Зарядка EV · OCPP · Easee · Динамическое управление нагрузкой · KNX · 10 мин чтения

Зарядка электромобилей и KNX: Easee Equalizer OCPP, динамическое управление нагрузкой и SG Ready

Интеграция зарядных станций для электромобилей с системой KNX через OCPP позволяет динамически управлять током, используя избыток солнечной энергии — автоматически увеличивая скорость зарядки при избытке солнечной генерации и снижая её при приближении к лимиту предохранителя здания, что предотвращает дорогостоящее увеличение мощности и максимизирует собственное потребление.

Мандат ЕС на зарядку EV и требование KNX DLM

Европейские нормы требуют обязательного оснащения зарядными станциями для EV новых и реконструируемых зданий, при этом динамическое управление нагрузкой (DLM) всё чаще необходимо для защиты существующей инфраструктуры низкого напряжения. Система KNX идеально подходит для формирования сигнала DLM.

Мандаты EU AFIR и EPBD

Регламент ЕС 2023/1804 (AFIR): EV charging infrastructure mandated at commercial car parks from 2025 — minimum 1 charger per 10 spaces for buildings >5 spaces
Пересмотр EPBD 2024: Обязательная прокладка каналов для EV в новых жилых зданиях с парковкой, активная зарядка для нежилых зданий с 2027 года
Стандарт UK PAS 1899:2022: Стандарт зарядки EV, требующий активного управления нагрузкой и функции умной зарядки для установок общей мощностью более 7,4 кВт

Кредит BREEAM Tra 03 EV

Обеспечение зарядки EV для ≥ 10% парковочных мест: 1 кредит
Зарядка EV для ≥ 40% мест: дополнительный кредит (Outstanding)
Активное DLM требуется для полного кредита — пассивное обеспечение оценивается ниже
Документация для BREEAM: сертификат установки OCPP, демонстрация DLM, подключение к BMS (интеграция KNX соответствует требованиям BMS)

Easee Home и Easee Charge: обзор оборудования

Easee — норвежский производитель зарядных станций для электромобилей, чьи устройства изначально поддерживают OCPP 1.6J, что упрощает интеграцию с любой OCPP-совместимой системой управления зарядными станциями (CPMS) или открытым клиентом, таким как EVCC.

Модель	Мощность	Фазы	OCPP	Примечания
Easee Home	7,4 кВт	1-фазная	OCPP 1.6J	23 мм на DIN-рейку, Wi-Fi + Bluetooth, розетка Type 2, для помещений и улицы IP54
Easee Charge	22 кВт	3-фазная	OCPP 1.6J	3-фазная 32А, розетка Type 2, коммерческие парковки, сетевое подключение
Easee Equalizer	—	3-фазная	—	Отдельный датчик тока на DIN-рейку — измеряет ток ввода L1/L2/L3 и автоматически ограничивает зарядные станции Easee через облако Easee

Easee Equalizer против KNX DLM: Easee Equalizer обеспечивает автономное DLM без KNX — он измеряет ток главного ввода и автоматически снижает ток зарядки ЭМ, предотвращая перегрузку. Однако он не учитывает избыток солнечной энергии. Добавление интеграции KNX через EVCC даёт системе данные об избытке PV от шлюза Fronius Modbus, позволяя активно увеличивать ток зарядки в часы солнечной генерации — что Equalizer сам по себе не может.

Интеграция OCPP с KNX через EVCC

Протокол OCPP (Open Charge Point Protocol) версии 1.6J работает через WebSocket — либо к облаку Easee, либо к локальной CPMS. Самый практичный путь интеграции с открытым исходным кодом для зданий с KNX — использование EVCC (EV Charge Controller) на локальном сервере, который подключается как к зарядной станции Easee (OCPP), так и к инвертору Fronius (Modbus TCP), а затем передает состояние в Home Assistant, который отправляет управляющие сигналы в KNX.

Архитектура интеграции

Fronius inverter (Modbus TCP) ──────────┐
                                          ├──→ EVCC (local server)
Easee charger (OCPP 1.6J WebSocket) ───┘       │
                                                ↓
                               Home Assistant (EVCC add-on)
                                                │
                               HA KNX integration (XKNX library)
                                                │
                               KNX TP bus → GA for EV current limit

Hardware options for EVCC server:
  Raspberry Pi 4 (4GB): EVCC + Home Assistant OS (recommended)
  Synology NAS: Docker container (EVCC Docker image)
  Home Assistant Green: ready-made HA hardware with EVCC add-on

EVCC configuration (evcc.yaml):
  chargers:
    - name: easee_home
      type: easee
      user: <Easee app email>
      password: <Easee app password>
  meters:
    - name: fronius_pv
      type: fronius
      uri: http://<fronius-ip>

Динамическое управление нагрузкой: логика управления током

При подключении EVCC к инвертору Fronius и зарядной станции Easee динамическая регулировка тока реагирует на избыток солнечной энергии почти в реальном времени. Регистр мощности сети Fronius (GA 9/0/1 в KNX) управляет решениями об увеличении и уменьшении тока.

