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 автоматизацией зданий KNX через OCPP обеспечивает динамическое управление током на основе избытка фотоэлектрической энергии — автоматическое увеличение скорости зарядки при экспорте солнечной энергии и снижение при приближении к пределу предохранителя здания, предотвращая дорогостоящее обновление электроснабжения и максимизируя собственное потребление.

Мандат ЕС на зарядку EV и требование DLM в KNX

Европейское регулирование стимулирует обязательное оснащение зарядными станциями для EV в новых и реконструируемых зданиях, при этом динамическое управление нагрузкой (DLM) все чаще требуется для защиты существующей инфраструктуры низковольтного электроснабжения. Автоматизация зданий KNX хорошо подходит для предоставления управляющего 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 ЕС 2024: Обязательная инфраструктура кабельных трасс для EV для новых жилых зданий с парковкой, активная зарядка для нежилых с 2027 года
Великобритания PAS 1899:2022: Стандарт зарядки EV, требующий активного управления нагрузкой и возможности интеллектуальной 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
Доказательства для оценщика BREEAM: сертификат установки OCPP, демонстрация возможности DLM, связь с BMS (интеграция KNX удовлетворяет требованию BMS)

Easee Home и Easee Charge: обзор оборудования

Easee — норвежский производитель зарядных устройств для электромобилей, продукция которого изначально поддерживает OCPP 1.6J, что упрощает интеграцию с любой совместимой с OCPP системой управления зарядными станциями (CPMS) или клиентом с открытым исходным кодом, таким как EVCC.

Модель	Мощность	Фазы	OCPP	Примечания
Easee Home	7,4 кВт	1-фазный	OCPP 1.6J	23 мм DIN-рейка, Wi-Fi + Bluetooth, розетка Type 2, внутреннее/наружное IP54
Easee Charge	22 кВт	3-фазный	OCPP 1.6J	3-фазный 32A, розетка Type 2, коммерческие парковки, сетевой
Easee Equalizer	—	3-фазный	—	Отдельный датчик тока на DIN-рейку — измеряет ток L1/L2/L3 здания и автоматически ограничивает зарядные устройства Easee через облако Easee

Easee Equalizer против KNX DLM: Easee Equalizer обеспечивает автономное DLM без KNX — он измеряет ток главного ввода здания и автоматически снижает ток зарядки ЭМ, чтобы предотвратить перегрузку. Однако он не учитывает избыток солнечной энергии. Добавление интеграции KNX через EVCC предоставляет системе данные об избытке солнечной энергии от шлюза Fronius Modbus, что позволяет активно увеличивать ток во время часов солнечной генерации — что Equalizer сам по себе не может обеспечить.

Интеграция OCPP в KNX через EVCC

OCPP (Open Charge Point Protocol) версии 1.6J работает через WebSocket — либо к облаку Easee, либо к локальной CPMS. Наиболее практичный путь интеграции с открытым исходным кодом для зданий на KNX использует EVCC (EV Charge Controller), работающий на локальном сервере, подключающийся как к зарядному устройству Easee (OCPP), так и к инвертору Fronius (Modbus TCP), а затем публикующий состояние в Home Assistant, который передает 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 как к инвертору Fronius, так и к зарядному устройству Easee, динамическая регулировка тока реагирует на избыток фотоэлектрической энергии почти в реальном времени. Регистр мощности сети Fronius (GA 9/0/1 в KNX) управляет решениями по увеличению и уменьшению 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 зарядного тока

Преобразование избыточной мощности фотоэлектрической системы в уставку тока OCPP требует знания, является ли зарядное устройство однофазным или трехфазным. 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: однофазное зарядное устройство для электромобилей, потребляющее 16 А на фазе L1, создает несимметрию 16 А в трехфазной сети. В зданиях с трехфазным основным питанием Easee Equalizer контролирует все три фазы независимо и ограничивает ток на фазу — предотвращая перегрузку нейтрали от однофазных зарядных устройств, позволяя другим фазам нести полную нагрузку.

Wallbox Pulsar Plus: альтернативное зарядное устройство

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

Wallbox Pulsar Plus

7,4 кВт однофазный или 22 кВт трехфазный
OCPP 1.6J через Wi-Fi (облачный или локальный)
Поддерживаемое EVCC зарядное устройство (тип wallbox)
Приложение Mybox для локальной настройки
IP54, компактный настенный дизайн

Wallbox Power Boost

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

Простой KNX бинарный выход для базовых зарядных станций EV

Для зарядных станций EV без поддержки OCPP бинарный выходной реле KNX, управляющее входом разрешения зарядки (или контактором в цепи питания зарядного устройства), обеспечивает включение/выключение на основе избытка PV. Этот подход лишен промежуточной регулировки тока, но прост в реализации с любым совместимым с KNX модулем бинарного выхода.

Логика управления бинарным выходным реле

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 6A до 16A однофазно. С OCPP избыток 3,5 кВт заряжает EV при соответствующих 3,5 кВт, а не тратит избыток в сеть в ожидании полного порога 7,4 кВт. EVCC на Raspberry Pi (примерно 80 евро за оборудование) — небольшая инвестиция по сравнению с долгосрочной выгодой от улучшенного самопотребления.

Комбинированная логика приоритетов SG Ready и EV

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

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

Реализация вложенного условия с MDT Logic Module

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 по соблюдению BREEAM Tra 03

Кредит BREEAM Transport Tra 03 начисляет баллы за обеспечение зарядки электромобилей, с дополнительным весом для активного динамического управления нагрузкой, демонстрирующего интеграцию с системой управления зданием. Следующий пакет документации удовлетворяет требованиям оценщика BREEAM.

Пакет доказательств 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 ввода в эксплуатацию

Последовательность ввода в эксплуатацию проверяет каждый элемент цепочки интеграции — от подключения OCPP до обновления групповых адресов KNX — и создает 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 Modbus

Solar PV & Energy

Учет энергии с KNX: Eastron SDM630 и сертификация MID

Solutions

Technologies

Knowledge

Company