Mit cFos eigenen Solarstrom laden

Die Power Brain Wallbox und der mitgelieferte cFos Charging Manager beherrschen PV-Laden bereits out-of-the-box. Außerdem bietet cFos eine eigene Solar-Wallbox. Wie das Setup für Solar-Laden aussehen kann, wie die Photovoltaik-Anlage richtig eingebunden wird und welche Einstellungen vorgenommen werden müssen, lesen Sie hier.

Voraussetzungen

Die gesamte Logik, die für das PV-Überschussladen benötigt wird, wird vom cFos Charging Manager übernommen. Zusätzlich werden, je nach Situation, ein oder mehrere Stromzähler benötigt, damit der Charging Manager den aktuellen Überschuss (Erzeugung abzüglich Hausverbrauch) berechnen kann. Die Zähler können mit dem Charging Manager beispielsweise per Modbus oder über eine S0-Schnittstelle verbunden werden. Eine Kommunikationsmöglichkeit zwischen dem cFos Charging Manager und dem Wechselrichter der PV-Anlage kann ebenso von Vorteil sein – so kann man sich einen eigenen Zähler für die Erzeugungsleistung der Solaranlage sparen. Ein Tipp vorab: damit das Solarladen funktioniert, muss im cFos Charging Manager die Funktion Lastmanagement aktiviert sein!

Das Herzstück des Solarladens

Die Intelligenz für das Photovoltaik-Laden sitzt im cFos Charging Manager – dem Herzstück der Power Brain Wallbox. Der Charging Manager kann über ein Web-Interface oder als Handy-App für Android und iOS (iPhone und iPad) aufgerufen werden. Alle für das Solar-Überschussladen notwendigen Einstellungen werden direkt im Charging Manager vorgenommen.

Das richtige Stromzähler-Setup

Weiters werden für das PV-Überschussladen ein oder mehrere Stromzähler benötigt. Wieviele und an welchen Stellen Zähler benötigt werden, hängt von der genauen Konfiguration bzw. von den örtlichen Gegebenheiten ab. Zwei Möglichkeiten sind beispielsweise denkbar:

Variante 1 – Bidirektionaler Zähler: Der Charging Manager wird mit einem bidirektionalen Zähler am Übergabepunkt des Hausanschlusses verbunden. Erhält der Charging Manager negative Werte, weiß dieser, dass eingespeist wird (also ein Überschuss vorhanden ist). Der Charging Manager verwendet diesen Überschuss zum Laden des E-Autos. In den Einstellungen wird dem bidirektionalen Zähler die Rolle “Netzbezug” zugewiesen, dem Zähler an der Wallbox die Rolle “Verbrauch E-Auto”.

Variante 2 – Zwei separate Zähler: Der Charging Manager wird mit einem Zähler verbunden, der nur den Hausverbrauch misst (ohne den für das Laden benötigten Stroms) und mit einem weiteren Zähler, der die aktuelle Leistung der PV-Anlage misst. Anstelle eines eigenen Zählers für die PV-Anlage, kann die Erzeugungsleistung alternativ u. U. auch direkt aus dem Wechselrichter ausgelesen werden. Der cFos Charging Manager berechnet den Überschuss, in dem der Hausverbrauch von der Erzeugungsleistung abgezogen wird. Mit dieser Differenz (Überschuss) wird das E-Auto geladen.

Weitere Einstellungsmöglichkeiten

Wichtige Grundvoraussetzung

Für das Laden mit Solarstrom muss zwingend die Einstellung “Lastmanagement” aktiviert sein. Erst dann kann die cFos Wallbox zum PV-Überschussladen verwendet werden.

Grenzwerte festlegen

Weiters kann ein Grenzwert für die Überschussleistung festgelegt werden (z. B. 6 kW). Der Ladevorgang wird also erst gestartet, sobald der PV-Überschuss diesen Schwellenwert überschritten hat. Dazu muss eine neue Laderegel hinzugefügt und der gewünschte Grenzwert (in der Einheit Watt) im Feld “Start Stromlimit” eingegeben werden. Diese Einstellung ist vor allem bei dreiphasigem Laden relevant, da in diesem Fall die Mindestladeleistung 4,2 kW betragen muss und Fahrzeuge beim 3-phasigen Laden den Start des Ladevorgangs erst bei dieser Mindesleistung zulassen. Die Vergabe eines Mindest-Überschusswertes kann auch dann sinnvoll sein, wenn bei geringer Leistung der Überschuss ins Netz eingespeist werden oder der Speicher geladen werden soll.

Unterschreitungszeit / Abschaltverzögerung

Wenn beim PV-Laden verhindert werden soll, dass der Ladevorgang bei einem Leistungsabfall aufgrund kurzfristiger Bewölkung sofort abgebrochen wird, kann eine Unterschreitungszeit festgelegt werden. Dies führt zu einer Ausschaltverzögerung und sorgt dafür, dass für eine definierte Dauer auch bei Unterschreitung des Mindestüberschusses (Einstellung “Start Stromlimit”) geladen wird. Die Eingabe der Unterschreitungszeit erfolgt in Sekunden.

