Slim laden van een elektrische auto

Samenvatting

De MyEnergi Zappi laadpaal biedt slim laden met load balancing om overbelasting van de netaansluiting te voorkomen, en drie laadstanden (Fast, Eco, Eco+) voor optimaal gebruik van zonne-energie. Eco en Eco+ maximaliseren zelfconsumptie door dynamisch laden op basis van zonne-overschot, wat bovendien kosten bespaart en zelfvoorzienendheid vergroot.

---

Inleiding

De overstap naar een elektrische auto bracht een nieuwe vraag met zich mee: hoe laden we de auto thuis op een veilige en efficiënte manier, zeker met onze plannen voor zonnepanelen? We wilden voorkomen dat de hoofdzekering eruit vliegt, en tegelijkertijd zoveel mogelijk van onze eigen zonne-energie gebruiken om de auto op te laden. Na wat onderzoek kwamen we uit bij de MyEnergi Zappi, een laadpunt dat beloofde slim te zijn met zowel het net als met zonne-energie. Hieronder lees je hoe dat in de praktijk heeft uitgepakt.

De noodzaak van slim laden, vanuit ons perspectief

We zagen al snel in dat zomaar een laadpaal ophangen risico’s met zich meebracht. We gebruiken regelmatig meerdere apparaten tegelijkertijd, en het idee van een overbelaste netaansluiting zat ons niet lekker. Daarnaast was het zonde van de investering in zonnepanelen als we de opgewekte stroom niet optimaal zouden benutten voor onze elektrische auto. De Zappi leek de antwoorden op beide zorgen te bieden.

Load balancing in de praktijk: een geruststellende functie

Deze functie zorgt ervoor dat er nooit als gevolg van het laden van de auto meer stroom van het net wordt gevraagd dan de hoofdzekering aankan. Dat is het beste te begrijpen met een praktijkvoorbeeld:

• Onze woning heeft een netaansluiting van 3 x 25A, wat overeenkomt met een maximaal gelijktijdig gebruik van netstroom van 17,25 kW.
• Onze auto kan via het laadpunt opladen met een maximaal vermogen van ongeveer 10,2 kW.
• Stel nu eens dat je op een bepaald moment op maximale snelheid aan het laden bent (10,2 kW dus), en op dat moment worden vlak na elkaar de wasmachine, de afwasmachine, de waterkoker, en de espresso-machine aangezet. Elk van de genoemde apparaten kan ongeveer 2 kW vermogen gebruiken. Dan zouden die 4 apparaten samen 4 x 2 kW = 8 kW vermogen nodig hebben.
• Met de 10,2 kW die de autolader al gebruikt, zou het totaal dan op 18,2 kW uitkomen, en dan laten we de rest van het verbruik in huis nog buiten beschouwing.
• Een verbruik van 18,2 kW bij een netaansluiting van maximaal 17,25 kW gaat heel even goed, maar uiteindelijk zullen de hoofdzekeringen doorbranden. Dan zit je dus ‘in het donker’. Qua veiligheid is dat een goed idee, maar het is een hele vervelende situatie, omdat je als consument zelf de hoofdzekering niet kunt vervangen. Je moet dan de netbeheerder bellen, en die komen dat dan oplossen, maar je moet er wel voor betalen. En het kan een paar uur tot wel een dag duren voor je weer elektriciteit hebt.

Het Zappi laadpunt is voorzien van een drietal meetspoelen rondom de drie kabels van de hoofdaansluiting, die op elk moment exact meten hoeveel stroom er door de hoofdaansluiting gaat. Als dat hoger dreigt te worden dan het ingestelde maximum, zal de Zappi onmiddellijk het vermogen dat naar de auto gaat verlagen, zodat het totaal vlak onder het maximum blijft. In dit geval dus van 10,2 kW naar 9,2 kW. Samen met de 8 kW van de 4 andere apparaten blijft het huis als geheel dan netjes onder de 17,25 kW. En als de waterkoker en de espresso-machine klaar zijn (en alleen de afwasmachine en de wasmachine vragen samen nog 4 kW), dan kan het laden van de auto weer terug naar 10,2 kW, want het totaal is dan 14,2 kW, dus minder dan het maximum van 17,25 kW.

Ik heb het een paar keer bewust getest door de waterkoker, espressomachine, wasmachine en oven tegelijk aan te zetten terwijl de auto op de snelste stand aan het laden was. Je ziet dan in de app dat direct de laadsnelheid automatisch omlaag gaat. Zodra het andere verbruik daalt, gaat het laden weer op volle snelheid verder. Het geeft een gerust gevoel dat de hoofdzekeringen automatisch beschermd worden.

Ik denk dat de meeste laadpunten deze load balancing functie hebben, het is immers essentieel voor elke situatie. Als je overweegt een laadpunt aan te schaffen, controleer dan in ieder geval of dit goed geregeld is, en kies anders een ander merk of model. Hier kun je niet zonder!

Drie standen voor laden

De Zappi kent drie standen voor het laden, die elk een afzonderlijk doel hebben: Fast, Eco en Eco+. En daarmee onderscheidt de Zappi zich van veel andere laadpunten. Toen wij in 2020 het laadpunt kochten, was de Zappi voor zover ik weet de enige die dit kon.

Fast: op maximale snelheid laden

In deze stand zal de Zappi de auto steeds op maximale snelheid opladen. Als de Zappi op 3-fase staat, is dat in ons geval ongeveer 10,2 kW, bij 1-fase is het ongeveer 3,4 kW. Deze stand is vooral nuttig als je haast hebt, en de accu snel weer vol wilt hebben omdat je bijvoorbeeld weet dat je de volgende ochtend vroeg weg moet en maximaal bereik nodig hebt. Overigens zal ook dan nog steeds de hiervoor beschreven load-balancing ervoor zorgen dat je nooit over de limiet van je netaansluiting heen gaat.

