Dinamiskā slodzes pārvaldība · Vairāki lādētāji · KNX · ABB B24 · Easee Equalizer · 10 min lasīšanai

Dinamiskā slodzes pārvaldība vairākiem EV lādētājiem ar KNX: pieprasījuma uzraudzība un strāvas sadale

Vairāku EV lādētāju uzstādīšana ēkā bez dinamiskās slodzes pārvaldības rada risku, ka vienlaicīgas uzlādes laikā nostrādās galvenais automātiskais slēdzis. KNX ar ABB B24 Modbus enerģijas skaitītāju nepārtraukti uzrauga ēkas kopējo patēriņu un proporcionāli sadala pieejamo strāvu starp lādētājiem — novēršot pārslodzi un maksimāli izmantojot uzlādes jaudu līgumā noteiktā tīkla pieslēguma ietvaros.

Vairāku lādētāju pārslodzes izaicinājums

Tipiska dzīvojamā vai neliela komerciālā ēka ar 3 fāžu 80A galveno pievadu un 20 kW bāzes slodzi atstāj aptuveni 35 kW (50A 3 fāzes) EV uzlādei. Trīs 22 kW lādētāji, kas vienlaikus darbojas ar maksimālo strāvu, patērētu 66 kW — gandrīz divreiz vairāk par pieejamo jaudu. Bez dinamiskās slodzes pārvaldības vienlaicīga uzlāde izraisīs galvenā automātiskā slēdža nostrādi, potenciāli atslēdzot visu ēku.

Scenārijs	Ēkas slodze	Pieejams EV	Uz lādētāju (3 aktīvi)
Galvenais ierobežojums: 80A (55 kW)	Bāzes slodze 20 kW (29A)	35 kW (50A 3 fāzes)	~16A uz lādētāju
Galvenais ierobežojums: 80A (55 kW)	Bāzes slodze 30 kW (43A)	25 kW (36A 3 fāzes)	~12A uz lādētāju
Galvenais ierobežojums: 80A (55 kW)	Bāzes slodze 40 kW (58A)	15 kW (22A 3-fāžu)	~7A uz lādētāju
Galvenais ierobežojums: 80A (55 kW)	Pamat slodze 50 kW (72A)	5 kW (7A 3-fāžu)	Zem 6A minimuma → atslēdz Lādētāju 3

ABB B24 Modbus TCP enerģijas skaitītājs kā pieprasījuma sensors

ABB B24 ir kompakts DIN-sliežu 3-fāžu enerģijas skaitītājs ar Modbus TCP (caur ABB B24 Ethernet komunikācijas moduli), kas reāllaikā sniedz strāvu pa fāzēm, kopējo jaudu un enerģijas datus. Tas uzstādās uz galvenā barošanas ieejas sadales panelī un nodod KNX kopējo ēkas strāvas patēriņu visās trīs fāzēs, izmantojot Modbus reģistrus, kurus nolasa Intesis IN701KNX vārteja.

ABB B24 Modbus TCP reģistru karte DLM

ABB B24 Modbus TCP (port 502, unit ID 1):

Register 0x0009  → Total active power (int32, 0.01W resolution)
Register 0x000B  → L1 current (uint16, 0.01A resolution)
Register 0x000C  → L2 current (uint16, 0.01A resolution)
Register 0x000D  → L3 current (uint16, 0.01A resolution)
Register 0x0003  → L1 voltage (uint16, 0.1V)
Register 0x0005  → L2 voltage (uint16, 0.1V)
Register 0x0007  → L3 voltage (uint16, 0.1V)

Key DLM registers:
  Total power → GA 11/0/0 DPT 13.010 (W, signed)
  L1 current  → GA 11/0/1 DPT 9.024 (A, 2-byte float)
  L2 current  → GA 11/0/2 DPT 9.024
  L3 current  → GA 11/0/3 DPT 9.024

Intesis IN701KNX MAPS setup:
  Protocol: Modbus TCP Master
  Remote IP: <ABB B24 Ethernet module static IP>
  Remote port: 502
  Poll interval: 5 seconds (faster poll for DLM responsiveness)
  Byte order: Big-endian

KNX strāvas sadales algoritms

The current allocation algorithm calculates available amperes for EV charging by subtracting total building current from the contractual grid limit, then divides the remainder across the number of actively charging vehicles. The result is written to each charger's OCPP current setpoint via the KNX-to-OCPP bridge.

