Charge4Control 4fach Ladepunkt Steuerung

[Schrauber601]

Hallo,

da meine Freizeit immer sehr begrenzt ist und ich kaum dazu komme, dauerte es nun fast 1 Jahr, bis ich nun die erste Demo-Hardware für meine Ladesteuerung fertig habe.

Gedacht ist dies als kompakte Einheit zum Steuerung von 4 Ladepunkten einer Ladesäule oder 4 Ladeplätzen mit Leistungsverteilung. Warum 4 Stück? Auf Parkpläzen kann man eine Ladesäule von 4 Stellplätzen (je 2 pro Seite) aus nutzen. Desweiteren habe ich im Kopf, das man einen 3phasen 32/64A Anschluss mit je 3 Wechselstrom-Anschlüssen (z.B. 6-20A) kombiniert.

Pro Ladepunkt steht zur Verfügung:
- 1 PWM +12V / -12V Control Pilot inkl. Messung der Pegel
- 1 Eingang für Widerstandsmessung (Kabelcodierung); bei festem Kabel alternativ als Taster-Eingang nutzbar
- 1 12V Ausgang für 12V Leistungsrelais parallel mit geschalteten 230V L (Lade-Schütz)
- 1 12V Ausgang für z.B. Stecker-Verriegelungs-Mechaniken

Desweiteren gibt es eine serielle Schnittstelle und eine USB-Device Buchse für Firmware Updates. Die Firmware wird unter GPLv2 veröffentlicht.

Das Netzteil des Demonstrators ist für ~800mA +12V bei 200Vac prim ausgelegt - also etwas knapp. Mit eine dieser Platinen soll eine mobile Ladebox für 22kW gebaut werden, mit 1 x 22kW und 3 x 4.6kW. Neben den Kosten für die noch nötigen Bauteile und die Zeit für die FW-Entwicklung besteht die Haut-Herausforderung, diese Kiste nächstes Jahr irgendwann auch mal (auf einem Treffen) testen zu können.

Es sind 2 Boards aufgebaut. Mithilfe (HW-Aufbau 2tes Gerät, FW Erstellung) ist erwünscht.

Jan

[Berndte]

Hallo,

sieht doch schon super aus.
Aber warum machst du nicht eine echte Strommessung und Lastmanagement rein?
Die Stromwandler gibt es für kleines Geld.

Also sozusagen eine SmartEVSE mit 4 Anschlüssen.
Auch cool wäre, wenn man das sogar skallieren kann, also nicht unbedingt gleich 4 Anschlüsse, sondern eine Platine immer für 2 Anschlüsse, aber beliebig erweiter- und zusammenschaltbar 2-4-6-8-10...

Echtes Lastmanagement ist wirklich besser als stumpfes "rechnen".
Auch die Anschlüsse immer für den maximalen Strom auslegen.

Stell dir mal vor, an dem einen 22kW Anschluss steckt sich jetzt aus Unwissenheit ein einphasiges 3,7kW Fahrzeug an.
Das zieht unnötig das ganze System runter.


Traumvorstellung:
- Anschlussleistung 63A oder auch 100A
- beliebig viele Anschlüsse alle mit mindestens 22kW belastbar
- je nach Einsatzort auch gleich 63A Kabel an jeden Anschluss
- Phasen an den Anschlüssen verdrehen, damit einphasige Fahrzeuge nicht die Anschlussleistung unnötig runter ziehen

[EVduck]

Sei doch nicht immer so ungeduldig, Berndte

[Tho]

Ich würde mir für einen Controller noch eine eine optionale Integration von OCCP wünschen, z.B. über die serielle Schnittstelle, sodass man die Ladepunkte auch bei einem Abrechnungsdienstleister integrieren kann. Problem ist aber scheinbar, dass es keine freie Implentierung eines OCCP Clients gibt.
Und selber einen schreiben ist, vorsichtig gesagt, etwas komplex.

[Schrauber601]

Hi @all,

jaja immer diese Feature-Requests... Aber denkt mal bitte genau nach, warum ich auf dieser Platine gerade keine Strom-Sensoren, OCCP etc. realisiert habe und auch im fertigen Produkt sicher so etwas nicht vorhanden sein wird.

Lösung:
Diese Platine dient NUR zum Steuern von 4 Ladeausgängen. Darauf hin soll sie optimiert werden. All die netten, komplexen und schönen Features können doch sehr effektiv mit zusätzlicher Hardware realisiert werden. Zur Unterhaltung zwischen der ZusatzHW und der Platine dient (derzeit) eine serielle Schnittstelle (sogar die Interface-Schaltung RS232 oder RS485 muss extern). Wer eine Säule mit RFID und OCCP betreit, der braucht eben eine weitere (RaspPI etc.) Hardware. Wer den Strom nach der realen Last verteilen möchte (Stromsensoren), der braucht eben eine passende HW. Meiner Erfahrung nach verhaspelt man sihc, wenn man all die Features in ein Produkt stecken möchte - dann geht am Ende nix richtig. Also: Diese Platine ist ein Baustein, kann Stand-Alone aber soll auch mit weiteren Komponenten kommunizieren.

