Intelligente Solar-Ladevorrichtung für Stromboli II

Die Ladevorrichtung des Elektrofahrzeugs Stromboli II ist integraler Bestandteil eines umfassenden, intelligenten Energiesystems, das konsequent auf maximale Nutzung von Solarenergie ausgelegt ist. Mit dieser Anlage wird, Stromboli II fast ausschliesslich mit überschüssiger Energie aus der eigenen Photovoltaik-Anlage geladen und dabei wird in unserem Haus der Eigenverbrauch maximiert sowie der Netzbezug auf ein Minimum reduziert.

Grundlage des Systems ist eine Photovoltaik-Anlage mit 6.6 kWp Leistung, die 2017 in Betrieb genommen wurde. Die erzeugte Solarenergie wird primär im Haushalt genutzt; überschüssige Leistung würde normalerweise ins Netz der St. Gallisch-Appenzellischen Kraftwerke (SAK) eingespeist. Genau dieser Überschuss wird durch die Ladevorrichtung gezielt für das Laden von Stromboli II verwendet.

Die Leistungs- und Energiemessung erfolgt über ein Messsystem (Smartfox Pro). Dieses erfasst kontinuierlich, wie viel Leistung aktuell ins Netz eingespeist oder vom Netz bezogen wird. Zusätzlich integriert das System die Produktionsdaten des Wechselrichters der Photovoltaik-Anlage. Dadurch stehen jederzeit präzise Informationen über Solarproduktion, Eigenverbrauch und Gesamtenergiefluss im Haus zur Verfügung.

Sobald überschüssige Solarleistung vorhanden ist, wird diese Information über eine eigene, speziell entwickelte Signalübertragung an die Ladevorrichtung weitergegeben. Dabei kommen ein Sende- und ein Empfangsmodul zum Einsatz, die exakt auf das Gesamtsystem abgestimmt sind. Parallel dazu liefert das Batterie-Management-System (BMS) von Stromboli II ein Signal, das angibt, mit welcher Leistung die Fahrzeugbatterien aktuell maximal geladen werden können. Die Ladevorrichtung verarbeitet beide Informationen und gibt stets den kleineren der beiden Werte an das Ladegerät weiter. So wird sichergestellt, dass nur verfügbare Solarenergie genutzt wird und die Batterien immer innerhalb ihrer optimalen Ladeparameter betrieben werden.

Das Elektrofahrzeug Stromboli II, ursprünglich 1996 in Betrieb genommen, ist ein Hightech-Leichtfahrzeug mit aussergewöhnlich niedrigem Energieverbrauch von unter 10 kWh pro 100 km. Möglich wird dies durch das geringe Fahrzeuggewicht, die effiziente Antriebstechnik und ein konsequent auf Effizienz ausgelegtes Gesamtkonzept. Die Energie wird in einem Lithium-Eisenphosphat-Batteriesystem (LiFePO4) mit 22 kWh gespeichert, das seit 2010 im Einsatz ist (ab 2022 33 kWh).

Das eingesetzte BMS überwacht jede einzelne Batteriezelle hinsichtlich Spannung, Temperatur, Innenwiderstand und Ladezustand der ganzen Batterie nebst vielen anderen Parametern. Fahr- und Ladezyklen können aufgezeichnet und detailliert ausgewertet werden. Diese enge Verzahnung von Fahrzeug, Ladevorrichtung und Energiemanagement ist ein wesentlicher Bestandteil der hohen Effizienz und Betriebssicherheit des Systems,

Alle relevanten Komponenten sind über ein Netzwerk miteinander verbunden. Die Daten können am PC oder Smartphone visualisiert werden – von der Solarproduktion über den Energieverbrauch im Haushalt bis hin zu detaillierten Batteriedaten von Stromboli II. Diese umfassende Datenerfassung, Auswertung und Analyse erlaubt eine lückenlose Kontrolle des Energieflusses und liefert wertvolle Erkenntnisse zur weiteren Optimierung des Systems.

Durch die intelligente Ladevorrichtung wird der Eigenverbrauch im Haus deutlich gesteigert. Es werden jährlich zusätzlich rund 600 bis 800 kWh Solarenergie direkt für das Laden von Stromboli II genutzt. Insgesamt erhöht sich der Eigenverbrauch um über 60 %, während sich der Netzbezug um mehr als 45 % reduziert. Die Ladevorrichtung Stromboli II zeigt eindrücklich, wie durch intelligente Steuerung, Eigenentwicklungen und konsequentes Systemdenken eine nachhaltige, effiziente und zukunftsfähige Elektromobilität realisiert werden kann.

Elektrofahrzeug Stromboli II,
Solar Wechselrichter, Empfangsmodul
Smartfox (Messung von Leistung und Energie),
Sendemodul, Energiezähler SAK