Три зарядки на одном подключении: сколько стоит каждая и насколько близко к пределу

Небольшая парковка за офисным зданием с тремя зарядными станциями по 7.4 кВт для сотрудников и посетителей. На участке однофазный ввод 100 A (около 23 кВт), по договору выделено 22 кВт, и здание с освещением парковки делят этот ввод с зарядными станциями. Машины приезжают в течение дня, и иногда заряжаются сразу две или три. Вопросы такие: насколько зарядные станции приближают участок к его 22 кВт, какая станция загружена больше всех и сколько энергии в день уходит в машины?

Этот гид собирает такую парковку на настоящем хабе RBgrid. rbAmp STD-UI1, точный счётчик энергии, измеряет ввод; модуль Basic измеряет здание, освещение и три зарядные станции. Приложение показывает всё это в виде Зарядные станции: что потребляют станции относительно мощности ввода. Это та же парковка, что и Car park в живом демо, так что вы можете посмотреть готовый результат, прежде чем что-либо собирать. Скриншоты в этом гиде сделаны в демо и показывают демонстрационные данные.

Что у вас будет в итоге

• Сколько станций заряжаются прямо сейчас и сколько свободны.
• Нагрузка участка относительно номинальной мощности ввода, разбитая на станции и остальное, с оставшимся запасом.
• Мощность и энергия каждой станции за сегодня.
• Энергия зарядки за день и плата за зарядку по вашей цене за кВт·ч, если вы берёте плату.
• История каждой линии, хранится на хабе: по часам за 60 дней, по дням около 13 месяцев, по месяцам за 3 года. Любую её часть можно скачать в CSV.

Журнала по каждой сессии нет (начало, конец, кВт·ч за сессию). Сессии сегодня — оценка по почасовой истории, а статус каждой станции определяется по мощности её линии.

Уже ведёте учёт в Home Assistant? Хаб может также передавать мощность и энергию каждой линии в Home Assistant по MQTT; ваша текущая настройка может остаться как есть. Вид станций, полоса нагрузки, виды истории и заметки — в приложении RBgrid. → Измеритель мощности для Home Assistant

Что нужно

STD-UI1 — точный счётчик энергии: на вводе он даёт точный учёт всего участка. Он поставляется в комплекте 60 A или 100 A; для главного автомата 100 A этого участка берите комплект на 100 A. Его датчик спарен с модулем и не заменяется, поэтому ни клещей для ввода покупать, ни датчик тока в приложении выбирать не нужно.

Демо-участок однофазный, поэтому все пять линий подключены к L1, фазе входа напряжения модуля Basic. Модуль Basic считает мощность каждого канала по своему единственному входу напряжения, поэтому его клещи ставятся только на цепи этой фазы. На трёхфазном участке нужен один модуль Basic на каждую фазу.

Выбирайте клещи на каждую линию как наименьший номинал, не меньший автомата линии (см. «Выбор размеров токовых клещей»).

Демо-парковка имеет тот же STD-UI1 на вводе; она раскладывает цепи по двум модулям Basic UI3 вместо одного UI5. Подойдёт любой вариант; собирайте свою по этому гиду. Не уверены, какие у вас клещи? См. Какой у вас SCT-013?

На чертеже показано, где стоят детали RBgrid на панели: датчик счётчика на вводе под главным автоматом, клещи на каждой линии, два модуля и хаб на рейке. Какие защитные устройства нужны вашей панели и как их расположить, решает ваш электрик.

Безопасность. Для любых работ внутри электрощита вызывайте квалифицированного электрика.

Зажимайте клещами только один проводник (L) на цепь, а не весь кабель: токи в L и N компенсируют друг друга.

1. Подключите, прошейте, соедините

1. Подключите модули: STD-UI1 и Basic UI5, их входы напряжения и датчики.
   • STD-UI1: его вход напряжения подключается как у модуля Basic: провод AWG26–22 к клеммам L и N, предохранитель до 0.1 A в линии L. Его датчик ставится на проводник ввода стрелкой от сети к участку.
   • Basic UI5: его вход напряжения на L и N через свой предохранитель; пять клещей на I0–I4, каждые стрелкой к нагрузке. Модуль Basic считает только одно направление, поэтому клещи, повёрнутые не той стороной, ничего не покажут.

Ставьте каждый модуль в пределах 15 см от хаба. Для более длинных трасс см. раздел о длине шины в руководстве по проводке rbAmp. Кабели I²C модулей подключаются к хабу по одному позже, во время Добавить модуль, при выключенном хабе.

