WARP Energy Manager
Der WARP Energy Manager ist die intelligente Schaltzentrale für das Energiemanagement von WARP Chargern und weiteren Verbrauchern.
Der WARP Energy Manager kann die Leistung am Hausanschluss ermitteln, um WARP Charger in die Lage zu versetzen, Photovoltaik-Überschussladungen durchzuführen. Mit einem externen Schütz kann der WARP Energy Manager eine Umschaltung zwischen 1- und 3-phasigem Betrieb der Wallboxen durchführen, so dass die minimale Ladeleistung von 3,7kW bei 3-phasigem Betrieb auf bis ca. 1,4kW bei 1-phasigem Betrieb reduziert werden kann. Dies ermöglicht eine bessere Autarkie bei geringer Leistungsausbeute der Photovoltaikanlage.
Mittels Auswertung eines Stromzählers am Hausanschluss ist auch ein dynamisches Lastmanagement mit dynamischer zur Verfügung stehender Leistung möglich. WARP2 Charger können eigenständig ein dynamisches Lastmanagement durchführen, bei dem der maximal für die Fahrzeugladung zur Verfügung stehende Strom fest konfiguriert wird. Wenn andere Verbraucher diesen Stromanschluss mitnutzen, ermittelt der WARP Energy Manager mithilfe eines Stromzählers am Hausanschluss den momentanen Strombezug und regelt die Ladeleistung von aktiven Ladevorgängen dynamisch, so dass der konfigurierte maximale zur Verfügung stehende Strom des Anschlusses nicht überschritten wird.
Eigenschaften
Der WARP Energy Manager zeichnet eine Vielzahl von Eigenschaften aus.
Multifunktional zusammen mit WARP2 Chargern
- Photovoltaik-Überschussladen
- 1-/3-Phasenumschaltung für geringere Ladeleistungen
- Bald verfügbar: Dynamisches Lastmanagement mit dynamischer zur Verfügung stehender Leistung
Offen
- Hardware und Software sind Open Source
- Hardware‐Plaform von des WARP Energy Managers basiert auf dem ESP32 (WLAN und Ethernet)
- Ein Schaltausgang um weitere Verbraucher zu steuern
- Zwei konfigurierbare Eingänge
Nachhaltig
- Hutschienenmodul (4 TE) zur Montage in der Verteilung
- Hochwertige Komponenten für lange Lebensdauer
- Komponenten einzeln austauschbar
Photovoltaik Überschussladen
Den eigenen Strom nutzen...
Besitzt du eine Photovoltaik-Anlage, möchtest du vermutlich möglichst viel von deinem produzierten Strom selbst nutzen. Der WARP Energy Manager kann dir dabei helfen, indem er ein reines PV-Überschussladen ermöglicht, bei dem nur überschüssige Energie ins Fahrzeug geladen wird. Alternativ kannst du auch einen erlaubten anteiligen Netzbezug definieren. Dies ist sinnvoll, wenn die selbst produzierte Leistung nicht ausreicht, um einen Ladevorgang zu starten, du aber dennoch laden möchtest.
Für das PV-Überschussladen benötigt der WARP Energy Manager einen Stromzähler an deinem Stromnetzanschluss um einen Überschuss, d.h. die Einspeisung von elektrischer Leistung ins Stromnetz, zu ermitteln. Der WARP Energy Manager steuert dann die Wallboxen so, dass keine Leistung ins Netz eingespeist wird (Netzbezug = 0) oder aber ein definierter Netzbezug eingehalten wird. Dies ist abhängig von deinen Einstellungen.
Entscheidend ist hier, dass nur eine Leistungsregelung stattfindet. Es werden nicht die einzelnen Phasenströme geregelt. Da der Netzbetreiber-Stromzähler, der die Stromkosten ermittelt, saldierend arbeitet, ist eine Phasenstromregelung nicht notwendig.
Lastmanagement
Verbraucher intelligent steuern
Statisches Lastmanagement
Teilen sich mehrere Wallboxen eine gemeinsame Zuleitung, so ist oftmals der Maximalstrom durch diese Leitung begrenzt. Als Beispiel könnten sich mehrere Wallboxen eine 32A Leitung teilen. Zwei Wallboxen könnten jeweils als 11kW Wallboxen (2x16A) betrieben werden. Es wäre aber natürlich auch möglich eine Wallbox mit 22kW (32A) zu betreiben, wenn die zweite Wallbox nicht genutzt wird. Für diese Anwendungen kommt das statische Lastmanagement zum Einsatz.
Der WARP Energy Manager kann das statische Lastmanagement für die Wallboxen übernehmen. Hierbei ist kein Stromzähler notwendig. Es ist einfach der Maximalstrom der Zuleitung zu definierieren. Dieser Strom muss jederzeit zur Verfügung stehen. Der Energy Manager verteilt diesen Strom dynamisch je nach Anforderung an die kontrollierten Wallboxen.
