Ładowanie samochodu elektrycznego z nadwyżek fotowoltaiki - BLOG - Greenkick
Ładowanie samochodu

Ładowanie samochodu elektrycznego z nadwyżek fotowoltaiki. Dlaczego teoria brzmi prosto, a praktyka potrafi zaskoczyć?

Ładowanie samochodu elektrycznego z nadwyżek energii z fotowoltaiki brzmi jak idealny scenariusz. Słońce świeci, panele produkują prąd, dom ma chwilowo niskie zużycie, a samochód stoi podpięty pod wallbox i „zjada” tylko to, co normalnie zostałoby oddane do sieci. Zero importu, maksimum autokonsumpcji, czysta ekologia i bardzo przyjemne poczucie, że system działa dokładnie tak, jak powinien.

W praktyce jednak wielu użytkowników zderza się z sytuacją, w której po włączeniu trybu „solar charging” ładowanie nie startuje, wallbox przechodzi w stan „suspended”, a aplikacja pokazuje 0 A poboru, mimo że falownik wyraźnie raportuje oddawanie kilku kilowatów do sieci. Pojawiają się pytania, wątpliwości i naturalny niepokój, czy coś zostało źle skonfigurowane, czy instalacja ma jakieś wąskie gardło, albo czy falownik nie jest przeciążany.

Żeby to wszystko zrozumieć, trzeba na chwilę oderwać się od uproszczonych schematów i spojrzeć na instalację jako na system naczyń połączonych, w którym falownik, magazyn energii, licznik energii, cęgi pomiarowe i wallbox widzą świat z nieco innej perspektywy.

Co naprawdę oznacza „ładowanie z nadwyżek PV”?

Zacznijmy od podstawowego nieporozumienia, które bardzo często pojawia się w rozmowach. Ładowanie „tylko z PV” nie oznacza, że samochód jest fizycznie zasilany bezpośrednio z paneli fotowoltaicznych. W typowej instalacji on-grid lub hybrydowej energia zawsze trafia na wspólną magistralę AC budynku, a dopiero potem jest bilansowana pomiędzy odbiornikami, magazynem energii i siecią elektroenergetyczną.

Wallbox nie ma pojęcia, skąd „pochodzi” energia w sensie fizycznym. On widzi jedynie, ile mocy jest aktualnie dostępne bez przekraczania określonych limitów, takich jak moc przyłączeniowa, maksymalny prąd na fazie czy zadane ograniczenia importu z sieci. Jeśli system pomiarowy mówi mu, że każda dodatkowa amperogodzina spowoduje pobór z sieci, wallbox zgodnie z logiką „solar only” po prostu się wyłączy.

To prowadzi do kluczowego wniosku. Ładowanie z nadwyżek to nie tryb zero-jedynkowy, tylko dynamiczna regulacja mocy, która działa poprawnie tylko wtedy, gdy spełnionych jest kilka jednoczesnych warunków.

Minimalna moc ładowania i fizyka samochodu

Pierwszym i często pomijanym ograniczeniem jest sam samochód elektryczny. Każde auto ma minimalną moc, przy której jest w stanie rozpocząć ładowanie AC. W zdecydowanej większości przypadków jest to około 6 A na fazę, co przy trzech fazach daje w przybliżeniu 4,1 kW. Przy mniejszych wartościach pojazd po prostu nie „widzi” stabilnego źródła energii i zrywa sesję ładowania.

To oznacza, że nawet jeśli instalacja PV oddaje chwilowo 2 czy 3 kW nadwyżki, wallbox w trybie „solar only” nie wystartuje, bo nie jest w stanie zapewnić minimalnego prądu wymaganego przez samochód. Efekt? Status „Suspended by Charger”, który często jest błędnie interpretowany jako awaria albo błąd konfiguracji.

