W instalacjach fotowoltaika wykorzystywanych do ładowania samochodu elektrycznego, jednym z największych wyzwań jest uwzględnienie zmiennej mocy produkcji energii w czasie. Ilość prądu dostarczanego przez panele PV zależy od warunków pogodowych, pory dnia i pory roku, co powoduje, że czas ładowania pojazdu nie jest stały. Obliczenie go wymaga znajomości kilku kluczowych parametrów: aktualnej mocy dostępnej z PV, zużycia energii przez samochód, efektywności systemu i rodzaju ładowarki. Dzięki odpowiedniemu podejściu można zaplanować proces ładowania tak, by maksymalnie wykorzystać darmową energię słoneczną.
Znajomość zapotrzebowania energetycznego pojazdu
W instalacjach takich jak fotowoltaika, pierwszy krok do określenia czasu ładowania to znajomość pojemności baterii w aucie oraz jej aktualnego poziomu naładowania. Jeśli auto posiada akumulator o pojemności 50 kWh i wymaga doładowania 20 kWh, to przy stałej mocy ładowania 4 kW potrzebuje około 5 godzin. Problem pojawia się wtedy, gdy moc z PV nie jest stała – np. spada z 4 kW do 1 kW z powodu zachmurzenia. Dlatego niezbędne jest bieżące monitorowanie produkcji i uwzględnienie średniej mocy dostępnej w danym okresie.
Obliczanie czasu ładowania w praktyce
W systemach takich jak instalacje fotowoltaiczne można przyjąć uproszczony wzór: czas ładowania (h) = energia do uzupełnienia (kWh) ÷ średnia moc dostępna z PV (kW). Jeśli na przestrzeni 4 godzin produkcja z PV waha się między 2 a 5 kW, średnia moc może wynieść ok. 3,5 kW. Przy zapotrzebowaniu 14 kWh oznacza to około 4 godziny ładowania. Jednak warto pamiętać, że część energii może być zużywana przez inne urządzenia domowe, dlatego rzeczywista dostępna moc dla wallboxa będzie niższa – np. 2,5 kW, co wydłuża czas do około 5,5 godziny.
Rola wallboxa z dynamicznym sterowaniem
W instalacjach takich jak fotowoltaika, najlepszym sposobem na optymalne ładowanie przy zmiennej produkcji PV jest zastosowanie wallboxa z dynamicznym sterowaniem mocy. Takie urządzenie dostosowuje prędkość ładowania do aktualnych warunków – ogranicza pobór w chwilach niskiej produkcji i zwiększa go, gdy PV generuje więcej. Dzięki temu ładowanie przebiega płynnie, bez przeciążeń i konieczności pobierania energii z sieci. Dodatkowo niektóre ładowarki umożliwiają zapis danych o zużyciu i produkcji, co pozwala na bieżące wyciąganie wniosków i planowanie kolejnych sesji ładowania.
Uwzględnienie sezonowości i przewidywalności
W systemach takich jak instalacje fotowoltaiczne należy także pamiętać o dużym znaczeniu sezonowości. W miesiącach letnich, przy wysokim nasłonecznieniu, produkcja PV jest znacznie wyższa, co pozwala skrócić czas ładowania. Zimą i jesienią konieczne może być ładowanie wolniejsze lub z udziałem energii z sieci. Dobrym rozwiązaniem jest wykorzystanie aplikacji monitorujących falownik PV i tworzenie harmonogramów ładowania opartych na prognozach pogody i danych historycznych. Takie podejście pozwala skutecznie zarządzać procesem i dopasować go do rzeczywistych możliwości systemu PV.
Świadome zarządzanie ładowaniem przy zmiennym źródle
Obliczenie czasu ładowania auta elektrycznego z fotowoltaika przy zmiennej produkcji wymaga nie tylko znajomości pojemności baterii, ale również bieżącego śledzenia produkcji energii, zużycia domowego i możliwości ładowarki. Dynamiczne zarządzanie procesem oraz wykorzystanie inteligentnych systemów sterowania pozwala ładować auto efektywnie, wykorzystując każdą kilowatogodzinę ze słońca. Dzięki temu możliwe jest zminimalizowanie poboru z sieci i pełniejsze wykorzystanie potencjału własnej instalacji PV.