2. Пока подключите к хабу только STD-UI1 (питание, GND, SDA, SCL) на его заводской адрес I²C 0x50. → Quick start, шаг 1
3. Прошейте хаб, подключите его к Wi-Fi и откройте приложение по адресу webapp.rbgrid.io или установленное на хабе: выполните шаги 2–4 Quick start, затем вернитесь сюда.

Новый хаб сам назначает модуль с адресом 0x50 входом сети: это измерение всего участка, плюс точка напряжения. Для него ничего привязывать не нужно.

2. Пройдите мастер настройки

Приложение открывается с баннером The hub still has its factory settings. Нажмите Set up →. → Мастер настройки

• Безопасность: задайте API-токен и запишите его.
• Сайт и время: название участка (в демо: «Car park (demo)»), ваш часовой пояс; проверьте, что часы показывают synchronized. Сценарий задаётся на шаге 6.
• Датчики: вход сети уже есть. Остальное — на шаге 5.
• Тариф: быстрая форма подходит к тарифу демо. Введите дневную цену, включите There is a night rate (23:00–07:00) и введите ночную цену. Оставьте Price as on the bill — incl. VAT включённым, если в вашем счёте цены с НДС, и проверьте VAT, %: у нового хаба 21 %. Цену экспорта оставьте пустой: у участка нет солнечных панелей.

В демо применяются: день 07:00–23:00 по 0.36 и ночь 23:00–07:00 по 0.18 за кВт·ч с НДС 20 % (в плане они хранятся без НДС, как 0.30 и 0.15, что видно на скриншоте тарифов). Используйте цены из своего счёта. Расходы в RBgrid считаются по энергии: абонентская (месячная) плата не учитывается. Оставьте Net metering выключенным на странице Tariffs: парковка ничего не отдаёт в сеть.

3. Задайте мощность ввода

Откройте Точки. Карточка STD-UI1 показывает вход сети. На ней откройте Point setup и задайте:

• Input breaker, A: ваш главный автомат (здесь 100 A);
• Input limit, kW: мощность по договору на подключение: 22 кВт в демо. Вид «Зарядные станции» сравнивает участок с этим значением (см. Предел — это номинальная мощность ниже).

Датчик STD-UI1 калибруется с модулем на заводе, поэтому датчик тока выбирать не нужно.

4. Добавьте модуль Basic

Нажмите Add a module на странице «Точки» и следуйте диалогу. Все модули из коробки отвечают на одном адресе, 0x50, поэтому приложение сначала переносит STD-UI1 на свободный адрес. Его точки, история и настройки сохраняются. → Добавление модулей

1. Приложение предлагает свободный адрес, например 0x51, и переносит модуль туда.
2. Выключите хаб и подключите кабель I²C модуля Basic к хабу.
3. Включите хаб, снова откройте Add a module, нажмите Scan, затем Add.

Пять каналов модуля появятся в разделе Free sensors. Номера модулей и адреса у вас могут отличаться от демо. Это не важно: точки известны по именам.

5. Настройте линии

Сначала создайте группу: Settings → Consumer groups → Add group, «Charging stations», затем **Save».

Затем Bind каждый свободный датчик с именем, ролью, фазой и номиналом линии. Откройте Point setup каждой новой точки, чтобы задать автомат, датчик тока и группу.

• Номинал линии — то, что допускает её автомат (32 A × 230 V = 7.4 кВт). Линия освещения в демо задана на 1.5 кВт — это её собственная цифра.
• Роль Charging station делает линию станцией в виде «Зарядные станции» и исключает её из оценки дежурного режима.
• Фаза: L1 для всех или не задавать: демо-участок однофазный.
• Датчик тока должен соответствовать установленным клещам. → Точки

Эта парковка использует однофазные зарядные станции по 7.4 кВт. Трёхфазная станция берёт по одним клещам на каждый проводник, по одному модулю Basic на фазу, и привязывается как три точки; так её и нужно измерять. Приложение считает эти три точки одной станцией: одна карточка, один сегмент в балансе нагрузки, одна сессия в Сессии сегодня. Оно узнаёт их по виду: две или три точки станции, каждая привязана к своей фазе (L1, L2, L3), все с одинаковым номинальным значением, в одной именованной группе. Группа отдельных однофазных станций остаётся по станции на точку, поэтому три станции этой парковки остаются тремя карточками.

