Elektryczna ładowarka samochodowa zasilana energią słoneczną: rozmiar panelu, przechowywanie baterii i wybór ładowarki

Samochód elektryczny o mocy 60 kWh zaparkowany obok instalacji na dachu o mocy 6 kW brzmi jak idealne połączenie. W praktyce większość właścicieli nadal ładuje z sieci wieczorem, ponieważ wielkość skrzynki ściennej jest dostosowana do samochodu, a nie do układu fotowoltaicznego. Jest to ładowarka samochodowa zasilana energią słoneczną decyzja systemowa, a nie zakup sprzętu : panele, akumulator i moc ładowania muszą do siebie pasować. Logika jest na tyle prosta, że ​​można ją zweryfikować za pomocą kilku obliczeń przed wydaniem pieniędzy, a w tym artykule opisano dokładnie te obliczenia.

Czym właściwie jest ładowarka EV zasilana energią słoneczną

Ładowarka samochodowa zasilana energią słoneczną nie jest pojedynczym urządzeniem. Jest to łańcuch urządzeń: panele fotowoltaiczne wytwarzają prąd stały, falownik fotowoltaiczny przekształca go w domowy prąd przemienny, domowa bateria magazynuje nadwyżkę energii, a stos ładowania pojazdów elektrycznych dostarcza tę energię do samochodu w razie potrzeby. Urządzenie naścienne jest technicznie raczej urządzeniem EVSE (urządzeniem zasilającym pojazd elektryczny), a nie ładowarką, ponieważ konwersja prądu przemiennego na prąd stały odbywa się w ładowarce pokładowej pojazdu. To rozróżnienie ma znaczenie przy porównywaniu produktów: specyfikacja stosu ładującego jest najmniej interesującą częścią systemu.

Istnieją przenośne ładowarki słoneczne, ale rozwiązują inny problem. Składany panel o mocy 200 W wytwarza w pogodny dzień około 1 kWh, co odpowiada około 5 km jazdy przeciętnym pojazdem elektrycznym. Jedynym praktycznym sposobem zasilania samochodu energią słoneczną jest instalacja stała w połączeniu z puszką naścienną, więc dalsza część tego przewodnika skupia się na tej konfiguracji.

Pierwsze dwie architektury zapewniają bezpośrednią kontrolę nad udziałem energii słonecznej w ładowaniu. Trzeci jest popularny na rynkach pomiaru netto, ale tak naprawdę nie zasila samochodu z paneli w czasie rzeczywistym.

Dopasowanie rozmiaru paneli, przechowywania i szybkości ładowania do tego samego celu

Zacznij od tego, co zużywa samochód, a nie od ładowarki. Typowy pojazd elektryczny zużywa około 15–20 kWh na 100 km. Ta pojedyncza liczba wpływa na każdą inną decyzję w systemie.

• Na 15 000 km rocznie przy zużyciu 18 kWh na 100 km samochód potrzebuje około 2700 kWh rocznie.
• W Europie Środkowej i Północnej jeden kWp energii fotowoltaicznej wytwarza około 900–1100 kWh rocznie, więc około 3 kWp paneli pokrywa całe roczne zużycie samochodu.
• Jeśli dom jest już wyposażony w energię słoneczną, pozostaje pytanie, jaka część tej produkcji pokrywa się z godzinami, w których samochód jest podłączony do prądu.

Straty podczas ładowania nieco komplikują tę arytmetykę. Typowa sesja ładowania prądem przemiennym powoduje utratę od 5 do 10 procent energii podczas konwersji i podgrzewania kabla, więc roczna wartość 2700 kWh przekłada się na około 2900–3000 kWh pobieranych z układu słonecznego lub sieci. Dlatego przy wymiarowaniu panelu należy uwzględnić niewielki margines wynoszący około 10 procent.

Ile baterii faktycznie potrzebujesz

Pamięć zmienia obliczenia. Użyteczna bateria o pojemności 10 kWh wystarcza na około 50–70 km wieczornego ładowania, co wystarcza na większość codziennych dojazdów do pracy. Bez przechowywania, Wallbox może wykorzystywać jedynie nadwyżkę energii słonecznej, która istnieje dokładnie w momencie ładowania, więc samochód podłączony do prądu o 18:00 prawie na pewno będzie pobierał energię z sieci nawet po słonecznym dniu.

