Зареждане на електромобил със слънчева енергия: зареждане от соларни панели у дома

Да: можете да зареждате автомобила си с електричеството, произведено от соларните панели на покрива ви. В свързана към мрежата (on-grid) соларна система панелите захранват електрическата инсталация на дома; тъй като домашното ви зарядно устройство е свързано към същата инсталация, значителна част от зареждането, започнато докато слънцето произвежда, се покрива директно от слънцето. В това ръководство обясняваме на разбираем език как работи системата, колко панела са нужни с примерно изчисление и кои функции на зарядното устройство работят най-ефективно със слънчевата енергия.

Идеята да зареждате автомобила със слънчева енергия обединява две инвестиции (покривната соларна система и домашната зарядна станция) около една цел: да намалите разхода за енергия на километър и да захранвате автомобила с електричество, което сами произвеждате. Да започнем с едно важно уточнение: Bemis е производител на зарядни устройства за електромобили; соларните панели и инверторите са отделна група оборудване и се проектират от вашата соларна фирма. Добрата новина е, че всяка правилно изградена домашна зарядна станция работи безпроблемно заедно със соларна система.

Как работи зареждането на електромобил от соларни панели?

Голямата част от домашните соларни системи са свързани към мрежата, тоест работят on-grid. Панелите произвеждат постоянен ток (DC) от слънцето; инверторът го преобразува в използвания в дома променлив ток (AC) и го подава към главното електрическо табло. Оттам нататък произведената енергия захранва уреда, който работи в момента (хладилника, климатика и, разбира се, зарядното устройство на електромобила). Ако производството е по-малко от потреблението, разликата се допълва от мрежата; ако е повече, излишъкът се отдава в мрежата. Целият поток е автоматичен: когато стартирате зареждането, не е нужно да мислите кой източник се използва във фонов режим.

В тази архитектура ролята на зарядното устройство е ясна: стенната зарядна станция (wallbox) се свързва към таблото на дома и безопасно предава идващата от таблото енергия към автомобила. Дали в момента енергията идва от панела или от мрежата, не променя работата на зарядното устройство, затова не е нужно да търсите „зарядно устройство специално за соларна система“. Хибридният инвертор, използван в системите с батерийно съхранение, също не променя тази логика: той управлява панелите и батерията и захранва таблото на дома; домашното зарядно устройство отново работи, свързано към таблото. Това, което наистина увеличава дела, покрит от слънцето, е зареждането да съвпада с часовете на високо производство и възможността токът на зареждане да се регулира според производството.

• Панелите произвеждат DC → инверторът го преобразува в AC → главното табло захранва и дома, и зарядното устройство.
• Ако слънцето е достатъчно, зареждането идва основно от панелите; ако не е, недостигът се допълва от мрежата: зареждането никога не прекъсва.
• Wallbox работи независимо от марката на панелите и инвертора; не е нужна специална „соларна версия“ на зарядното устройство.
• Свързването към таблото и монтажът във всички случаи трябва да се извършат от правоспособен електротехник.

Колко панела и колко kW са нужни? Хипотетично примерно изчисление

Отговорът зависи от потреблението на автомобила ви и от това колко километра изминавате на ден. Да започнем с често срещано допускане: един електромобил изразходва около 15-20 kWh енергия на 100 километра. При това допускане шофьор, който изминава средно 40 км на ден, има дневна нужда от енергия около 6-8 kWh; като се добавят и около 10% загуби по време на зареждане, производство от приблизително 7-9 kWh на ден покрива това използване.

И за панелите да използваме хипотетична средна стойност: да приемем, че 1 kWp инсталирана мощност в условията на Турция произвежда средно 3,5-4,5 kWh на ден (стойността се променя значително според региона, сезона, ориентацията на покрива и засенчването; тези стойности са само за ориентир). Като съчетаем двете допускания, получаваме следната картина:

Две бележки са важни. Първо, това изчисление показва само дела на автомобила; за собственото потребление на дома (бяла техника, осветление, климатик) капацитетът се планира отделно. Второ, производството е сезонно: система, която през лятото надхвърля дневната цел, през зимата може да остане под нея. Реалното оразмеряване се уточнява с огледа, който ще направи вашата соларна фирма, като вземе предвид площта, ориентацията и наклона на покрива и профила на потребление. Използвайте посочените стойности като първоначална представа, а инвестиционното решение основавайте на огледа.

Кое зарядно устройство е подходящо за слънчева енергия?

