Dokumentation

Dynamisches Lastmanagement

Unser dynamisches Lastmanagement kommt dann zum Einsatz, wenn der Hausanschluss nicht ausreichend Leistung für die vorhandenen Wallboxen zur Verfügung stellen kann.

Dank des cFos Charging Managers können mehrere Wallboxen gleichzeitig betrieben werden, ohne dass der Hausanschluss überlastet wird. Durch das einzigartige dynamische Lastmanagement gelingt es dem cFos Charging Manager, die im Gebäude maximal vorhandene Anschlussleistung auf die zu ladenden Elektroautos zu verteilen. Darüber hinaus können die vorhandenen Wallboxen unterschiedlich priorisiert werden, sodass die verfügbare Ladeleistung zunächst auf höher priorisierte Wallboxen verteilt wird. Neben unseren hauseigenen Wallboxen können auch Wallboxen anderer Hersteller mit in das Lastmanagement integriert werden.

Der Hausanschluss ist normalerweise auf die Nutzung des Gebäudes (z.B. durch Wohnen, Büros, etc.) ausgelegt. In vielen Fällen nutzt wird die zur Verfügung stehende Leistung aber nicht vollständig ausgenutzt, sodass diese zum Laden von Elektroautos verwendet werden kann. Der cFos Charging Manager kann durch das Abfragen von Zählern den aktuellen Leistungsbedarf des Gebäudes messen und die verfügbare Ladeleistung dynamisch anpassen.

Zusätzlich besteht die Möglichkeit, den Verbrauch von Wärmepumpen und Lüftungsanlagen sowie die Erzeugungsleistung von Solaranlagen im Lastmanagement zu berücksichtigen. Der cFos Charging Manager kann sogar nur den ungenutzten Überschuss Ihrer PV-Anlage als Ladeleistung zur Verfügung stellen.

Der Charging Manager Algorithmus

Der cFos Charging Manager führt alle drei Sekunden folgende Aktionen durch:

  • Auslesen aller Zähler, Wallboxen, Wechselrichter und anderer Geräte. Hierbei parallelisiert der cFos Charging Manager die Gerätezugriffe.
  • Prüfen, ob überhaupt geladen werden darf (Autorisierung). Dies kann der Charging Manager anhand seiner eigenen Benutzerverwaltung prüfen oder ein externes OCPP backend kann dies entscheiden.
  • Maximalen verfügbaren Ladestrom, Erzeugungsstrom, Solarüberschuss, etc. berechnen.
  • Verteilung: Man kann allen Wallboxen Prioritäten zuweisen und sie bei Bedarf in Ladegruppen zusammenfassen, die ebenfalls eine Priorität haben. Ladegruppen können wiederum in Ladegruppen zusammengefasst werden.
  • Verteilung: Der verfügbare Ladestrom bzw. die Ladeleistung (bei PV-Überschuss) wird auf die ladenden Autos gemäß der Priorisierung verteilt. Hierbei können diverse Laderegeln und andere Limitierungen berücksichtigt werden, inkl. Vorgaben durch ein externes OCPP backend. Weitere Features: Ladebudgets, Zeitbudgets, first come first served, interactive Overrides durch den Benutzer, etc.
  • Steht nicht genug Leistung zur Verfügung, können Autos pausiert werden, die dann im round robin Verfahren geladen werden.
  • Überprüfung und Bearbeitung der automatischen Umschaltung zwischen 1-phasig und 3-phasig.
  • Die Verteilung findet zunächst für alle Wallboxen statt, die Überschussladen möchten. Dann für alle "normal" ladenden Autos. Überschussladen und normales Laden ist auch kombinierbar.
  • Prüfung und Korrektur von Phasenschieflast.
  • Aktualisierung der möglicherweise vorhandenen externen OCPP backends. Auch Wallboxen, die kein OCPP können, kann der cFos Charging Manager mit einem externen backend verbinden.
  • Aufzeichnung von Transaktionen.
  • Signierte Zählerstände gegebenenfalls speichern und/oder übermitteln.
  • Berechnung aller benutzerdefinierten Variablen und Formeln.
  • Auswertung der Laderegeln für Batteriespeicher.
  • Ermittlung der Zustände aller benutzerdefinierten Ausgänge, z.B. Schaltkontakte.
  • Übermittlung aller Werte an Wallboxen, Batteriespeicher, Wärmepumpen, etc. Hierbei parallelisiert der cFos Charging Manager alle Gerätezugriffe.

Alternativ kann der Charging Manager auch im "Beobachtungsmodus" arbeiten, d.h. er liest nur Werte aus und greift nicht steuernd ein. Er dient dann als connectivity engine für den von uns unterstützten Gerätepark. Zähler, Wechselrichter, Batteriespeicher können ohne Programmänderung durch nachladbare Zählerdefinitionen (die auch die Benutzer erstellen können) in den Charging Manager einbezogen werden. Für Wallboxen, die nicht OCPP sprechen, sind kleine "Treiber" erforderlich, die von cFos eMobility erstellt werden können.

Charging Manager Instanzen sind auch kaskadierbar, d.h. ein Lastmanager steuert weitere Charging Manager, z.B. in einem Parkhaus mit mehreren Etagen.

Weiterhin können die eigentlichen Ladeströme auch von außen über HTTP vorgegeben werden (Stichwort "Ladepläne"). Damit kann man einen externen "Optimizer" anbinden, der sämtliche Stromflüsse zwischen den Geräten steuert.