Aby uzyskać kompletny pakiet mieszkaniowy, system taki jak Zestaw fotowoltaiczny o mocy 8 kW z magazynowaniem 10 kWh obejmuje zarówno wytwarzanie, jak i bufor wymagany przez konfigurację ładowania pojazdów elektrycznych. Zestaw zasila również obciążenia w domu, więc ładowarka czerpie ze wspólnych nadwyżek, zamiast potrzebować własnego, dedykowanego układu.

Zestaw fotowoltaiczny 8KW z magazynem 10KWh Dostawcy, Firma - Uni Z International Uni Z International B.V. to chiński zestaw fotowoltaiczny o mocy 8 kW z dostawcami i fabryką magazynowania 10 kWh. Zestaw fotowoltaiczny o mocy 8 kW z magazynem to ... Zobacz produkt →

Dopasowanie ładowarki do mocy wytwórczej

Moc ładowarki powinna odpowiadać zestawowi i akumulatorowi, a nie maksymalnemu współczynnikowi akceptacji samochodu. Ładowarka o mocy 7,3 kW wymaga, aby system utrzymywał stałą moc wyjściową 7,3 kW. Zestaw o mocy 5 kWp z baterią 10 kWh wyczerpuje swój bufor w ciągu około 80 minut z taką szybkością, zanim przejmie zasilanie z sieci. Jest to dopuszczalne, jeśli ładujesz w godzinach szczytu w godzinach południowych; staje się to wadą konstrukcyjną, jeśli oczekujesz, że skrzynka ścienna będzie działać z pełną wydajnością z małej tablicy.

Szczegółowy opis z praktycznymi przykładami dla różnych rozmiarów samochodów i rocznych przebiegów znajdziesz w naszym przewodniku ile paneli słonecznych potrzeba do ładowania pojazdów elektrycznych .

Wybór ładowarki EV: poziomy mocy prądu przemiennego i opcje złączy

Domowe instalacje fotowoltaiczne wykorzystują stosy ładowania AC, a nie szybkie ładowarki DC. Praktyczne opcje to 7,3 kW przy podłączeniu jednofazowym i 11 kW lub 22 kW przy połączeniu trójfazowym. Pale prądu stałego o mocy od 30 kW w górę należą do stacji publicznych i składów handlowych; okablowanie jednego z nich w domu zwiększa straty i koszty konwersji i rzadko powoduje szybsze ładowanie samochodu, ponieważ pokładowa ładowarka i tak wyznacza limit.

W przypadku ładowania prądem zmiennym rozróżnienie między wtyczką a gniazdem ma większe znaczenie, niż spodziewa się większość kupujących. Wersja z wtyczką utrzymuje kabel na uwięzi przymocowany do stosu, dzięki czemu kierowca podłącza tylko jeden koniec do samochodu. Wersja z gniazdem wymaga od kierowcy niesienia własnego kabla, co jest odpowiednie dla gospodarstw domowych posiadających dwa samochody i korzystających z różnych standardów złączy.

W przypadku typowego gospodarstwa domowego wyposażonego w jeden samochód, Domowa ładowarka EV o mocy 7,3 kW z wtyczką do ładowania obejmuje zdecydowaną większość scenariuszy nocnych i południowych i działa na większości istniejących połączeń jednofazowych. Jeśli dom jest już zasilany trójfazowo, a panel fotowoltaiczny regularnie eksportuje nadwyżki w ciągu dnia, Ładowarka EV o mocy 11 kW z wtyczką typu 2 skraca czas ładowania o jedną trzecią i pozwala pełniej wykorzystać szczyty światła dziennego.

