Charge dynamique : l'équilibrage expliqué

L'équilibrage de la charge dynamique optimise la vitesse de chargement des VE tout en évitant la surcharge du système électrique du bâtiment.

Introduction

Les véhicules électriques (VE) deviennent de plus en plus populaires en tant qu'alternative plus durable et plus respectueuse de l'environnement que les voitures à essence. L'adoption généralisée des VE pose un défi à l'infrastructure électrique des bâtiments et des parkings dans lesquels ils sont déployés. La plupart des bâtiments ne disposent pas d'une connexion électrique dédiée aux VE et doivent utiliser la connexion existante, qui est partagée avec d'autres charges telles que l'éclairage et la ventilation. L'équilibrage de la charge dynamique est une technologie qui permet d'identifier la puissance disponible et d'optimiser son utilisation par les véhicules électriques.

Qu'est-ce que l'équilibrage de charge ?

L'équilibrage de la charge, souvent appelé gestion de la charge, est une technologie qui surveille et contrôle la charge des VE en temps réel. Elle fonctionne en ajustant dynamiquement la quantité d'énergie fournie à chaque chargeur de VE. Cet ajustement est basé sur plusieurs facteurs, tels que la disponibilité de l'énergie du réseau, la demande actuelle de recharge des VE et les besoins de recharge de chaque VE.

Équilibrage de charge dynamique ou statique

L'équilibrage dynamique et statique de la charge sont deux approches différentes de la gestion de la recharge des véhicules électriques. Les deux méthodes visent à optimiser la charge des VE afin de réduire la pression sur l'infrastructure électrique et d'améliorer l'efficacité. Cependant, elles diffèrent dans leur approche et leur niveau de complexité.

  • Équilibrage statique de la charge - suppose qu'une quantité fixe (statique) d'électricité est disponible pour tous les chargeurs de VE sur le site. Cette quantité est ensuite répartie entre tous les chargeurs en fonction des algorithmes de gestion de la charge. Par exemple, un bâtiment avec une connexion de 200 A, dont 50 A sont utilisés pour l'éclairage LED, peut allouer 150 A à la recharge des VE, étant donné que la charge de l'éclairage LED est assez faible et prévisible.
  • L'équilibrage de la charge dynamique - implique la mesure constante des charges non électriques sur le panneau afin de calculer la charge disponible pour l'utilisation des VE. Prenons l'exemple d'un bâtiment dont la connexion de 200 A est partagée entre les VE et la pompe à eau du bâtiment, d'une puissance nominale de 100 A. L'eau n'est pompée vers le réservoir situé sur le toit que quelques fois par jour (généralement lorsque les gens utilisent l'eau pour se doucher, etc.) La plupart du temps, cependant, la pompe est à l'arrêt.
    Si nous devions utiliser l'équilibrage statique de la charge, nous devrions allouer seulement 50 A aux chargeurs de VE. En plaçant un compteur sur le panneau principal, nous pouvons détecter quand la pompe n'est pas active et allouer la pleine puissance pour le chargement des VE. Lorsque la pompe est activée, le système réduit la charge des VE pour tenir compte de la capacité nécessaire.

Le tableau ci-dessous compare les deux systèmes :

Équilibrage statique de la charge Équilibrage dynamique de la charge
Utilisation principale Sites simples disposant d'une alimentation dédiée aux VE ou d'une consommation hors VE relativement stable Sites soumis à des contraintes énergétiques ou sites dont la charge non électromagnétique est fluctuante.  
Besoin de matériel Aucun matériel n'est nécessaire, à l'exception des chargeurs intelligents OCPP. Un compteur sur le panneau principal.
Simplicité Très simple à mettre en œuvre Simple à mettre en œuvre

Prise en charge de l'équilibrage statique de la charge par Wevo

Avec Wevo, les administrateurs peuvent définir la structure électrique hiérarchique complète du bâtiment, y compris les panneaux, les sous-panneaux et les chargeurs. Le système calcule automatiquement la charge et la capacité de chaque nœud et met en œuvre des algorithmes d'intelligence artificielle avancés pour s'assurer que chaque véhicule est chargé lorsque cela est nécessaire. La mise en œuvre de l'équilibrage statique de la charge est simple. Il suffit d'indiquer la capacité nominale du panneau et la capacité statiquement allouée aux charges des VE :

Paramètres d'équilibrage de charge statique
Paramètres d'équilibrage de charge statique

Avec l'équilibrage statique de la charge, le panneau allouera toujours une capacité statique pour d'autres charges (qui ne sont pas des VE), comme on peut le voir dans l'image ci-dessous. Dans l'exemple ci-dessous :

  • Un panneau triphasé de 40A est utilisé
  • 20A sont attribués de manière statique aux véhicules non électriques (en rouge clair dans l'image ci-dessous).
  • Les 20A restants sont alloués à quatre chargeurs sur le panneau.
  • Dans l'image ci-dessous, le chargeur 1 est actif et utilise 16A par phase.
  • Lorsque les autres chargeurs se connectent, ils partagent les 20A entre eux, laissant toujours les 20A alloués statiquement aux autres charges.

 

 

Prise en charge de l'équilibrage de la charge dynamique  par Wevo

Pour prendre en charge l'équilibrage dynamique de la charge, il suffit d'ajouter un compteur au panneau et d'activer le compteur dans l'interface utilisateur :

Paramètres d'équilibrage dynamique de la charge
Paramètres d'équilibrage dynamique de la charge

Lorsque le compteur est actif et en ligne, ses relevés réels sont utilisés de manière dynamique pour calculer la puissance disponible pour la recharge des VE. Dans l'exemple ci-dessous :

  • Un panneau triphasé de 40A est utilisé
  • Le compteur connecté mesure en permanence les charges non électriques (indiquées en rouge foncé dans l'image ci-dessous).
  • La capacité restante du panneau est allouée aux quatre chargeurs du panneau.

 

Gestion dynamique de la charge

 

Que se passe-t-il lorsque le compteur est hors service ou défectueux ?

Lorsque le compteur est hors ligne ou défectueux, le système revient automatiquement à l'équilibrage statique de la charge en utilisant la limite statique d'EV définie sur le panneau. Cette solution est peut-être moins optimale, mais elle permet au système de conserver son intégrité et de ne jamais dépasser la capacité disponible.

Quel matériel Wevo prend-il en charge pour l'équilibrage de la charge ?  

Le système Wevo est indépendant du matériel. Les algorithmes sont mis en œuvre dans le nuage à l'aide de chargeurs conformes à l'OCPP. L'équilibrage statique de la charge ne nécessite aucun matériel supplémentaire et est mis en œuvre dès le départ.

L'équilibrage dynamique de la charge utilise les compteurs connectés. Wevo prend en charge de nombreux fournisseurs de compteurs de premier plan, y compris :

Tous ces compteurs sont connectés à l'internet. Certains nécessitent un modem LTE supplémentaire ou une connexion Wifi stable pour fonctionner. La plupart sont peu coûteux et coûtent moins de 150 $.

Compteur Shelly
Compteur Shelly

Résumé

La plateforme Wevo dispose d'un puissant système intégré de gestion de l'énergie. Par défaut, et sans ajout de matériel, elle peut effectuer un équilibrage statique de la charge basé sur l'IA en utilisant une limite de panneau fixe. Pour les sites plus encombrés ou les sites avec des charges variables, l'ajout d'un compteur matériel peut permettre un équilibrage dynamique de la charge afin de maximiser la capacité du bâtiment.

 

 

 

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