Цикл управления DLM (EVCC / логика KNX)

Poll cycle: every 30 seconds

If GA 9/0/1 (Grid Power) < −2000W (export surplus > 2 kW):
  → Calculate new EV current:
     current_A = surplus_W ÷ 230 (single phase, Easee Home)
  → Clamp to range [6A, 16A] (OCPP standard limits)
  → Send OCPP ChangeConfiguration: maxChargingCurrent = current_A

If GA 9/0/1 > −500W (surplus dropped below 500W):
  → Reduce EV current to minimum: 6A
  → Wait 60 seconds before next increase (hysteresis)

If GA 9/0/1 > +500W (building importing > 500W):
  → Reduce EV current toward minimum (supply shortage)
  → Easee Equalizer simultaneously limits via hardware DLM

Note: minimum OCPP current is 6A (1.38kW single phase)
  If PV surplus < 1.4kW → suspend EV charging entirely
  Resume when surplus exceeds 1.4kW for 2 consecutive minutes

Формула расчета тока зарядки

Преобразование избыточной мощности солнечных панелей в уставку тока OCPP требует знания, является ли зарядная станция однофазной или трехфазной. Формула отличается для каждой конфигурации.

Расчет уставки тока

Single-phase (Easee Home, 230V):
  current_A = surplus_W ÷ 230

  Example: surplus 3680W → 3680 ÷ 230 = 16A (maximum for 7.4kW)
  Example: surplus 1840W → 1840 ÷ 230 = 8A

3-phase (Easee Charge, 400V):
  current_A = surplus_W ÷ (√3 × 400) = surplus_W ÷ 692

  Example: surplus 13840W → 13840 ÷ 692 = 20A
  Example: surplus 4152W  → 4152 ÷ 692 = 6A (minimum 3-phase)

OCPP current limits:
  Minimum: 6A (below this, most EVs stop accepting charge)
  Maximum single-phase: 16A (Easee Home 7.4kW)
  Maximum 3-phase: 32A (Easee Charge 22kW)

Vehicle acceptance: some EVs (older Renault Zoe, early Nissan Leaf)
  require minimum 8A or 10A — configure EVCC minimum accordingly

Учет несимметрии фаз: однофазная зарядная станция, потребляющая 16А по фазе L1, создает несимметрию 16А в трехфазной сети. В зданиях с трехфазным вводом Easee Equalizer независимо контролирует все три фазы и ограничивает ток по каждой фазе — предотвращая перегрузку нейтрали от однофазных зарядных станций, позволяя другим фазам нести полную нагрузку.

Wallbox Pulsar Plus: альтернативная зарядная станция

Wallbox Pulsar Plus — часто выбираемая альтернатива Easee, поддерживающая OCPP 1.6J через Wi-Fi и тот же путь интеграции через EVCC. Wallbox Power Boost (отдельный датчик тока с клипсой) обеспечивает аппаратное DLM, аналогичное Easee Equalizer.

Wallbox Pulsar Plus

7,4 кВт однофазный или 22 кВт трехфазный
OCPP 1.6J через Wi-Fi (облако или локально)
Поддерживаемая зарядная станция EVCC (тип wallbox)
Приложение Mybox для локальной настройки
IP54, компактный настенный дизайн

Wallbox Power Boost

Клипсовый датчик тока на основных кабелях питания
Связь с Pulsar Plus через Wi-Fi
Аппаратное DLM без необходимости сигнала KNX
Нет интеграции с инвертором (только защита питания)
Используйте вместе с EVCC для полного управления PV + DLM

Простой KNX дискретный выход для базовых зарядных станций

Для зарядных станций без поддержки OCPP реле дискретного выхода KNX, управляющее входом разрешения зарядки (или контактором в цепи питания), обеспечивает включение/выключение на основе избытка PV. Этот подход не позволяет регулировать ток, но прост в реализации с любым модулем дискретного выхода KNX.

Логика управления реле дискретного выхода

Enable condition:
  GA 9/0/1 (Grid Power) < −1400W (surplus > 1.4kW = 6A minimum)
  AND GA 9/1/0 (Battery SOC) > 20%
  → KNX binary output ON → charger enable relay closes
  → EV charger activates at configured maximum current

Disable condition:
  GA 9/0/1 > −1000W (surplus below 1kW)
  OR GA 9/1/0 < 15%
  → KNX binary output OFF → relay opens → charger pauses
  → 3-minute hysteresis (avoid rapid on/off cycling)

Relay specification:
  KNX binary output: MDT BE-04.01 or ABB SA/S 4.6.2.1
  Relay rating: ≥ 16A for 7.4kW charger supply contactor
  Use contactor for charger supply (not pilot wire) where
  possible — pilot wire interruption may cause charger errors

OCPP предпочтительнее релейного управления: релейный подход обеспечивает только включение/выключение управления PV, тогда как OCPP позволяет 11 промежуточных ступеней тока от 6А до 16А однофазного. С OCPP избыток 3,5 кВт заряжает электромобиль с соответствующей мощностью 3,5 кВт, а не сбрасывает избыток в сеть в ожидании порога 7,4 кВт. EVCC на Raspberry Pi (около 80 евро за оборудование) — небольшая инвестиция по сравнению с выгодой от увеличения самопотребления.