W momencie, gdy użytkownik doda choćby niewielki prąd z sieci, na przykład 6–10 A, wallbox zyskuje stabilną bazę mocy i ładowanie rusza. Z punktu widzenia aplikacji wygląda to tak, jakby PV „nagle zaczęła działać”, podczas gdy w rzeczywistości po prostu przekroczony został próg minimalnej mocy ładowania.

Rola cęgów pomiarowych i dwukierunkowego pomiaru energii

Drugim kluczowym elementem całego układu są przekładniki prądowe, potocznie nazywane cęgami. To one informują wallbox, czy budynek aktualnie pobiera energię z sieci, czy oddaje ją do sieci. W nowoczesnych systemach, takich jak Morek, stosuje się cęgi dwukierunkowe, które potrafią rozróżnić kierunek przepływu energii.

To ogromna różnica w porównaniu do starszych rozwiązań, gdzie pomiar był jednokierunkowy i system nie był w stanie odróżnić produkcji od konsumpcji. W takich przypadkach rzeczywiście konieczne było stosowanie dodatkowych liczników lub czwartego przekładnika na wyjściu falownika PV.

Przy prawidłowo zamontowanych trzech cęgach dwukierunkowych wallbox ma pełną informację o bilansie energetycznym budynku. Wie, czy każda kolejna amperogodzina oznacza import z sieci, czy zagospodarowanie nadwyżki. Problem polega na tym, że ta informacja jest aktualizowana z pewnym opóźnieniem i zawsze odnosi się do najbardziej obciążonej fazy.

Falownik hybrydowy i jego „perspektywa świata”

W instalacjach z falownikiem hybrydowym, takim jak Deye 12 kW, pojawia się kolejny poziom złożoności. Falownik widzi sumaryczne obciążenie domu, produkcję PV oraz pracę magazynu energii. Nie interesuje go, czy dany kilowat trafia do czajnika, płyty indukcyjnej czy wallboxa. Dla niego to po prostu obciążenie po stronie AC.

Często pojawia się pytanie, czy przy dużym obciążeniu domu i jednoczesnym ładowaniu samochodu falownik nie zostanie przeciążony. Warto tu jasno powiedzieć jedno. Falownik hybrydowy nie „zasila” bezpośrednio wszystkich odbiorników w domu. On synchronizuje się z siecią i reguluje przepływ energii, ale nie jest wąskim gardłem dla mocy pobieranej z przyłącza.

Jeżeli dom ma przydzieloną moc przyłączeniową na poziomie, dajmy na to, 12 kW, a instalacja elektryczna została poprawnie zaprojektowana, to falownik nie musi „przepchnąć” przez siebie całego obciążenia. Część energii pochodzi z sieci, część z PV, część z magazynu. Liczy się bilans, a nie to, że na wykresie falownika pojawia się chwilowo 11,5 kW.

To dlatego praca falownika blisko jego mocy znamionowej nie jest problemem sama w sobie, o ile mieści się w granicach projektowych i nie występuje w trybie wyspowym.

Dlaczego tryb off-grid to zupełnie inna historia?

Warto w tym miejscu wyraźnie rozdzielić dwa scenariusze. Praca on-grid, czyli z aktywnym przyłączeniem do sieci elektroenergetycznej, i praca off-grid, gdy falownik wraz z magazynem energii zasila dom w trybie wyspowym, na przykład podczas awarii sieci.

W trybie off-grid falownik faktycznie staje się jedynym źródłem energii dla całego budynku. Każdy kilowat pobrany przez wallbox musi zostać dostarczony przez falownik i magazyn energii. Przy mocach rzędu 11 kW może to oznaczać bardzo szybkie rozładowanie baterii albo przekroczenie możliwości falownika, co skutkuje jego wyłączeniem.

Dlatego ładowanie samochodu w trybie wyspowym, szczególnie z mocą kilkunastu kilowatów, jest technicznie możliwe, ale ekonomicznie i użytkowo pozbawione sensu. To nie jest scenariusz, do którego projektuje się domowe instalacje PV.

Dlaczego wallbox przechodzi w stan „Suspended by Charger”?

