Динамическое управление нагрузкой · Несколько зарядных станций · KNX · ABB B24 · Easee Equalizer · 10 мин чтения

Динамическое управление нагрузкой для нескольких зарядных станций EV через KNX: мониторинг спроса и распределение тока

Установка нескольких зарядных станций в здании без динамического управления нагрузкой грозит отключением главного автомата при одновременной зарядке. KNX с счетчиком ABB B24 Modbus непрерывно отслеживает общее потребление здания и пропорционально распределяет доступный ток между зарядными станциями — предотвращая перегрузку и максимизируя зарядку в рамках договорного лимита.

Проблема перегрузки при нескольких зарядных станциях

Типичный жилой или небольшой коммерческий дом с главным вводом 3 фазы 80A и базовой нагрузкой 20 кВт оставляет около 35 кВт (50A 3 фазы) для зарядки EV. Три зарядные станции по 22 кВт, работающие одновременно на полную мощность, потребуют 66 кВт — почти вдвое больше доступной мощности. Без динамического управления нагрузкой одновременная зарядка вызовет срабатывание главного автомата, что может привести к отключению всего здания.

Сценарий	Нагрузка здания	Доступно для EV	На зарядную станцию (3 активных)
Лимит ввода: 80A (55 кВт)	Базовая нагрузка 20 кВт (29A)	35 кВт (50A 3 фазы)	~16A на зарядную станцию
Лимит ввода: 80A (55 кВт)	Базовая нагрузка 30 кВт (43A)	25 кВт (36A 3 фазы)	~12A на зарядную станцию
Лимит ввода: 80A (55 кВт)	Базовая нагрузка 40 кВт (58A)	15 кВт (22A 3-фазный)	~7A на зарядное устройство
Лимит ввода: 80A (55 кВт)	Базовая нагрузка 50 кВт (72A)	5 кВт (7A 3-фазный)	Ниже минимума 6A → отключение зарядного устройства 3

ABB B24 Modbus TCP счетчик энергии как датчик нагрузки

ABB B24 — компактный 3-фазный счетчик энергии на DIN-рейку с Modbus TCP (через модуль связи ABB B24 Ethernet), предоставляющий в реальном времени ток по фазам, общую мощность и данные об энергии. Он устанавливается на вводе главного питания в распределительном щите и передает KNX общее потребление тока здания по всем трем фазам через регистры Modbus, опрашиваемые шлюзом Intesis IN701KNX.

Карта регистров Modbus TCP ABB B24 для 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

Алгоритм распределения тока KNX

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.

Алгоритм распределения тока (логический модуль KNX или скрипт HA)

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)

Схема приоритетов для трех зарядных устройств

В установке с тремя зарядными устройствами и пользователями с разным приоритетом (резидент, гость, посетитель) логика KNX назначает приоритет тока перед пропорциональным распределением, гарантируя, что зарядное устройство с наивысшим приоритетом всегда получает как минимум минимальный ток, прежде чем оставшаяся мощность распределяется между устройствами с более низким приоритетом.

Распределение тока с приоритетом для трех зарядных устройств

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

Предотвращение перегрузки: отключение тока EV перед HVAC

Зарядка EV отключается первой при скачке нагрузки, потому что снижение мощности HVAC немедленно ухудшает комфорт, а пауза в зарядке EV незаметна для водителя (сессия возобновляется автоматически при снижении нагрузки). Последовательность отключения определяет точный порядок и пороги.

Ток здания	Действие	Гистерезис
> 65A (81%)	Пропорциональное снижение всех зарядных устройств EV до минимума	30 с
> 72A (90%)	Приостановить зарядное устройство 3 (гостевой зарядник с низшим приоритетом)	60 с
> 76A (95%)	Снизить мощность зарядного устройства 2 до минимума 6 А	60 с
> 79A (99%)	Приостановить зарядное устройство 2 — работает только зарядное устройство 1 на минимуме 6 А	30 с
> 80A (100%)	Аварийный режим: снижение температуры HVAC на −2°C и отключение всех зарядок для электромобилей	Немедленно

Снижение температуры HVAC как крайняя мера: Снижение температуры HVAC при 100% загрузке — это аварийная мера. При нормальной работе DLM снижение мощности зарядки электромобилей должно предотвращать достижение тока 80 А. Если порог 80 А постоянно превышается, несмотря на DLM, стоит пересмотреть договорной лимит с DNO — более высокий тарифный уровень обычно экономичнее, чем постоянное ухудшение климат-контроля.

Easee Equalizer: аппаратное дополнение к DLM

Easee Equalizer — это модуль измерения тока на DIN-рейку, который крепится на главные кабели питания в распределительном щите. Он напрямую связывается с зарядными устройствами Easee через сеть Easee (Wi-Fi или Zigbee) и автоматически ограничивает суммарный ток зарядок, предотвращая перегрузку сети — без необходимости интеграции с KNX.

Преимущества Easee Equalizer

Автономное аппаратное DLM — не требует KNX или сервера
Измеряет все 3 фазы с помощью встроенных трансформаторов тока (клипсы, без проводки)
Response time: <1 second (faster than KNX logic polling)
Автоматическое обнаружение зарядных устройств Easee и распределение тока
Приложение Easee показывает распределение тока в реальном времени для каждого зарядного устройства

Ограничения Easee Equalizer

Работает только с зарядными станциями Easee (не Wallbox, ABB)
Не учитывает избыток солнечной энергии — только защита от перегрузки
Нет KNX группового адреса для мониторинга состояния DLM
Зависимость от облака для настройки (локальная работа по LAN возможна)
Невозможность приоритетного распределения между пользователями

Совместное развертывание KNX DLM и Easee Equalizer

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

Пусконаладка и тестирование с имитацией перегрузки

Пусконаладка DLM требует проверки, что логика KNX правильно снижает ток зарядного устройства при увеличении потребления здания, не дожидаясь реального пикового события. Тестирование с имитацией перегрузки использует мощные резистивные нагрузки (электронагреватели) для приближения тока здания к главному лимиту и проверки реакции логики KNX на каждом пороге.

Имитационное тестирование перегрузки при пусконаладке

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

Документация для сдачи объекта: запишите все моменты пересечения порогов, значения тока здания и реакции тока зарядного устройства во время имитационного теста перегрузки. Эта запись служит сертификатом пусконаладки DLM и является обязательным доказательством для соответствия PAS 1899:2022 и получения кредита BREEAM Tra 03 за активное DLM.

Связанные руководства

EV Charging & Load Management

Интеграция Easee Home и Wallbox Pulsar с KNX через шлюз OCPP 1.6J