ŁADOWARKA EV 11KW A011KP1-E-2 WTYCZKA ŁADOWANIA Dostawcy, firma - Uni Z International Uni Z International B.V. to chińska ŁADOWARKA EV 11 kW A011KP1-E-2 WTYCZKA ŁADOWANIA Dostawcy i fabryka, ŁADOWARKA EV 11 kW nadaje się do stosowania w... Zobacz produkt →

ŁADOWARKA EV 7,3 kW A7300P1-E WTYCZKA ŁADOWANIA Dostawcy, firma - Uni Z Internationala Uni Z International B.V. to chińska ŁADOWARKA EV 7,3 kW A7300P1-E WTYCZKA ŁADOWANIA Dostawcy i fabryka, z wtyczką i ładowaniem, po prostu podłącz... Zobacz produkt →

W przypadku gospodarstwa domowego składającego się z dwóch samochodów, stos o podwójnej mocy 22 kW pozwala uniknąć kosztów drugiej skrzynki ściennej, ale tylko wtedy, gdy połączenie trójfazowe i układ rzeczywiście mogą go zasilić. W przeciwnym razie kupujesz moc ładowania, której układ fotowoltaiczny nie jest w stanie zapewnić. Techniczne kompromisy pomiędzy wolniejszym ładowaniem prądem zmiennym i szybszym ładowaniem prądem stałym wyjaśniono w naszym porównaniu Ładowanie AC i DC , z którym warto się zapoznać, zanim zdecydujesz się na rodzaj stosu.

Praktyczne kontrole przed montażem

Większość problemów z instalacją ma swoje źródło w trzech punktach, które można sprawdzić:

1. Sprawdź zasilanie dochodzące do budynku. Ładowanie 11 kW i 22 kW wymaga podłączenia trójfazowego; Ładowarka jednofazowa o mocy 7,3 kW jest bezpiecznym rozwiązaniem domyślnym dla starszych domów.
2. Sprawdź limit ładowarki pokładowej samochodu. Wiele pojazdów elektrycznych akceptuje tylko 7,3 kW lub 11 kW prądu przemiennego, więc stos o mocy 22 kW nadal ładuje je zgodnie z dolnym wewnętrznym limitem.
3. Sprawdź zarządzanie nadwyżkami. Stos ładowania powinien być w stanie zwiększać moc zgodnie z nadwyżką energii słonecznej, w przeciwnym razie akumulator domowy rozładuje się przed wieczornym szczytem.

Kompatybilność złączy zasługuje na uwagę przed złożeniem zamówienia. Większość europejskich pojazdów elektrycznych wykorzystuje typ 2 do ładowania prądem przemiennym, ale układ kabli i położenie portu ładowania w samochodzie mogą zmieniać najlepszą wersję stosu. Przed montażem należy sprawdzić lokalizację otworu w stosunku do proponowanego położenia pala, szczególnie w wąskich garażach lub na wspólnych miejscach parkingowych.

Kolejnym praktycznym czynnikiem, który należy wziąć pod uwagę, jest klasa obudowy. Stos ładujący o stopniu ochrony IP65 lub wyższym można zamontować na zewnątrz obok miejsca parkingowego, co pozwala uniknąć długich kabli biegnących przez dom. Instalacja wewnętrzna chroni urządzenie przed wpływami atmosferycznymi, ale zwiększa koszty okablowania, jeśli parking znajduje się daleko od panelu elektrycznego.

Prawdziwe instalacje rzadko są tak czyste, jak na schemacie elektrycznym. Udokumentowaliśmy, że jeden został ukończony Skrzynka do montażu stosu ładowania pojazdów elektrycznych który pokazuje, jak sprzęt, połączenie elektryczne i warunki fizyczne w miejscu działania sprawdzają się w praktyce.

Wniosek jest spójny w przypadku każdego projektu: zakup ładowarki samochodowej zasilanej energią słoneczną nie wiąże się z zakupem puszki ściennej. Chodzi o to, czy układ, akumulator i punkt ładowania są dobrane tak, aby umożliwiały ten sam roczny przebieg i ten sam dzienny harmonogram. Jeśli tak, nawet skromne stosy o mocy 7,3 kW zapewniają przebieg w pełnym słońcu. Jeśli tak nie jest, żadna ładowarka, niezależnie od mocy, nie jest w stanie zmienić tego, skąd pochodzą elektrony .