{"id":176,"date":"2020-06-29T21:20:25","date_gmt":"2020-06-29T19:20:25","guid":{"rendered":"http:\/\/bautze.net\/it\/?p=176"},"modified":"2020-07-06T09:38:29","modified_gmt":"2020-07-06T07:38:29","slug":"stresstest-ueberschussladung","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/bautze.net\/it\/2020\/06\/29\/stresstest-ueberschussladung\/","title":{"rendered":"Stresstest \u00dcberschussladung"},"content":{"rendered":"

F\u00fcr die Regelung der Ladeleistung abh\u00e4ngig von der aktuellen Solarleistung ben\u00f6tigt man nat\u00fcrlich die passende Hard- und Software. In meinem Fall setze ich auf die Kooperation des Wechselrichter Herstellers SMA mit Mennekes, deren Wallbox ich benutze und integriert habe. Die Ger\u00e4te verwenden f\u00fcr die Kommunikation das Simple Energy Management Protocol SEMP<\/em>. Neben blindem Vertrauen in den Hersteller ist es nat\u00fcrlich sinnvoll, die Implementierung der \u00dcberschussladung einigen Messungen zu unterziehen. Vor der Wallbox habe ich noch einen geeichten Stromz\u00e4hler installieren lassen, der mit einer Genauigkeit von 1 Wh die verbrauchte Energie der Wallbox messen kann. Mittels Odroid und 1-Wire logge ich die Verbrauchsdaten im csv-Format mit. Bei der vorhandenen Genauigkeit lohnt es sich, die Daten im Sekundentakt aufzunehmen.<\/p>\n

Zum Verst\u00e4ndnis werde ich jetzt exemplarisch eine Messung beleuchten. Ich hatte mir f\u00fcr diese Messung den 18.06.2020 herausgesucht. An dem Tag schien oft die Sonne, allerdings zogen auch viele Wolken durch den Himmel, die die Sonne zeitweise verdeckten. Ideale Voraussetzungen f\u00fcr einen Funktionstest der Laderegelung.<\/p>\n

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Die schwarze Linie zeigt die maximale, theoretische Ladeleisung meines Elektroautos durch die Wallbox von 11 kW. Die blaue Kurve zeigt die gemessene Ladeleistung mit Hilfe des oben genannten Stromz\u00e4hlers. Zu Beginn, um 09:29:00 Uhr l\u00e4dt die Wallbox mit voller Leistung (ON). Es ist genug Solarleistung vorhanden (ca. 20 kW). Die Solarleistung ist in der gelben Kurve gezeigt. Der Gesamtverbrauch (graue Kurve) liegt unter der Erzeugungskurve. Alle elektrischen Verbraucher im Haushalt werden durch die Sonne gedeckt. Es ist kein Zukauf von Strom notwendig. Den Zukauf kann man in der roten Kurve beobachten. Gegen 09:30:00 Uhr zieht eine kleine Wolke auf. Hier liegt die Erzeugerleistung kurzzeitig unter dem Gesamtverbrauch und es muss Strom zugekauft werden. Um 09:31:00 Uhr f\u00e4llt die erzeugte Solarenergie erneut ab. Um 09:32:00 Uhr sieht man, dass die Ladeleistung (blaue Kurve) heruntergeregelt wird. Die Wolken verdichten sich gegen 09:32:30 Uhr weiter, was zu weiteren Reduzierungen der Ladeleistung f\u00fchrt, bis schlussendlich um 09:35:00 Uhr die Ladung gestoppt wird (OFF).\u00a0 Erst als der erzeugt Strom einige Zeit \u00fcber dem verbrauchten Strom liegt, schaltet die Ladung wieder ein. Die genaue Implementierung der Regelung ist aus diesen Daten nicht 100%-ig ersichtlich. Dennoch sieht man deutlich, dass die Steuerung im Minutentakt funktioniert und dass nicht der Momentanwert, sondern wohl ein kurzes Interval f\u00fcr die Regelung herangezogen wird. Vielleicht ist es m\u00f6glich, vom Hersteller hier noch eine genauere Auskunft zu bekommen. Diese Kurve zeigt gut, dass die Ladeleistung nach vorhandener Sonneneinstrahlung geregelt wird.<\/p>\n

