Laadpleinen en dynamische lastbalancering — groepscapaciteit in plaats van optellen per laadpunt

De 722-ev-charging-gids behandelt de installatie-eisen voor een individueel laadpunt: aardingsstelsel, RCD-type, kabeldoorsnede. Dit artikel behandelt wat er verandert zodra meerdere laadpunten op één aansluiting worden samengebracht — een laadplein bij een kantoor, appartementencomplex of bedrijventerrein — en waarom de aansluitcapaciteit dan niet simpelweg de som is van alle laadpunten op vol vermogen.

Het probleem: sommeren op vol vermogen is onnodig zwaar

Een laadplein met bijvoorbeeld tien laadpunten van elk 11 kW zou, als de aansluiting op de som van alle laadpunten tegelijk vol vermogen wordt gedimensioneerd, een aansluitcapaciteit van 110 kW vereisen. In de praktijk laden zelden alle voertuigen tegelijk op vol vermogen — de meeste laadsessies overlappen slechts gedeeltelijk, en veel gebruikers hebben geen vol vermogen nodig om binnen de beschikbare tijd voldoende te laden. Een aansluiting op de theoretische piekbehoefte is daardoor vaak fors overgedimensioneerd én duurder (zowel qua netaansluiting als qua transformator-/kabelcapaciteit).

Hoe dynamische lastbalancering dit oplost

IEC 61851-1 definieert voor Mode 3-laden (AC-laden met communicatie) een Control Pilot (CP)-signaal tussen laadpunt en voertuig, waarmee het laadpunt via pulsbreedtemodulatie de maximaal toegestane laadstroom naar het voertuig communiceert. Een lastbalanceringssysteem op groepsniveau maakt hiervan gebruik door:

1. Een vast, vooraf bepaald groepsvermogen te reserveren voor het gehele laadplein (bijvoorbeeld 60 kW voor de tien laadpunten uit het voorbeeld hierboven, in plaats van 110 kW).
2. Dit groepsvermogen in real time te verdelen over de op dat moment actief ladende voertuigen, door voor elk laadpunt het CP-signaal voortdurend aan te passen aan de actuele beschikbare capaciteit.
3. Bij het aankomen of vertrekken van voertuigen de verdeling automatisch te herberekenen, zodat de totale groepsstroom nooit de gereserveerde groepscapaciteit overschrijdt, ook niet tijdelijk.

Let op: dynamische lastbalancering is een aanvulling op, geen vervanging van, de reguliere installatie-eisen uit de 722-ev-charging-gids — de RCD-keuze, het aardingsstelsel en de kabeldimensionering per laadpunt blijven onverkort van toepassing; lastbalancering beperkt alleen de gelijktijdige som van de laadstromen op groepsniveau.

Wat er misgaat zonder lastbalancering

Zonder een lastbalanceringssysteem moet de installatie worden gedimensioneerd op de som van alle laadpunten op vol vermogen, óf moet een deel van de laadpunten handmatig op een lager, vast vermogen worden ingesteld (met als nadeel dat deze capaciteit ook onbenut blijft wanneer maar een paar voertuigen tegelijk laden). Een systeem zonder lastbalancering dat toch is uitgelegd op de volledige piekbehoefte, is functioneel correct maar economisch inefficiënt; een systeem dat op een lager, statisch vermogen is aangesloten zonder lastbalancering, riskeert overbelasting van de hoofdaansluiting zodra meerdere voertuigen gelijktijdig op vol vermogen laden.

Praktische relevantie

Bij het ontwerpen van een laadplein met meerdere laadpunten moet worden vastgesteld of de aansluitcapaciteit wordt gedimensioneerd op de theoretische piekbehoefte (som van alle laadpunten) of op een lager, dynamisch verdeeld groepsvermogen — en in het laatste geval moet worden geverifieerd dat het lastbalanceringssysteem de groepscapaciteit daadwerkelijk nooit overschrijdt, ook niet tijdens het aan- of afkoppelen van individuele voertuigen.

Veelgemaakte fouten

1. Lastbalancering zien als vervanging van de individuele laadpunt-eisen (RCD, aarding, kabeldoorsnede per laadpunt) — deze eisen uit de 722-ev-charging-gids blijven onverkort gelden; lastbalancering werkt op groepsniveau, niet op laadpunt-niveau.
2. Een vast, statisch vermogen per laadpunt instellen in plaats van dynamische verdeling, en dit "lastbalancering" noemen — een statische verdeling benut de beschikbare groepscapaciteit niet optimaal en is geen volwaardig alternatief voor een systeem dat in real time herverdeelt.
3. De groepscapaciteit baseren op een optimistische aanname van gelijktijdigheid zonder rekening te houden met piekmomenten (bijvoorbeeld alle voertuigen die rond hetzelfde tijdstip aankomen) — de gekozen groepscapaciteit moet ook onder een realistisch worstcasescenario voldoende blijven voor een acceptabele laadsnelheid.

Gerelateerd

• §722 — EV-laadinstallaties
• Netcongestie & batterijopslag
• Energieopslag thuisbatterij
• Grootverbruik & indirecte meting