Strāvas sadales algoritms (KNX loģikas modulis vai HA skripts)

Variables:
  main_limit_A = 80          # Contractual grid limit (3-phase A)
  building_current_A        = GA 11/0/0 (total power) ÷ (3 × 230V)
  num_charging_vehicles     = count of GA 10/x/2 (plug connected = 1)
  safety_margin_A = 5        # Buffer below hard limit

Algorithm (runs every 10 seconds):
  available_A = main_limit_A − building_current_A − safety_margin_A

  IF available_A > 0 AND num_charging_vehicles > 0:
    per_charger_A = available_A ÷ num_charging_vehicles
    per_charger_A = max(6, min(32, round(per_charger_A))
    → Write per_charger_A to each active charger GA (10/0/0, 10/2/0, 10/3/0)

  IF available_A ≤ 0:
    → All charger current → 6A (minimum: keep session alive)

  IF building_current_A > (main_limit_A − safety_margin_A − 6A × num_vehicles):
    → Priority shedding (see priority table below)

Trīs lādētāju prioritāšu shēma

Instalācijā ar trim lādētājiem un jauktas prioritātes lietotājiem (iedzīvotājs, viesis, apmeklētājs) KNX loģika piešķir strāvas prioritāti pirms proporcionālās sadales, nodrošinot, ka augstākās prioritātes lādētājs vienmēr saņem vismaz minimālo strāvu, pirms atlikusī jauda tiek sadalīta zemākas prioritātes lādētājiem.

Trīs lādētāju prioritārā strāvas sadale

Charger priority assignment:
  Charger 1 (GA 10/0/0): Resident 1 — Priority HIGH (always gets min 6A)
  Charger 2 (GA 10/2/0): Resident 2 — Priority MEDIUM
  Charger 3 (GA 10/3/0): Visitor    — Priority LOW (shed first)

Available capacity: 50A total (main 80A − 30A building base)

Scenario A — All 3 charging, 50A available:
  Charger 1: 50A ÷ 3 = 16A (capped to Easee Home max 16A)
  Charger 2: 16A
  Charger 3: 50A − 16A − 16A = 18A (capped to charger max)

Scenario B — 30A available (building load increased to 50A):
  Charger 1: 30A ÷ 3 = 10A
  Charger 2: 10A
  Charger 3: 10A

Scenario C — 15A available (high building load):
  Charger 1: 6A (guaranteed minimum for priority HIGH)
  Charger 2: 6A (minimum for priority MEDIUM)
  Charger 3: 15A − 12A = 3A → below minimum → suspend Charger 3
  Charger 3 GA 10/3/1 (charger enable) → write 0 (suspend)

Scenario D — 10A available (overload approaching):
  Charger 1: 6A (guaranteed minimum)
  Charger 2: 4A → below minimum → suspend Charger 2
  Charger 3: already suspended
  Alert: KNX GA 11/0/10 (overload warning) → write 1 → alarm

Pārslodzes novēršana: atslēdz EV strāvu pirms HVAC

EV uzlāde ir pirmā slodze, kas tiek atslēgta pieprasījuma pīķa laikā, jo HVAC samazināšana acumirklī pasliktina komfortu, savukārt EV uzlādes pauze ir nemanāma transportlīdzekļa vadītājam (sesija automātiski atsākas, kad pieprasījums samazinās). Atslēgšanas secība nosaka precīzu kārtību un sliekšņus.

Ēkas strāva	Darbība	Histerēze
> 65A (81%)	Proporcionāli samazini visus EV lādētājus līdz minimumam	30 s
> 72A (90%)	Apturēt uzlādes iekārtu 3 (zemākās prioritātes viesu uzlāde)	60 s
> 76A (95%)	Samazināt uzlādes iekārtu 2 līdz minimumam 6 A	60 s
> 79A (99%)	Apturēt uzlādes iekārtu 2 — darbojas tikai uzlādes iekārta 1 ar minimālo 6 A	30 s
> 80A (100%)	Avārijas režīms: HVAC temperatūras pazemināšana par −2°C un visu EV uzlādes atslēgšana	Nekavējoties

HVAC temperatūras pazemināšana kā pēdējais līdzeklis: HVAC temperatūras pazemināšana pie 100% slodzes ir avārijas pasākums. Normālas DLM darbības laikā EV uzlādes samazināšanai jānovērš, ka ēkas strāva sasniedz 80 A. Ja 80 A slieksnis tiek pastāvīgi sasniegts, neskatoties uz DLM, līgumiskais piegādes limits jāpārskata ar DNO — augstāks tarifu līmenis parasti ir ekonomiskāks nekā pastāvīgs HVAC komforta samazinājums.

Easee Equalizer: aparatūras DLM kā papildinājums

Easee Equalizer ir DIN-sliedes strāvas mērīšanas modulis, kas tiek piestiprināts pie galvenajiem barošanas kabeļiem sadales skapī. Tas tieši sazinās ar Easee uzlādes iekārtām, izmantojot Easee tīklu (Wi-Fi vai Zigbee), un automātiski ierobežo kopējo uzlādes strāvu, lai novērstu pārslodzi — bez nepieciešamības pēc KNX integrācijas.