Wracając do problemu, który często budzi największe emocje. Wallbox ustawiony w trybie „solar charging” z zerowym poborem z sieci przechodzi w stan zawieszenia, mimo że PV produkuje kilka kilowatów nadwyżki. Powody są zazwyczaj trzy i bardzo rzadko mają cokolwiek wspólnego z błędem instalacji.

Po pierwsze, chwilowa nadwyżka PV może być zbyt mała, aby spełnić minimalne wymagania mocy ładowania samochodu. Po drugie, system pomiarowy może widzieć asymetrię faz i uznawać, że na jednej z faz pojawi się import z sieci. Po trzecie, algorytm wallboxa działa konserwatywnie i woli przerwać ładowanie, niż ryzykować pobór energii z sieci, jeśli użytkownik zadeklarował tryb „zero importu”.

W momencie, gdy użytkownik dopuści nawet minimalny pobór z sieci, wallbox zyskuje margines bezpieczeństwa i może płynnie regulować moc ładowania, wykorzystując PV jako podstawowe źródło energii.

Dwukierunkowy pomiar a rozliczenia energii

Częstym pytaniem jest też kwestia pomiaru dwukierunkowego i jego wpływu na rozliczenia. Warto jasno powiedzieć, że wallbox i jego cęgi pomiarowe nie mają żadnego wpływu na to, jak operator systemu dystrybucyjnego rozlicza energię. Za to odpowiada licznik energii zainstalowany przez OSD.

Cęgi służą wyłącznie do lokalnego sterowania mocą ładowania. Informują wallbox, czy energia płynie do sieci, czy z sieci, ale nie są elementem systemu rozliczeniowego. Dzięki temu wallbox może dynamicznie reagować na zmiany produkcji PV i zużycia domu, bez konieczności instalowania dodatkowych liczników.

Czy ładowanie z nadwyżek naprawdę ma sens?

Na koniec warto zadać pytanie, które rzadko pada wprost. Czy ładowanie samochodu wyłącznie z nadwyżek PV rzeczywiście jest najlepszym rozwiązaniem? Odpowiedź brzmi: to zależy.

Z punktu widzenia autokonsumpcji i idei maksymalnego wykorzystania energii ze słońca, jak najbardziej tak. Z punktu widzenia komfortu użytkowania, stabilności ładowania i przewidywalności, często lepszym rozwiązaniem jest tryb hybrydowy, w którym wallbox w pierwszej kolejności wykorzystuje PV, ale w razie potrzeby dobiera niewielką ilość energii z sieci.

Taki kompromis pozwala uniknąć ciągłego startowania i zatrzymywania ładowania, minimalizuje ryzyko błędnych interpretacji statusów i sprawia, że system działa po prostu „spokojniej”. A w praktyce różnica w poborze energii z sieci często jest symboliczna.

Podsumowanie

Ładowanie samochodu elektrycznego z nadwyżek fotowoltaiki to temat, który wygląda prosto tylko na pierwszy rzut oka. W rzeczywistości wymaga zrozumienia ograniczeń samochodu, logiki wallboxa, sposobu pomiaru energii i roli falownika w całym systemie. Problemy takie jak status „Suspended by Charger” rzadko są oznaką błędu instalacji. Najczęściej są naturalnym efektem fizyki, algorytmów bezpieczeństwa i zbyt rygorystycznych ustawień.

Dobrze zaprojektowany i poprawnie skonfigurowany system będzie działał stabilnie, ale wymaga świadomego podejścia do ustawień i zrozumienia, że „tylko z PV” to idea, a nie zawsze praktyczny tryb pracy. Jeśli to zrozumiemy, instalacja przestaje być źródłem frustracji, a zaczyna być dokładnie tym, czym miała być. Inteligentnym narzędziem do zarządzania energią w nowoczesnym domu.

Autor:

Paweł Salamonik

Dyrektor Sprzedaży

Email: pawel@greenkick.com.pl

Dodaj komentarz