

[f150]

Je kan ook gewoon je raampje opendoen en broem broem roepen.

 

@f150 ik zou echt dolgraag wat zinnigs of inhoudelijks willen zeggen op je bericht, maar meer dan *broem broem* kan ik geloof ik niet bijdragen

 

Jij hebt andere kwaliteiten;)

[MyronPrps]

He, vergeet niet dat de Zoé is uitgerust met Z.E. Voice om voetgangers te attenderen op de stille auto:

 

Ik kan natuurlijk vragen aan de dealer of ze het geluid van de F150 V8 kunnen gebruiken..

 

Dit maakt het niet beter....

[Richard434]

Erg Interessant draadje dit!

Ik zal ergens van het weekend in alle rust je plan doornemen en kijken of je geen denkfouten maakt.

Vooral het stuk in combinatie met de PV panelen moet ik even rustig bekijken

 

Wel zet ik vast een link neer zodat je kan kijken naar de benodigde kabeldiameters.

http://www.draka.nl/Kabulator-nl

 

Zelf zou ik wel vast rekening houden bij de kabeldiameters, met de koppeling aan de PV-panelen.

Ook zou ik een extra beveiliging en (hoofd)schakelaar voor de laadunit plaatsen.

Verdere details kom ik van de week op terug!

[Range]

Haha, dat is als het geluid van een f16 horen en een meeuw zien vliegen.

 

Haha prachtige uitspraak, mijn dag begint lekker zo ^^!

[f150]

Mooie link van Draka @Richard434. Ik was uitgegaan van 5x10mm2 met aardscherm. Zeker zolang er achter de hoofdzekering niet zwaarder mag worden afgezekerd en er maximaal 32A doorheen gaat is dat voldoende. De tool laat wel zien dat - als bv de NEN norm ooit wordt aangepast en de PV vermogen mag woden toegevoegd - 16mm2 geen overbodige luxe is dus misschien is het beter om daar 30-40 meter van te leggen.

 

De PV installatie is C20A afgezekerd, met nog extra verdeelkast, DC en AC hoofdschakelaars bij de omvormer. Deze komt met 5x6mm2 aan op de hoofdverdeler.

Er komt in de meterkast een aparte installatieautomaat voor de laadpaal, samen met kWh-meters, extra hoofdschakelaar en meet- en regeltechniek om de laadpaal via de modbus aan te sturen.

 

Als laadpaal maakt de ICU EVe de meeste kans omdat deze goed compatible is met de regelunit die de belasting meet en het beschikbare vermogen daarop aanpast:

http://www.icu-charging-stations.com/index.php?id=238

 

 

[ATTACH=CONFIG]21720[/ATTACH]

 

[ATTACH=CONFIG]21721[/ATTACH]

 

[ATTACH=CONFIG]21722[/ATTACH]

[Richard434]

Draka heeft met de kabelcalculator zeker een mooie tool gemaakt,

Zelf zou ik in dit geval ook voor de 16mm2 gaan.

 

Verder verwacht ik dat de NEN geen uitzondering zal maken voor een hogere beveiliging.

Aangezien de diameters van de draden achter de zekering hierop gebaseerd zijn, zou je hierdoor dus onveilige situatie's in de hand kunnen werken.

 

Technisch is het absoluut mogelijk om de installatie zo te maken dat je vooral op PV laad.

 

Heb je wel eens gemeten hoeveel opbrengst je uiteindelijk daadwerkelijk hebt op je PV installatie?

Wat je namelijk zou kunnen doen is de PV-panelen via een omkeerschakelaar* op je lader kunnen aansluiten,

zodat je handmatig kunt kiezen tussen volledig PV en via het net.

 

*(Bijvoorbeeld: (dit is de 20A versie, je hebt ze ook groter, uiteraard) http://datasheet.moeller.net/datasheet.php?model=207132&locale=nl )

 

Maar zoals ik gister al zei, ik zal er van het weekend even rustig in duiken.

[Richard434]

Na er even ingedoken te zijn,

In de basis ziet het er zeer goed ontworpen uit.

Het belangrijkste is de software die het smart-charging moet verzorgen.

Het mooiste zou zijn om de PV panelen deels te kunnen koppelen aan de laadunit, zodat je normaal gesproken via de PV panelen laad.

Nu is daarvoor uiteraard wel van belang dat je de Zoë's overdag aan het laden zou kunnen hebben.

Eventueel met de eerder genoemde omkeerschakelaar, of een losse schakelaar zou je het op die manier kunnen maken

Het voordeel van alleen via de PV panelen laden hoef ik niet uit te leggen neem ik aan.

[Gast Peerke]

Is het niet dat accu's ook maar een bepaalde levenscyclus kennen ? 

Daarnaast is de capaciteit van een accu afhankelijk van de temperatuur. 

Accu's gaan gemiddeld 6 jaar mee.

Mijn Suzuki is 20 jaar oud en slechts zelden een accu verwisseld.

[f150]

De levensduur verschilt enorm per type accu. In je Suzuki zit bijna zeker-te-weten een loodaccu. De betere loodaccu's gaan inderdaad zo'n 6 jaar mee. 

Li-ion kan - mits goed gefabriceerd en zorgvuldig geladen - tot 20 jaar mee gaan.

 

Mijn huidige 6.4 kWh (thuis)accu staat er nu 4 jaar startte op 98%. De degradatie is nu 4% - gemiddeld 1% per jaar:

 

In die 4 jaar is er geen storing geweest met de accu; wel heb ik de DC lastscheiders moeten verzwaren omdat vanwege een slechte koppeling de lastschakelaar te warm was geworden. De accu komt eigenlijk nooit boven de 30º. 

Op dit moment is de batterij 732x volledig geladen/ontladen. In de zomermaanden maak je geen cycles, omdat in de paar uur dat er geen licht is, maximaal 20% wordt onttrokken aan de accu. Er is ca. 3.500kWh door de batterij heen gegaan.

 

Dit draadje is opgezet voor het slim laden van auto's. Dat werkt perfect - inmiddels staat er ook een Kona EV en een elektrische motor, alleen kan ik daarvan niet zelf de degradatie van de batterijen monitoren maar gezien de jaarlijkse 'afname' van actieradius ligt dat rond de 2%. Door langzamer te laden lijkt de degradatie ook minder snel te gaan.

 

 

[John Durden]

Interessant. Met een 75Kw accu en rond de 30k elektrisch per jaar kom ik al snel op 6000-7000 KWh extra per jaar. Inclusief rest van verbruik kom ik dan al bijna aan de grens waar zakelijk gebruiken begint. En dito vastrecht.

Degradatie accu (na 50k km ongeveer 4%) is minder een probleem dan overige onderdelen van de EV.

[Floesh]

Ik heb een vraag waarom je de opbrengst van de PV-installatie rechtstreeks naar de auto laadpaal zou laten gaan, zolang het binnen het eigen circuit/meterkast blijft (er dus geen teruglevering plaatsvindt) maakt het toch niet zoveel uit of je wasmachine of een laadpaal deze elektriciteit gebruikt?

[JHaas]

Door automatisering hoef je dan zelf niet je auto van de lader te halen zodra het bewolkt wordt?