Easee Equalizer priekšrocības

Patstāvīga aparatūras DLM — nav nepieciešams KNX vai serveris
Mēra visas 3 fāzes ar iebūvētiem strāvas transformatoriem (klipši, bez vadiem)
Response time: <1 second (faster than KNX logic polling)
Automātiska Easee uzlādes iekārtu atklāšana un strāvas sadale
Easee lietotne parāda reāllaika strāvas sadalījumu katrai uzlādes iekārtai

Easee Equalizer ierobežojumi

Darbojas tikai ar Easee lādētājiem (ne Wallbox, ABB)
Neapzinās PV pārpalikumu — tikai aizsardzība pret pārslodzi
Nav KNX grupas adreses DLM stāvokļa uzraudzībai
Atkarīgs no mākoņa konfigurēšanai (lokālā LAN darbība tikai)
Nevar ieviest prioritāro slodzes atslēgšanu starp lietotājiem

Kombinēta KNX DLM un Easee Equalizer izvietošana

Recommended architecture for Easee-only installations:

Layer 1 — Easee Equalizer (hardware, &lt;1s response):
  Prevents hard overload at main breaker in real-time
  Automatic current sharing between all Easee chargers
  No configuration required beyond Easee app setup

Layer 2 — KNX DLM via ABB B24 + EVCC (software, 10s poll):
  Reads ABB B24 total building power GA 11/0/0
  Prioritises PV surplus allocation to EV chargers
  Implements user priority scheme (resident vs visitor)
  Provides KNX monitoring GAs for building management

Interaction:
  Equalizer handles fast hardware overload protection
  KNX DLM handles slower strategic current optimisation
  If KNX server goes offline, Equalizer continues protecting supply
  If Equalizer cable falls off, KNX DLM still limits via OCPP

Nodošana ekspluatācijā un testēšana ar simulētu pārslodzi

DLM nodošana ekspluatācijā prasa pārbaudīt, ka KNX loģika pareizi samazina lādētāja strāvu, kad ēkas patēriņš palielinās, negaidot reālu pīķa notikumu. Simulētas pārslodzes testēšanā izmanto lielas pretestības slodzes (elektriskos sildītājus), lai tuvinātu ēkas strāvu galvenajam ierobežojumam un pārbaudītu KNX loģikas reakciju uz katru slieksni.

Simulētas pārslodzes nodošanas tests

Prerequisites:
  All 3 EV chargers connected with test EVs or resistive load plugs
  All chargers at maximum current (16A or 32A per charger)
  ETS6 Group Monitor open, monitoring GA 11/0/0–11/0/3

Test sequence:

Step 1 — Baseline recording:
  Record GA 11/0/0 (total power) with only EV chargers active
  Confirm per-charger GA values match expected current allocation

Step 2 — Simulate 65A total current:
  Switch on portable electric heaters (3kW each) across all phases
  until GA 11/0/0 indicates ~65A total building current
  Expected: KNX DLM reduces all charger GAs proportionally
  Record new charger current values from KNX GAs

Step 3 — Simulate 72A total current:
  Add additional heaters until 72A reached
  Expected: Charger 3 (visitor, lowest priority) suspended
  GA 10/3/1 (charger 3 enable) → KNX writes 0
  Verify Charger 3 app shows "Suspended by DLM"

Step 4 — Simulate 76A total current:
  Add more load until 76A reached
  Expected: Charger 2 reduced to 6A minimum
  GA 10/2/0 (charger 2 current) → KNX writes 6A

Step 5 — Recover test:
  Remove heaters one by one
  Verify: as building current drops below each threshold,
  suspended chargers resume and current increases back
  to proportional allocation within 30–60s (hysteresis)

Step 6 — Easee Equalizer parallel verification:
  With KNX DLM active, add load until 80A threshold
  Verify Equalizer also responds (Easee app shows equalizer active)
  Confirm both layers protect independently

Dokumentācija nodošanai: ierakstiet visus sliekšņu šķērsošanas laikus, ēkas strāvas vērtības un lādētāja strāvas reakcijas simulētās pārslodzes testa laikā. Šis ieraksts kalpo kā DLM nodošanas sertifikāts un ir nepieciešams pierādījums PAS 1899:2022 atbilstībai un BREEAM Tra 03 aktīvās DLM kredīta iegūšanai.

Saistītie ceļveži

EV Charging & Load Management

Easee Home un Wallbox Pulsar KNX integrācija caur OCPP 1.6J vārteju