Zeitgesteuertes PV-Laden

Im cFos Charging Manager kann festgelegt werden, an welchen Wochentagen mit Strom aus der Photovolatik-Anlage geladen werden soll. Beim Hinzufügen einer neuen Solar-Laderegel werden dazu einfach die Checkboxen bei den gewünschten Wochentage aktiviert bzw. deaktiviert.

Laden in der Nacht

Bei geringer PV-Leistung kann es vorkommen, dass das Fahrzeug tagsüber nicht voll bzw. ausreichend geladen wird. In diesem Fall kann im cFos Charging Manager zusätzlich zur Überschussregel eine zeitbasierte Regel hinzugefügt werden. Z. B. kann definiert werden, dass zwischen 20:00 Uhr Abends und um 06:00 Uhr Früh mit einer festgelegten Leistung (z. B. 6 kW) mit Strom aus dem Netz oder Speicher geladen werden soll. So wird sichergestellt, dass das Fahrzeug in der Früh vollgeladen ist, auch wenn tagsüber die PV-Produktion geringer als erwartet ausgefallen ist.

Einphasiges Laden bei geringer PV-Produktion

Wollen Sie nur einphasig Laden, gibt es drei einfach Möglichkeiten: (1) Sie benutzen die cFos Wallbox Solar, bei der zwischen ein- und dreiphasigem Laden je nach Bedarf umgeschaltet werden kann. (2) Sie lassen die normale cFos Wallbox einphasig anschließen (permanente Lösung). (3) Sie verwenden ein einphasiges Ladekabel.

Aber warum macht einphasiges Laden überhaupt Sinn? Bei Solaranlagen, die maximal 4,2 kW erzeugen können, muss auf einphasiges Laden gewechselt werden, da Fahrzeuge bei dreiphasigem Laden eine Ladeleistung von mindestens 4,2 kW erwarten und andernfalls des Ladevorgang nicht freigeben.

Permanentes einphasiges Laden kann realisiert werden, indem zwei Leitungsschutzschalter, mit denen die Zuleitung zur Wallbox abgesichert sind, ausgeschaltet werden. Dabei muss darauf geachtet werden, dass der LS für den Charging Manager weiterhin aktiv bleibt. Zusätzlich sollte im cFos Charging Manager der Parameter “Phasen” auf einphasig gesetzt werden. Komfortabler geht es mit der cFos Solar-Wallbox, bei der Sie wahlweise zwischen ein- und dreiphasigem Laden umschalten können.

Achtung: einzelne Phasen dürfen während des Ladevorgangs keinesfalls dazu- oder abgeschaltet werden – dies kann zu massiven Schäden an der Ladeeinrichtung und am Fahrzeug führen. Als Alternative empfiehlt sich die Nachrüstung mit einer automatischen Phasenumschaltung.

Die elegante Lösung: Phasenumschaltung

Die cFos Wallbox Solar ist mit einer manuellen Phasenumschaltung ausgestattet, d.h. dass Sie je nach Bedarf zwischen einphasigem und dreiphasigem Laden wechseln können. Der Vorteil der Umschaltung: bei einer geringen PV-Leistung zwischen 1,4 kW und 4,2 kW wird einphasig geladen. Steigt die Leistung der Photovolatik-Anlage über 4,2 kW, können Sie auf dreiphasiges Laden umschalten. So wird sichergestellt, dass stets mit der maximalen Überschussleistung geladen wird, selbst, wenn die Erzeugungsleistung vorübergehend (oder auch längere Zeit) unter die 4,2 kW-Grenze fällt. Bei manchen Herstellern kann die Phasenumschaltung sogar automatisch erfolgen. Eine sogenannte “automatische Phasenumschaltung” wird z. B. von Wallboxen von openWB, myEnergi (zappi) und SMARTFOX unterstützt. Eine Alternative stellt die Nachrüstung von Wallboxen mit automatischer Phasenumschaltung dar.

Erfahrungen & Tipps

Sie haben bereits ein erfolgreiches Setup mit einer cFos-Wallbox umgesetzt? Oder eine andere, sogar bessere Variante gefunden, als hier vorgestellt wurde? Teilen Sie Ihre Erfahrungen mit der cFos Power Brain Wallbox und PV-Überschussladen unten in den Kommentaren und helfen Sie anderen bei der Umsetzung ihrer PV-Ladelösung.

Bezugsquellen für cFos-Wallboxen

Die Ladelösungen von cFos sind in unterschiedlichen Ausführungen über e-mobileo erhältlich. Tipp: Für PV-geführtes Laden greifen Sie am besten gleich zur Solar-Wallbox von cFos.