В приложении v1.1.4 и более ранних те же три точки считаются тремя станциями, поэтому сессии зарядной станции учитываются трижды. На старом хабе либо обновите его, либо привяжите станцию как одну точку на одном проводнике.

Настройки станций. Когда станции привязаны, появляется Settings → Charging stations. Её поля определяют, как приложение читает линию каждой станции: → Зарядные станции

• Порог «Charging», Вт: выше этой мощности станция считается заряжающейся (в демо: 500 Вт);
• Ожидание после сессии, мин: сколько станция должна оставаться ниже порога, прежде чем её сессия считается законченной (в демо: 30 мин);
• Цена зарядки для клиента, за кВт·ч: цена, по которой приложение считает плату за зарядку (в демо: 0.56 €). Оставьте 0, если вы не берёте плату за зарядку: тогда плата не считается.

Сохраните кнопкой Apply. Станция может иметь собственный порог и время ожидания в своей Point setup; пустое значение или 0 означает общие настройки.

Перезагрузите хаб (Settings → Administration). Новая привязанная точка сразу показывает живые значения, а историю начинает копить после перезагрузки; ничего измеренного раньше не теряется. Хаб хранит историю не более чем для 12 точек; на парковке их шесть.

Проверьте: запустите зарядку на одной станции. Её точка должна подняться до мощности зарядки, ввод — примерно на ту же величину, а карточка станции должна показывать Charging.

6. Переключитесь на вид «Зарядные станции»

Откройте Settings → Site scenario, выберите Charging stations и подтвердите Change. Если вы задали API-токен, он понадобится. Изменение применяется сразу для всех, кто открывает этот хаб. Just preview показывает вид только в этом браузере. → Сценарий сайта

7. Что показывает приложение

Обзор в сценарии «Зарядные станции» открывается с деньгами. → Обзор

• Charging now: в демо в 19:30 — «1 of 3» и «available 2 · offline 0».
• Parking load balance: полоса предела 22 кВт, заполненная зданием и освещением («Infrastructure») и одним сегментом на каждую станцию, с оставшимся запасом.
• Ряд показателей: Energy today по всем станциям, Charging fees today по вашей цене, Margin today (оценка приложения: плата за зарядку минус та же энергия по вашей закупочной цене) и Sessions today, оцениваемые по почасовой истории.
• Карточки станций: статус каждой станции, мощность сейчас, энергия за сегодня и её предел.
• Parking power · today: почасовая мощность линий парковки относительно линии предела. В демо пик дня — около 11.9 кВт в 09:00, при двух заряжающихся станциях.

Статус станции определяется мощностью. RBgrid измеряет мощность на линии каждой станции, а не на разъёме. Станция считается Charging, пока её линия потребляет больше порога, Available, когда она отвечает и потребляет меньше, и Offline, когда её датчик не отвечает. Машина, которая подключена, но не потребляет, показывается как Available. → Статус станций

История, вчера по часам в мощности, показывает сессии трёх станций в течение дня. 7 days в деньгах показывает стоимость по дням. Download CSV сохраняет то, что вы видите. → История

Details добавляет таблицу точек и Insights. В демо в 19:30 они показывают:

• Expensive now: Day — 2.0× the «Night» rate, с часами ночной зоны и временем до её начала;
• Charging stations yesterday: 96.2 кВт·ч in the «Day» zone, с примечанием приложения, что та же энергия по ночному тарифу would have cost ≈ €17.3 less;
• Where the money goes today и Month cost forecast;
• Standby use ≈ 1.5 kW round the clock: здесь в основном освещение парковки, которое работает всю ночь. Станции в этот показатель не входят.

Это оценки приложения по вашим текущим тарифам, отмечены знаком ≈. Зарядка машин — дело водителей и ваше; RBgrid измеряет, но не запускает, не останавливает и не планирует зарядную станцию. → Insights

Во время 7-кВт сессий демо таблица точек показывает на этой станции high · 95%: 7.0 кВт на линии 7.4 кВт. Этот признак касается номинала линии, а не клещей: около 30 A далеко внутри диапазона клещей на 50 A.

Предел — это номинальная мощность

Ввод парковки однофазный, с главным автоматом 100 A. При 230 V он пропускает около 23 кВт. Номинальная мощность ввода, Input limit, kW, — это цифра по договору, которую вы задаёте: 22 кВт в демо. В этом сценарии приложение оценивает участок по заданной вами номинальной мощности, а не по автомату.

