Versteckte Ladepotenziale in der E-Flotte: IO-Dynamics als Pionier im Lademanagement
Elektroautos im Fuhrpark zu managen kann eine herausfordernde Angelegenheit sein, gilt es doch andere Faktoren zu berücksichtigen als bei der Verbrennerflotte. Besonders wenn viele Elektroautos zur gleichen Zeit geladen werden müssen, muss der Netzanschluss des Standorts diesem gewachsen sein.
In diesem Blogbeitrag erläutern wir an einem Fallbeispiel, wie das Lademanagement von IO-Dynamics die Auslastung der Anschlussleistung durch intelligente Ladesteuerung optimiert und ungenutzten Strom in der Elektroflotte sinnvoll und effizient verteilt.
Damit auch bei einem begrenzten Netzanschluss mehrere Elektroautos an einem Standort geladen werden können, benötigt man ein Lastmanagementsystem, das dafür sorgt, dass die verfügbare Ladeleistung gleichmäßig auf die zu ladenden Elektroautos verteilt wird und die Ladevorgänge aufeinander abgestimmt werden.
Die Vorteile eines Lastmanagements:
Ein Lastmanagement funktioniert jedoch nur dann gut, wenn es die Lasten auch intelligent verteilt.
Im folgenden Fallbeispiel erläutern wir, wie das Lademanagementsystem von IO-Dynamics dafür sorgt, dass auch bei begrenztem Stromanschluss das volle Ladepotenzial einer Elektroflotte genutzt wird.
Ein Unternehmen entscheidet sich dazu, seine Fahrzeugflotte zu elektrifizieren. Die maximale Anschlussleistung für den Betrieb der Ladeinfrastruktur beträgt 70 kW. Es werden insgesamt 8 Ladestationen in Betrieb genommen, 4 mit 11 kW Leistung und 4 mit 22 kW Leistung sowie 8 Elektrofahrzeuge. Laden alle 8 Elektrofahrzeuge zur gleichen Zeit, würde es ohne die Nutzung eines Lastmanagements zu einer Netzanschlussüberlastung kommen (siehe Abbildung 1).
Das Lademanagement von IO-Dynamics steuert aktiv und gezielt die Stromzufuhr für die Elektrofahrzeuge, sodass diese nur so viel Strom beziehen, wie der verfügbare Stromanschluss dafür ausreicht. So wird dafür gesorgt, dass alle 8 Elektrofahrzeuge zur gleichen Zeit geladen werden können, ohne dass dabei teure Lastspitzen entstehen.
Die Ladestation gibt die Leistung vor, mit der das Elektrofahrzeug maximal geladen werden kann. Ein entsprechendes Lademanagement gibt so viel Leistung frei, wie die Stromkapazität des Standorts dafür hergibt. Nun muss man wissen, dass das Elektrofahrzeug im Endeffekt jedoch selbst entscheidet, wie viel Strom es tatsächlich von der Ladestation erhalten möchte.
Somit haben wir 3 verschiedene Kennzahlen:
Das Lademanagement erkennt, wann das Elektrofahrzeug weniger Energie nutzt. Fortlaufend überprüft das System, wie viel Strom die an den Ladestationen angeschlossenen Elektrofahrzeuge nutzen. Wenn das Elektrofahrzeug weniger Energie nutzt, als das Lademanagement zu Beginn zum Laden freigegeben hat, reguliert das System nach 10 Minuten die Leistung und das Elektrofahrzeug erhält weniger Strom (siehe Abbildung 2). Auf diese Weise haben wir mehr Leistung zum Laden anderer Fahrzeuge übrig.
Abbildung 2 zeigt ein Elektrofahrzeug, das an einer 11 kW Ladestation angeschlossen ist. Zu Beginn hat das Lademanagement 11 kW zum Laden des E-Fahrzeugs freigegeben. Dieses nutzt aber tatsächlich nur 0,5 kW Leistung. Dies kommt vor, wenn sich die E-Auto-Batterie gerade im Balancing-Vorgang befindet. Das Lademanagement erkennt die tatsächliche Ladeleistung des E-Fahrzeugs und reguliert nach 10 Minuten auf die niedrigstmögliche Leistung von 4,1 kW.
Ausgehend von der 132 kW maximalen Gesamtleistung der Ladestationen und der 70 kW freigegebenen Gesamtladeleistung durch das Lademanagement, nehmen wir für unser Fallbeispiel an, dass die tatsächliche Ladeleistung der 8 E-Fahrzeuge 55 kW beträgt. Das Lademanagement erkennt die tatsächliche Ladeleistung der einzelnen E-Fahrzeuge und passt die Leistung entsprechend an (siehe Abbildung 3).
Aufgrund dessen, dass das Lademanagement die tatsächliche Ladeleistung der E-Flotte erkennt und als Reaktion darauf die Ladeleistung dynamisch reguliert, kann ungenutzter Strom auf andere Ladestationen verteilt werden, ohne dass dabei die verfügbare Anschlussleistung überschritten wird.
Wie in der Tabelle ersichtlich ist, nutzen die E-Fahrzeuge an Ladesäule 2, 4, 6 und 8 weniger Energie, sodass das Lademanagement die Leistung entsprechend reduziert. Dadurch steht mehr Strom in Höhe von 7,8 kW zur Verfügung, den das Lademanagement an Ladesäule 7 vergibt, wodurch das E-Fahrzeug an dieser Ladesäule schneller laden kann (siehe Abbildung 4).
Wie in unserem Fallbeispiel ersichtlich ist, kann durch die Nutzung des Lademanagements die tatsächliche Ladeleistung der E-Fahrzeuge von 55 kW auf 62 kW erhöht werden. Das hat zur Folge, dass der Stromanschluss besser ausgelastet ist und die E-Fahrzeuge schneller geladen werden können. Auf diese Weise ermöglicht das Lademanagement, dass anstatt 78 Prozent, 90 Prozent der verfügbaren Anschlussleistung genutzt werden.
Diese Technik ermöglicht es, dass Ladevorgänge noch effizienter gestaltet werden. Das Lademanagement stellt sicher, dass die E-Fahrzeuge optimal und bedarfsgerecht geladen werden, was zu einer längeren Lebensdauer der Batterien führt und gleichzeitig Stromverbrauch und Kosten reduziert.
Zum besseren Verständnis haben wir uns in unserem Beispiel lediglich auf den Stromanschluss des Fuhrparks fokussiert. Beim Thema Lastmanagement spielen jedoch auch zahlreiche weitere Faktoren, wie Batteriegesundheit, Gebäudeanschluss, Peak-Shaving oder Fahrpläne eine entscheidende Rolle. Schau gerne auf unserem Blog vorbei, wenn du dich zu diesen Themen näher belesen möchtest. Hier gehen wir spannenden Fragen rund um Elektromobilität und Lade- und Energiemanagement für Elektroflotten auf den Grund.
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