Een wagen laden met wat het gebouw niet gebruikt

Situatie

Een gebouw heeft een vaste aansluiting — zeg veertig ampère. Een laadpunt trekt er met plezier tweeëndertig van. Zet tegelijk de oven, de warmtepomp en de wasmachine aan, en de hoofdzekering gaat, in het donker, op een zondag.

De gebruikelijke oplossing is het laadpunt permanent begrenzen op wat in het slechtste geval veilig is. Dat werkt, en het betekent dat de wagen de hele tijd traag laadt om zich te wapenen tegen een situatie die twintig minuten per dag voorkomt. Liggen er zonnepanelen op het dak, dan is de verspilling nog scherper: stroom gaat voor een paar cent naar het net terwijl de wagen laadt op elektriciteit die aan de volle prijs teruggekocht wordt.

Het beter doen vraagt twee dingen die de meeste laadpunten op zichzelf niet hebben: weten wat de rest van het gebouw op dit moment trekt, en de laadstroom voortdurend kunnen bijstellen in plaats van één keer bij de plaatsing.

Wat ik gebouwd heb

Een sturing tussen de meter van het gebouw en zijn laadpunten, die allebei doet.

Ze leest de meter rechtstreeks. Belgische en Nederlandse digitale meters hebben een poort die het verbruik meerdere keren per minuut doorstuurt. De sturing ontleedt die stroom voor de werkelijke spanning, stroom en vermogen per fase, en leest Modbus-meters uit waar er geen digitale meter is of waar een deelkring een eigen meting nodig heeft. Afname en injectie worden apart bijgehouden, over dag- en nachttarief heen, zodat het beeld weergeeft wat het gebouw effectief doet in plaats van een maandgemiddelde.

Ze spreekt de taal van de laadpunten zelf. De sturing is een OCPP-centraal systeem: laadpunten verbinden ermee en zij handelt het volledige gesprek af — opstarten en hartslag, bepalen wie mag laden, sessies starten en stoppen, meterstanden, status, sessies op afstand starten en stoppen, herstarten. Elk conform laadpunt werkt; niets zit vast aan één fabrikant.

Ze stelt de stroom voortdurend bij. Het beschikbare vermogen is de limiet van de aansluiting min wat al de rest trekt, berekend per fase, want een driefasige aansluiting kan ongelijk belast zijn en het is de zwaarst belaste fase die de zekering doet vliegen. Dat cijfer gaat als OCPP-laadprofiel naar het laadpunt en wordt herzien naarmate de belasting van het gebouw verandert. De wagen krijgt op elk moment het maximum dat veilig is, in plaats van een voorzichtige constante — en wanneer de zon schijnt, gaat het overschot in de wagen in plaats van naar het net.

Ze valt te ontwikkelen zonder wagen. Simulatoren die het protocol spreken laten toe het hele systeem van begin tot eind aan een bureau te doorlopen. Wie ooit tegen echte laadhardware gedebugd heeft, begrijpt waarom dat telde: het alternatief is een ontwikkelaar, een voertuig en een parkeerplaats per test.

Een browserinterface toont de live toestand per laadpunt en per fase, met berichtenverkeer eronder dat metingen en gebeurtenissen tussen de onderdelen draagt.

Resultaat

Laden gebeurt aan het tempo dat het gebouw effectief kan missen, voortdurend bijgesteld, en de zekering blijft zitten. Wat vroeger de gok van een elektricien op het slechtste geval vroeg, werd een meting.

Dit is dezelfde vorm als het industriële werk, op huishoudelijke schaal: lees het echte signaal uit de installatie, beslis daaruit, en schrijf de beslissing terug via het protocol van de installatie zelf. Het domein was nieuw voor mij; het probleem niet.