Trzy fazy, a ładowanie wciąż jest wolne? Gdzie jest wąskie gardło?

Dom ma trzy fazy, samochód przyjmuje 11 kW prądu przemiennego (AC), a mimo to wyświetlacz pokazuje niewiele ponad 4 kW. Łączne zużycie sugeruje, że rezerwa jest większa. Ładowanie może jednak ograniczać sposób, w jaki obciążenie domu rozkłada się między fazami.

Warto to wyjaśnić, zanim zaczną Państwo szukać mocniejszego punktu ładowania. To samo urządzenie może pracować z większą mocą, jeśli na najbardziej obciążonej fazie pozostanie więcej prądu dla auta.

Trzy fazy oznaczają trzy osobne limity

Wyobraźmy sobie przyłącze z limitem 25 A na każdej fazie. Dla każdej z nich trzeba osobno ustalić wolny prąd. Rezerwy z jednej fazy nie można po prostu przenieść na tę, którą kuchnia obciąża niemal do granicy.

Wiele samochodów obsługujących trójfazowe ładowanie AC pobiera taki sam prąd z każdej fazy. Wtedy najciaśniejsza faza wyznacza prąd ładowania we wszystkich trzech. Sama łączna moc nie pokazuje więc, ile auto może rzeczywiście pobrać.

W danych samochodu należy szukać możliwości ładowania AC. Wyższe wartości kW podawane dla publicznego szybkiego ładowania prądem stałym (DC) dotyczą zupełnie innej sytuacji.

Gdzie zniknęła pozornie wolna moc?

Poniższy przykład zakłada znamionowe napięcie fazowe 230 V i limit 25 A na fazę. Obciążenie domu nie obejmuje jeszcze samochodu.

Po zsumowaniu widać 44 A rezerwy. Samochód pobierający taki sam prąd na każdej fazie może jednak dostać tylko 6 A na fazę. Moc wynosi zatem około 3 × 230 V × 6 A = 4140 W, czyli 4,14 kW.

Energia nie zniknęła: część rezerwy drugiej i trzeciej fazy pozostaje po prostu niewykorzystana. Jeśli zużycie domu na pierwszej fazie spadnie później do 9 A, również tam zwolni się 16 A. Auto z przykładu może wtedy osiągnąć około 11 kW — o ile spełnione są także pozostałe warunki.

To oczywiście uproszczone obliczenie. Projekt instalacji musi uwzględniać także przewody, zabezpieczenia, ustawione rezerwy i rzeczywiste napięcia.

Różnicę odczują Państwo przed wyjazdem

Załóżmy, że przez punkt ładowania trzeba dostarczyć 12 kWh. Przy stałej mocy 4,14 kW potrwa to około 2 godzin 54 minut; przy 16 A na fazę, czyli znamionowo 11,04 kW, około 1 godziny 5 minut.

Jeśli auto stoi w domu całą noc, oba warianty mogą być wystarczające. Jeśli jednak trzeba ponownie wyjechać za półtorej godziny, znaczenie ma to, czy domowe obciążenie ograniczające ładowanie w międzyczasie ustąpi.

Możliwe są dwa wnioski. Krótki szczyt można przeczekać, o ile do wyjazdu zostało wystarczająco dużo czasu. Jeśli duże obciążenie regularnie występuje na tej samej fazie, warto zwrócić na nie szczególną uwagę podczas oględzin instalacji.

Do czego służą poszczególne rodzaje zarządzania fazami?

Zarządzanie obciążeniem reagujące na zużycie domu reguluje prąd dostępny do ładowania. Gdy kilka aut korzysta ze wspólnego systemu, można również zaplanować rozdział obciążenia między fazami.

Zaptec Pro oferuje dynamiczne równoważenie faz i obciążenia w instalacjach współdzielonych. Może być przydatne, gdy trzeba skoordynować samochody o różnych możliwościach ładowania z dostępną mocą. Funkcję opisuje strona producenta Zaptec Pro.

Przełączanie między ładowaniem jedno- i trójfazowym to inna kwestia: ten sam samochód korzysta raz z jednej, a raz z trzech faz. Może to pomóc przy małej dostępnej mocy, na przykład przy zmiennej nadwyżce fotowoltaicznej.

Co oznacza przełączanie faz Go 2 w tym przykładzie?

W trybie jednofazowym Go 2 używa fazy podłączonej do zacisku L1. Jeśli właśnie na niej jest mała rezerwa, przejście z trzech faz na jedną tego nie zmieni: ograniczenie nie przeniesie się na pozostałe dwie fazy.

Opisane przez producenta przełączanie wymaga podłączenia trójfazowego, instalacji skonfigurowanej jako trójfazowa, łączności online i odpowiedniego sterowania Zaptec. Nie jest dostępne w trybie Standalone ani przy natywnym uwierzytelnianiu OCPP. Powrót do trzech faz można osobno dopuścić i zależy on również od samochodu. Szczegóły zawiera instrukcja przełączania faz Go 2. OCPP to standard komunikacji między punktem ładowania a zewnętrznym systemem sterującym.

Właściwe pytanie brzmi więc: które rozwiązanie pomoże w Państwa domu? Możliwość wykorzystania funkcji zależy łącznie od podłączenia, samochodu i sposobu sterowania.

Na kolejną konsultację warto przygotować dane każdej fazy

Najpierw warto znaleźć dokładne parametry ładowania AC samochodu. Następnie należy zapisać wartość zabezpieczenia głównego na każdej fazie i największe odbiorniki w domu. Na końcu warto odnotować, kiedy występuje niska moc ładowania i ile czasu pozostaje wtedy do wyjazdu.

Na podstawie tych danych specjalista może precyzyjnie ocenić rozkład obciążeń. Wyjaśni to zarówno wybór urządzenia, jak i to, na której fazie i o jakiej porze rzeczywiście jest dostępna rezerwa.