In de praktijk gebruik ik deze stand eigenlijk zelden tot nooit, het komt bijna nooit dat dat nodig is. Maar het is handig dat het voorhanden is voor die enkele keer dat de accu zo snel mogelijk weer helemaal vol moet zijn.

Eco: blijven laden en zonne-energie zo veel mogelijk gebruiken

In deze stand zal de Zappi de auto gaan opladen met minimaal 1,1 kW bij 1-fase of 3,4 kW bij 3-fase. Een elektrische auto kan namelijk nooit langzamer dan deze snelheden laden.

Maar via de meetspoelen op de hoofdaansluiting weet de Zappi op elk moment tot op de milli-seconde nauwkeurig hoeveel stroom er wordt afgenomen van het net, of juist ingevoed naar het net. Op het moment dat er wordt gedetecteerd dat er stroom wordt ingevoed, wordt de laadsnelheid naar de auto verhoogd, exact zoveel dat de invoeding nagenoeg nul wordt. En die snelheid wordt continu aangepast om de netaansluiting min of meer op nul te houden. Als er in huis eventjes een grote verbruiker aangaat, of er schuift een wolk voor de zon zodat de opwek even minder wordt, dan zal de laadsnelheid verlaagd worden tot weer die minimale 3,4 kW (of 1,1 kW bij 1-fase). En als er niet genoeg overschot aan zonne-energie is, dan wordt de rest van het net afgenomen. Als de zon wel genoeg schijnt en de zonnepanelen hun maximale vermogen aan opwek hebben, dan kan het dus nog steeds gebeuren dat op sommige momenten wel 10 kW naar de auto gaan. En als ‘s avonds de zon ondergaat blijft het laden gewoon doorlopen, maar dan met netstroom.

Op deze manier zal het laden van de auto steeds doorgaan totdat de accu vol is, en wordt er voor gezorgd dat een eventueel overschot aan zonne-energie volledig naar de auto gaat. Maar als er geen zonne-energie voorhanden is, gaat het laden nog steeds door, alleen dan met netstroom. Deze stand bevordert dus de zelf-consumptie van de opgewekte zonne-energie.

Eco+: optimaal benutten van zonne-energie, zo min mogelijk netstroom

In deze stand zal de Zappi continu in de gaten houden of er sprake is van invoeding op het net, en ook hoeveel. Als er gedurende enige tijd genoeg overschot is om een EV te laden, dan komt de Zappi in actie en wordt het laden geactiveerd. En dan wordt vervolgens weer continu in de gaten gehouden of er nog steeds genoeg overschot is om door te gaan met laden. Als er eventjes in huis een andere verbruiker actief is, dan wordt het laadvermogen tijdelijk verlaagd. Als er langere tijd geen overschot is (bijvoorbeeld ‘s avonds als de zon ondergaat), dan stopt het laden vanzelf, en de volgende dag als de zon opkomt gaat het vanzelf weer verder.

Ik heb het zo ingesteld dat het laden begint bij 15 seconden overschot, en dat het pauzeert als er 2 minuten onvoldoende of overschot is. Je wilt immers niet dat de Zappi steeds aan en uit springt, als er heel eventjes geen overschot voorhanden is, bijvoorbeeld als je met de waterkoker een hoeveelheid thee water verwarmt.

Op deze manier zal het laden van de auto, net als bij de gewone Eco stand, net zo lang doorgaan tot de accu vol is, en ook wordt de beschikbare zonne-energie optimaal benut. Het verschil is dat er niet of nauwelijks energie van het stroomnet wordt gebruikt. Dit resulteert in maximale zelf-consumptie en tegelijkertijd maximale zelfvoorzienendheid. Het ‘nadeel’ is wel dat het langer duurt voordat de auto weer helemaal vol is, maar eigenlijk hebben we daar zelden last van. Netstroom is normaal gesproken veel duurder dan zelf opgewekte stroom, dus ook qua kosten is dit gunstig.

Slim laden: optimaal profiteren met zonne-energie

De Eco- en Eco+-modi zijn voor ons, met zonnepanelen op het dak, de kers op de taart. In de Eco-stand zie je de auto rustig laden. Maar zodra de zon goed begint te schijnen en de Zappi merkt dat we stroom terug dreigen te leveren, schiet de laadsnelheid omhoog. Het is fascinerend om te zien hoe de Zappi dynamisch de stroom naar de auto aanpast, precies genoeg om de teruglevering te voorkomen. Zo laden we de auto grotendeels op met onze eigen zonne-energie, zonder dat we er actief iets voor hoeven te doen.

De Eco+-modus is mijn favoriet als we niet direct haast hebben met laden. De Zappi wacht dan geduldig tot er voldoende overschot van de zonnepanelen is voordat het laden start. Soms duurt het even, zeker met wisselend weer, maar als de zon eenmaal erdoor komt, begint de auto vanzelf te laden. Het is zelfs leuk om in de app te zien hoe het laden stopt als er een wolk voor de zon komt, of als ‘s avonds de zon ondergaat, en de volgende dag gaat het vanzelf weer verder. Deze stand zorgt ervoor dat we vrijwel volledig met zelf opgewekte zonne-energie opladen, en ook nu hoeven we er niets voor te doen.

In de toekomst zullen er nog extra aspecten bijkomen, zoals bijvoorbeeld slim gebruik maken van dynamische tarieven, of het helpen voorkomen van netcongestie door het laden te stoppen (of juist te starten) als de netbeheerder daar om vraagt.