Поэтому цифра, которую вы вводите, определяет, что приложение считает полной нагрузкой. Полоса Parking load balance заполняется относительно неё, и при 92 % предела и выше она показывает At the limit и долю, которую потребляют станции. В демо участок остаётся далеко ниже: самый загруженный час, около 11.9 кВт, — немного больше половины от 22 кВт. Три станции на полной мощности, 22.2 кВт, плюс здание превысили бы предел; полоса это покажет, а что с этим делать, решаете вы. RBgrid не ограничивает зарядную станцию.

Если оставить Input limit, kW пустым, карточка попросит его задать. Введите мощность по договору на подключение или, если его нет, ту, что пропускает главный автомат.

Выбор размеров токовых клещей

У клещей есть диапазон, и важны оба его конца:

• Слишком маленькие: клещи SCT-013 читают верно примерно до 116 % от своего номинала, затем показания обрезаются, и линия недосчитывается. Хаб отмечает sensor limit примерно от 104 % номинала и срез примерно при 116 %. Клещи с номиналом, равным автомату линии, остаются в этом диапазоне.
• Слишком большие: на модуле Basic очень малые токи читаются как ноль (ниже примерно 1.5 % от номинала клещей), а энергия ниже соответствующего порога не учитывается.

Поэтому таблица сопоставляет каждые клещи с автоматом. → Точки

Если точка предупреждает, что клещи слишком малы: приложение сравнивает автомат с током, при котором клещи начинают обрезать показания, — цифрой, которую сообщает хаб; для SCT-013 это около 16 % выше номинала, то есть примерно 11.6 A для клещей на 10 A. Значит, клещи освещения на 10 A при автомате 10 A читаются нормально. Клещи, номинал которых равен автомату, в порядке и больше не выдают предупреждения. В приложении v1.1.4 и ранее проверка использовала предел на 10 % ниже номинала, поэтому предупреждала именно об этой паре — «The line breaker 10 A is above the sensor's limit (9 A)…» — хотя клещи читали верно при своём номинале.

Демо-данные и ваша парковка

• Сессии в демо идут по фиксированному расписанию, распределённому так, что посетитель в любой час видит одну заряжающуюся станцию. Реальные приезды так не происходят.
• Сессии сегодня считает скачки почасовых средних, поэтому на настоящем хабе это тоже оценка.
• Статус станции определяется только мощностью линии. Демо никогда не показывает ждущую машину, и настоящий хаб тоже: он не видит разъём.
• В денежной истории демо не учитывается НДС.
• История начинается с момента настройки хаба; данные из других систем не импортируются.
• Ваши цифры зависят от ваших линий, водителей и цен; ничто в этом гиде не обещает конкретного значения.

Если что-то не так

• «No charging stations found among the metering points.»: дайте точкам зарядных станций роль Charging station.
• Станция показывает Available, пока машина заряжается: её мощность ниже порога; проверьте порог в Settings → Charging stations и направление клещей (модуль Basic читает клещи, повёрнутые не той стороной, как ноль).
• Add a module ничего не находит: проверьте, что подключён только один новый модуль и хаб был выключен, когда вы его подключали. → Добавление модулей
• Sensor limit или clipping на линии: линия потребляет больше номинала своих клещей; см. Выбор размеров токовых клещей.
• Вид «Зарядные станции» не сохранён («Admin token required.»): введите API-токен в Settings → Security.

Дальше

• Добавить станции: поставьте ещё один модуль Basic на той же фазе; хаб принимает до восьми модулей и хранит историю не более чем для 12 точек. → Датчики и модули
• Передавать данные в собственные инструменты (для опытных пользователей). Помимо CSV-выгрузок в разделе «История», ваши инструменты могут читать историю любой точки, которая её хранит (до 12 точек), через REST API хаба: GET /api/v1/history?unit=…&period=hour|day|week|month|year&type=energy|electrical|economics, с токеном чтения, если вы его задали. Или по MQTT: команда cmd history, ответ в cmd/resp. Команды MQTT пока не проверяют токен чтения, поэтому используйте брокер с собственными пользователями. → MQTT
• Смотреть стоимость каждой станции по периодам и долю ввода, которую покрывают ваши линии. → Экономика
• Уточнить тариф: больше зон, сборы за кВт·ч. → Тарифы
• Отправить данные в Home Assistant. → Измеритель мощности для Home Assistant
• Посмотреть готовую парковку: demo.rbgrid.io, Car park