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Derzeitig ist ein Atmel XMega 16A4 verbastelt. Dieser µC ist bei Bastlern bekannt und man sollte gut modifizierbare FW (Atmel Studio 7) damit hin bekommen. Ein wenig Schade finde ich es schon, das CAN fehlt, gerade weil ich an der Arbeit jetzt mit STM32 entwickle. So ein "fetter" µC bietet eine Menge ist dafür auch ungleich komplexer.

Über die Schnittstelle (derzeit 3.3V Seriell) soll möglichst einfach Folgendes machbar sein:
- Ladepunkte aktivieren, deaktivieren (für z.B. Bezahlsystem etc.)
- Ladepunktstatus: VehicleDetect, ChargeActive, CableCurrentCoding
- Lock/Unlock bzw. Verriegelung automatisch ein/aus
- Max. Strom-Vorgabe (Summe)
- Strom-Vorgabe pro Ladepunkt
...
Was habe ich vergessen?

@Berndte:
Es sind 4 Ausgänge, das dies u.A. auch mit einem µC einfach machbar ist und ein Board mit 2 Ausgängen nur unwesendlich weniger kostet (2fach OPAmp, weniger Rs). Dafür sind die teuern Bauteile (Netzteil) dann nur für 2 Ausgänge da - ok ist "sicherer" da höhere Redundanz aber eben auch teurer. Zur Traumvorstellung: So etwas kann man sicher gut realisieren. Setzt man mehrere Boards ein, wäre ein RS485 möglich oder man nimmt einen "Controller" (z.B. LinuxBoard) mit mehreren UARTs und verbindet separat. Wenn man alle Buchsen mit 3ph Anbindet, muss dieser "Controller" 1ph Laden per Sensor erkennen, um zu wissen, wo welche Phase belastet wird. Die Logik wird dann schnell komplex... Daher ist es leichter, 3 1ph Buchse anzubieten. Wenn man dann "ZOE + SmardED + BYDe6 only" über den 3ph Anschluss schreibt sollte das auch von den Benutzern kapiert werden.


MfG
Jan

[Berndte]

...Wenn man dann "ZOE + SmardED + BYDe6 only" über den 3ph Anschluss schreibt sollte das auch von den Benutzern kapiert werden...

Glaube mir, aus der Praxis kann ich dir berichten, dass das eben nicht so klappt.
Da wird in den Volvo Plugin halt auch mal der 63A Rüssel gesteckt, obwohl direkt daneben ein 11kW Kabel baumelt.

Wenn du mit Stromsensoren arbeitest, dann hast du die ganzen "Nutzerfehler" gleich erschlagen.

Tu dich doch vielleicht mit Michael Stegen von SmartEVSE zusammen.
Vielleicht könnt ihr gemeinsam einen Controller entwickeln, der das Thema Lastmanagement richtig nach vorn bringt.

[mlie]

Und wenn man den SDM630 Modbus nimmt, kann man das Lastmanagement sogar auf die Ströme der einzelnen Phasen anpassen, ganz ohne Stromklemmen. Und nette Statistiken gibt es noch dazu.

[Tho]

Wenn du dann noch 1 und 3phasige Fahrzeuge aktiv hast, wird die Steuerung ganz schön komplex.

Wichtig ist bei einem Ladecontroller vor allem, wie auch schon von Schrauber601 eingeplant, dass sich die Parameter alle über die serielle Schnittstelle anpassen lassen und z.B. die Stromstärke dynamisch gesetzt werden kann und nicht jedes mal in den Festspeicher geschrieben wird (auch schon gesehen).

[mlie]

Das ist das tolle am Pi und Konsorten: die erledigen die dümmsten Aufgaben ohne zu murren. Das sind alles in Software lösbare Probleme, und Software kann ja nahezu beliebige komplexe Probleme relativ leicht lösen. Versuch das mal in Hardware mit TTL-Gattern.

[ecopowerprofi]

Vielleicht könnt ihr gemeinsam einen Controller entwickeln, der das Thema Lastmanagement richtig nach vorn bringt.

Da bin ich schon weiter. Lastmanagement Phasen und Summen bezogen. Egal an welcher Box was angeschlossen wird. Es wird jede Phase einzeln überwacht und ggf. dann auch bei 3 phasige Belastung reduziert.