Dynamisches Lastmanagement
In manchen Fällen ist ein dynamisches Lastmanagement auf Phasenstromebene erforderlich. Ein typisches Beispiel dafür sind Mietobjekte, bei denen der Stromnetzanschluss der Immobilie nicht ausreicht, um mehrere Wallboxen gleichzeitig zu betreiben. Die Absicherung des Stromnetzanschlusses beschränkt den zulässigen Phasenstrom.
Im einfachsten Fall kann für alle Wallboxen ein bestimmter Phasenstrom garantiert werden. In diesem Fall können die Wallboxen ein statisches Lastmanagement durchführen, bei dem der verfügbare Phasenstrom zwischen den WARP Chargern aufgeteilt wird.
Oftmals kann jedoch nicht garantiert werden, dass ein bestimmter Phasenstrom jederzeit zur Verfügung steht, da sich die Wallboxen den Stromanschluss mit anderen Verbrauchern teilen. Wenn diese Verbraucher ein- und ausgeschaltet werden ändert sich der für die Wallboxen zur Verfügung stehende Phasenstrom ständig. In diesem Fall ist ein dynamisches Lastmanagement notwendig um sicherzustellen, dass der maximale Phasenstrom nicht überschritten wird und keine Sicherung auslöst.
Der WARP Energy Manager ermöglicht ein dynamisches Lastmanagement auf Phasenstromebene. Dazu ist ein Stromzähler am Stromnetzanschluss erforderlich, der vom Energy Manager ausgewertet werden kann. Der Energy Manager überwacht den zur Verfügung stehenden Phasenstrom vom Netzanschluss und regelt die Leistung der Wallboxen entsprechend. Dadurch wird sichergestellt, dass der maximale Phasenstrom nicht überschritten wird und keine Sicherung auslöst. Wenn eine Photovoltaik-Anlage vorhanden ist und Energie produziert, erhöht sie automatisch die zur Verfügung stehende Leistung für den Energy Manager, um die Ladung der Elektrofahrzeuge zu optimieren.
Das dynamische Lastmanagement ist zum Zeitpunkt der Veröffentlichung der Firmware noch nicht enthalten, wird jedoch zeitnah durch ein kostenloses Softwareupdate integriert.
Distributoren
Den WARP Energy Manager und andere WARP Produkte kannst du aktuell bei den folgenden Distributoren und Online Shops erwerben.
Impressionen
- ALLE
- ANSICHTEN
- WEBINTERFACE
- SCHALTPLÄNE
Dokumente
Folgende Dokumente stehen aktuell zur Verfügung:
HTTP-, MQTT- und Modbus/TCP-API
Der WARP Energy Manager kann über HTTP, MQTT und Modbus/TCP (coming soon) den aktuellen Zustand melden und gesteuert werden:
API-Dokumentation# Abfrage über die HTTP-API pi@raspberrypi:~ $ # Auslesen des Energie-Werts seit Reset curl -s http://10.0.0.1/meter/values ↵ | jq '.energy_rel' # Ergebnis in kWh 706.289978
# Verwendung der MQTT-API mit Python import paho.mqtt.client as mqtt import json # Ausgabe des Stroms am Netzanschluss # wenn eine Zustandsmeldung # des Energy Managers eintrifft def on_message(client, userdata, msg): state = json.loads(msg.payload) amp = state["energy_meter_power"] print("Strom: {} mA".format(amp)) # Verbinden zum MQTT-Broker client = mqtt.Client() client.on_message = on_message client.connect("localhost") # Reagiere auf Zustandsmeldungen # des Energy Managers client.subscribe("wem/ABC/energy_manager/state") client.loop_forever()
# Abfrage/Steuerung über Modbus/TCP| Input Registers | ||||
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| ... | ||||
| Holding Registers | ||||
| ... | ||||
| Discrete Inputs | ||||
| ... | ||||
Firmware-Updates
Wir veröffentlichen regelmäßig Firmware-Updates, die neue Funktionen hinzufügen und Fehler beheben. Firmware-Updates kannst du im System-Abschnitt des Webinterfaces der WARP Energy Managers einspielen. Dort findest du auch die aktuell installierte Version der Firmware.
| 1.0.1 16.03.2023 Prüfsumme |
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Quellcode und Design-Dateien
Hard- und Software des WARP Chargers, sowie aller zugehöriger Materialien wie Anleitung, Dokumentation und diese Webseite sind Open Source. Auf Github findest du unter anderem:
| Den Quellcode der Firmware des Energy Managers |
Tinkerforge/esp32-firmware
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| Hardware-Design-Dateien des ESP32 Ethernet Bricks |
Tinkerforge/esp32-ethernet-brick
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| Firmware und Hardware-Design des Energy Manager Bricklet Controllers |
Tinkerforge/warp-energy-manager-bricklet
|
| Quellcode dieser Website, der Betriebsanleitung und mehr |
Tinkerforge/warp-charger
|
Kontakt
Wir freuen uns jeder Zeit über Fragen und Feedback von euch!
Adresse
Tinkerforge GmbH, Zur Brinke 7,33758 Schloß Holte-Stukenbrock, Deutschland