Als n\u00e4chste Frage besch\u00e4ftigt mich, wie viel Energie durch die Laderegelung tats\u00e4chlich gespart worden ist. Dazu betrachten wir die Ladung in einem gr\u00f6\u00dferen Zeitfenster von mehreren Stunden.<\/p>\n

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Die Ladung wurde mittels RFID-Chip um 08:15:00 Uhr gestartet. In diesem Graphen ist ein Zeitfenster von drei Stunden bis 11:15:00 Uhr abgebildet. Der Solarertrag (gelbe Kurve) fluktuiert mehrmals in dem gew\u00e4hlten Zeitfenster. Dies ist nat\u00fcrlich auf Wolken und Wetter zur\u00fcckzuf\u00fchren. Die Ladeleistung ist wieder in blau abgebildet. Die roten Peaks zeigen deutlich, dass bei Abfall der Solarerzeugung Energie hinzugekauft werden muss. Dies tritt hier immer unmittelbar vor der Reduktion der Ladeleistung auf. Ohne Leistungsregelung w\u00e4ren in den drei Stunden bei 11 kW Ladeleistung 33 kWh Energie umgesetzt worden. Summiert man die einzelnen Betr\u00e4ge auf, so bel\u00e4uft sich die Fl\u00e4che unter der blauen Kurve auf 24,451 kWh, w\u00e4hrend sich der Zukauf (rote Kurve) auf 2,633 kWh summiert. Somit hat man 5,916 kWh an konventioneller<\/em> Energie gespart. Aus dem Quotienten von Zukauf und tats\u00e4chlicher Ladeleistung berechnet sich eine Effizienz der Leistungsregelung auf ca. 90%. Dieser Wert ist soweit nur f\u00fcr diese Messung g\u00fcltig und soll vorerst nicht verallgemeinert werden. Nach dem ersten Betriebsjahr habe ich vor, Bilanz zu ziehen. Der im Herstellerportal (Sunny Portal) f\u00fcr meine Anlage und meine Wallbox berechnete Wert bel\u00e4uft sich auf einen Anteil an Solarenergie von 96% \u00fcber die gesamte in Q2 2020 geladene Energie. In beiden Messungen ist etwas Potential nach oben vorhanden. Einen gro\u00dfen praktischen Mehrwert m\u00f6chte ich Ihnen nicht vorenthalten: Mit dem System k\u00f6nnen Sie Ihr Elektroauto auch nachts an die Wallbox anschlie\u00dfen. Dank der Integration k\u00f6nnen Sie sicher sein, dass die ersten f\u00fcr den Haushalt \u00fcbersch\u00fcssigen Sonnenstrahlen bei Tagesanbruch Ihren Akku mit nachhaltiger Energie aufladen werden.<\/p>\n

Ich hoffe, dass Ihnen dieser Beitrag einen guten Einblick in die solare Ladung von Elektroautos gegeben hat und w\u00fcrde mich \u00fcber Ihr Feedback und Ihre Anregungen freuen. Die Energie- und Verkehrswende betrifft uns alle. Mit diesem Konzept und dieser Hardware lassen sich die oben genannten Zahlen ohne Probleme erreichen. F\u00fcr die fehlenden Prozentpunkte zu 100% erneuerbarer Energie sind wir nicht alleine verantwortlich. Ich pers\u00f6nlich vertraue hierbei auf die Solaranlagen meiner Nachbarn und Mitmenschen und die Windkraftanlagen im Umkreis.<\/p>\n

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F\u00fcr die Regelung der Ladeleistung abh\u00e4ngig von der aktuellen Solarleistung ben\u00f6tigt man nat\u00fcrlich die passende Hard- und Software. In meinem Fall setze ich auf die Kooperation des Wechselrichter Herstellers SMA mit Mennekes, deren Wallbox ich benutze und integriert habe. Die Ger\u00e4te verwenden f\u00fcr die Kommunikation das Simple Energy Management Protocol SEMP. Neben blindem Vertrauen in<\/p><\/div>\n

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