Комбинированная логика приоритетов SG Ready и EV

Когда присутствуют и тепловой насос с SG Ready, и зарядная станция с OCPP, логический контроллер KNX должен интеллектуально распределять избыток PV между обоими потребителями. Следующая таблица приоритетов распределяет избыток по доступным управляемым нагрузкам.

Избыток PV	Ток зарядки EV	Состояние SG Ready	Условие
< 1.4 kW	Suspended (< 6A minimum)	Состояние 2 (нормальный режим)	Недостаточно для минимального тока EV
1–3 кВт	6А (1,38 кВт)	Состояние 2 (нормальный режим)	Только минимум EV — тепловой насос не запущен
3–6 кВт	10A (2,3 кВт)	Состояние 3 (рекомендуемое)	Электромобиль заряжается + тепловой насос в режиме SG Ready
> 6 kW	16A (3,68 кВт)	Состояние 4 (максимальное)	Обе нагрузки на максимуме; зарядка аккумулятора в остатке
Any, SOC < 20%	Приостановлено	Состояние 2 (нормальный режим)	Приоритет аккумулятора — приостановить EV, тепловой насос в норме

Реализация вложенных условий с Logic Module MDT

Logic channel 1: Battery low guard
  IF GA 9/1/0 (SOC) < 20%
  → set internal flag "battery_priority"

Logic channel 2: EV enable
  IF GA 9/0/1 < −1400W AND NOT battery_priority
  → GA for EVCC current setpoint = surplus_W ÷ 230

Logic channel 3: SG Ready State 3 trigger
  IF GA 9/0/1 < −3000W AND NOT battery_priority
  → SG Ready S2 output ON (State 3)

Logic channel 4: SG Ready State 4 trigger
  IF GA 9/0/1 < −6000W AND NOT battery_priority
  → SG Ready S1 AND S2 output ON (State 4)

Logic channel 5: Battery priority release
  IF GA 9/1/0 > 30% → clear battery_priority flag

Документация для соответствия BREEAM Tra 03

Кредит BREEAM Transport Tra 03 начисляет баллы за установку зарядных станций для EV, с дополнительным весом для активного динамического управления нагрузкой, демонстрирующего интеграцию с системой управления зданием. Следующий пакет документов удовлетворяет требованиям оценщика BREEAM.

Пакет документов для BREEAM Tra 03

Required documentation for BREEAM assessor:

1. EV charging provision schedule:
   Table: space number, charger model, power (kW), OCPP version
   Confirm: ≥10% of spaces (Excellent) or ≥40% (Outstanding)

2. OCPP installation certificate:
   Easee commissioning report showing OCPP 1.6J enabled
   EVCC connection log showing charger status: Connected

3. Dynamic load management evidence:
   EVCC configuration showing max_current adaptive mode
   Fronius Modbus integration configured (grid power input)
   Screenshot: EVCC dashboard showing current varying with PV

4. BMS connectivity evidence:
   KNX ETS6 project extract showing GA for EV current limit
   EVCC → Home Assistant → KNX integration configuration
   ETS6 Group Monitor log: GA updates as PV surplus changes

5. Commissioning test record:
   Date, engineer name, test steps and measured results
   (per commissioning test sequence below)

Последовательность пусконаладочных испытаний

Последовательность пусконаладочных испытаний проверяет каждый элемент цепочки интеграции — от подключения OCPP до обновления групповых адресов KNX — и формирует запись испытаний, необходимую для оценки BREEAM.

Пятиэтапная проверка ввода в эксплуатацию

Step 1 — OCPP connectivity:
  Open EVCC web UI → Loadpoints
  Plug EV (or OCPP test plug) into Easee charger
  Confirm status: Connected / Charging
  EVCC logs: [INFO] easee: connected via OCPP 1.6J

Step 2 — Manual current limit test:
  Set EVCC minimum current: 6A
  Confirm EV accepts charge at 6A
  Verify in Easee app: Charging at 6A / 1.4kW
  Increase EVCC limit to 16A → confirm Easee app shows 16A

Step 3 — PV surplus test (on a sunny day):
  On a day with clear sky and EV connected:
  Observe EVCC dashboard — current should increase as
  Fronius GA 9/0/1 drops (more surplus)
  Log: initial current 6A → 10A by 11:00 → 16A by 12:30

Step 4 — DLM test (Equalizer overload protection):
  Switch on major resistive loads (electric heaters)
  Until main supply L1 current approaches fuse rating (63A)
  Verify: Easee Equalizer reduces EV current automatically
  Confirm in Easee app: current reduction event visible

Step 5 — KNX verification:
  ETS6 Group Monitor — monitor GA for EV current limit
  Confirm GA value updates as EVCC changes current setpoint
  Record: timestamp, surplus power, OCPP current, GA value
  → Provide as BMS connectivity evidence for BREEAM

Связанные руководства

Solar PV & Energy

Солнечные панели и KNX: интеграция Fronius Symo по Modbus