Технически всяка AC домашна зарядна станция с конектор Type 2 работи в дом със соларна система. От гледна точка на ефективността обаче разлика прави една функция: възможността токът на зареждане (а оттам и мощността) да се регулира. Слънчевото производство се променя постоянно през деня; достига връх по обед, а сутрин и вечер спада. Когато можете да намалите мощността на зареждане до по-ниска степен, консумираната от устройството мощност се доближава до производството и по-голяма част от зареждането се покрива от панелите вместо от мрежата. В часовете с обилно производство пък увеличавате степента и прехвърляте слънчевата енергия по-бързо към автомобила.

Bemis Charger Plus 2 и Charger Pro 2 предлагат точно тази гъвкавост: нивото на мощност се регулира между 4-7-11-22 kW (6-10-16-32 A). Интелигентният алгоритъм за зареждане на Plus 2 се адаптира автоматично към максималния ток, който автомобилът приема; функцията за автоматично стартиране на зареждането възобновява зареждането сама, когато електрозахранването се възстанови след прекъсване. Pro 2 добавя усъвършенствано управление на натоварването (DLM), поддръжка на OCPP 1.6 и оторизация на потребителите; при моделите с връзка дистанционното включване и изключване, таймерът и историята на зарежданията се управляват през мобилното приложение. И двата модела могат да се монтират на открито: степента на защита на корпуса е IP66 при Charger Plus 2 и IP65 при Charger Pro 2.

Защо динамичното балансиране на натоварването е предимство в дом със соларна система?

Балансирането на натоварването (DLM) следи общото потребление на дома и автоматично настройва мощността на зареждане според безопасната граница на инсталацията. В дом със соларна система практическият ефект е следният: по обед, когато производството е високо и в дома не работи голям консуматор, зареждането протича с висока мощност; когато се включат товари като фурна или климатик, зареждането автоматично се намалява, а когато натоварването спадне, отново се увеличава. Така хем главният предпазител е защитен, хем часовете с обилно производство се използват по най-ефективния начин, без да се натоварва инсталацията. Планирането на зареждането с таймера за обедния интервал, когато производството е в пика си, също е прост и ефективен начин да увеличите дела, покрит от слънцето.

За тези, които не искат стационарен монтаж, или имат второ място като вила или лятна къща със соларна система, Bemis Pro Mobile 2 е практична алтернатива: при това преносимо трифазно зарядно устройство с мощност 11-22 kW токът се регулира в 6 степени (6/10/16/20/25/32 A) от мобилното приложение или от бутона на устройството. Ниските степени улесняват покриването на значителна част от зареждането от слънцето дори при малки соларни системи с ограничено производство. Степента на защита IP65 и работният диапазон от -30°C / +55°C позволяват устройството да се използва навън през всички сезони; в кутията има чанта за пренасяне и адаптер за монофазен щепсел.

Как продължава зареждането през нощта и в облачни дни?

Най-голямото удобство на on-grid системата е непрекъснатостта: когато слънцето не стига, недостигът се допълва от мрежата, без да правите каквото и да било. При нощното зареждане енергията идва изцяло от мрежата; в облачни дни производството спада, но не се нулира, панелите продължават да дават намаляващ принос, а останалото поема мрежата. Зареждането на автомобила при никакъв сценарий не остава наполовина. Ако тарифата ви за електроенергия е по-изгодна през нощта, с таймера на зарядното устройство можете да планирате зареждането за нощта и да управлявате и разходите за часовете без слънце.

Системите с батерийно съхранение (с хибриден инвертор) съхраняват произведения през деня излишък и го предоставят вечер; тази енергия облекчава преди всичко собственото потребление на дома. Тъй като батерията на автомобила е много по-голяма от домашните акумулаторни батерии, пълното покриване на нощното зареждане на автомобила от домашната батерия не е реалистично в повечето инсталации, затова съхранението трябва да се разглежда като подкрепа, а не като пълно зареждане на автомобила. Накратко, най-ефективната конфигурация е: по възможност зареждането да се планира за слънчевите часове, токът да се регулира според производството, а останалата нужда да се допълва от мрежата по нощната тарифа.

Bemis произвежда AC зарядни станции за домове и фирми с наследството на Bemis Teknik Elektrik, която произвежда в Бурса от 1994 г. След като проектирате панелната и инверторната част на соларната си система със соларната си фирма, можете да допълните зарядната част с регулируемите по ток Charger Plus 2, Charger Pro 2 или преносимото Pro Mobile 2. За да решите кой модел подхожда на вашето използване, можете да се свържете с нас от страницата ни за контакт.