Begrenzung der Ladeleistung

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Begrenzung der Ladeleistung

Beitragvon PowerTower » Di 26. Nov 2013, 11:02

Hallo,

ich habe mir günstig ein altes ABB Veritron Stromrichtgerät gekauft, welches ich zum Drehstromladegerät umfunktionieren möchte. Der Stromrichter kann netzseitig in meiner Konfiguration bis zu 19 kW ziehen. Die Ladeleistung ist frei einstellbar, so dass ich ihn wahlweise an 11 oder 22 kW Ladesäulen betreiben kann. Das Funktionsprinzip entspricht dem des Renault ZOE, mit all seinen Vor- und Nachteilen. Es gibt also keine galvanische Trennung zum Netz.

Eine Sache versteh ich allerdings nicht ganz. In den Typ2 Steckern sind ja (immer?) Kodierwiderstände drin, die der Ladesäule mitteilen, wie belastbar die angeschlossene Leitung ist. Es geht also für die Ladesäule nur darum zu entscheiden, ob ein 16 A oder ein 32 A Leitungsschutzschalter vorgeschaltet wird, oder? Wenn man jetzt an einer Ladesäule laden will, die zwar die 32 A Kodierung akzeptiert, aber nur 16 A freischalten kann (z.B. RWE mit SMS Freischaltung), wie bekommt dann das Ladegerät den Befehl, dass es "nur mit 11 kW laden" darf?

Mir ist das wichtig, weil ich die Umschaltung 11 / 22 kW manuell durchführen muss. Und wenn ich mit Einstellung 22 kW (tatsächlich 19 kW) an eine 11 kW Ladedose gehe bin ich nicht sicher, ob das so funktioniert. Eventuell ließe sich die Umschaltung automatisieren, wenn klar ist, wie die Kommunikation funktioniert. Im Zweifelsfall müsste ich das Ladegerät permanent mit 11 kW betreiben. Wäre zwar Verschwendung von Reserven, aber würde zumindest immer und überall funktionieren.

Danke schonmal.

Gruß
Micha

Wer es im elweb noch nicht gesehen hat, es geht um diesen Thyristorwürfel.

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Zuletzt geändert von PowerTower am Di 26. Nov 2013, 11:25, insgesamt 1-mal geändert.
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Re: Frage zum Kodierwiderstand

Beitragvon bm3 » Di 26. Nov 2013, 11:16

Hallo,
also das EVSE-Protokoll ist so dass die Ladesäule dem Ladegerät mitteilt wieviel Strom sie maximal liefern kann und zwar mittels des Tastverhältnisses des Rechtecksignales welches sie rausgibt und das Ladegerät stellt dann seinen Strom entsprechend ein.
Ist der Kodierungswiderstand beispielsweise einer für 16A wird die Ladesäule auch nur 16A mitteilen.
Falls die Ladesäule mitteilt, es dürfen nur maximal 16A geladen werden, das Ladegerät zieht aber beispielsweise 30A löst die Sicherung aus.
Was macht dein Elektronik-Ding da genau ? Also welche Spannung und welchen Strom kann man am Ausgang einstellen ?
In Richtung Netz funktioniert es nicht ? Also 4Q ?

Viele Grüße:

Klaus

editiert: ah, sehe gerade, 0-485V DC bei 75A. Nur vom Netz nach DC.
Das könnte eventuell (mit Ergänzungen) auch als mobiles Chademo-Ladegerät verwendbar sein.
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Re: Begrenzung der Ladeleistung

Beitragvon PowerTower » Di 26. Nov 2013, 12:08

Ja der Stromrichter ist für seltene Benutzung ok, sicher auch als mobiler CHAdeMO Lader. Für tägliche Anwendung ist er nicht unbedingt geeignet, allein schon wegen dem Wirkungsgrad von lediglich um die 70%. Und man muss unter Umständen mit unerwünschten Netzstörungen rechnen, das wird sich zeigen. Ich hab den auch nur genommen, weil er mich bei ebay gerade mal 100 Euro gekostet hat und dafür die Möglichkeit bietet, quer durch Deutschland zu fahren (Schütz und andere Komponenten kommen noch kostenmäßig dazu).

Der Stromrichter besitzt die Möglichkeit, den Strom stufenlos über einen entsprechenden Widerstand zu begrenzen. Ich würde hier einfach eine kleine Box bauen mit zwei Einstellungen.
16 A Einstellung: Kodierwiderstand 680 Ohm und gleichzeitige Strombegrenzung am Ladegerät für 16 A netzseitig
32 A Einstellung: Kodierwiderstand 220 Ohm und keine Strombegrenzung am Ladegerät

Wenn ich jetzt die Box auf 32 A eingestellt hab und die Ladesäule gibt trotzdem den Strom frei, dann sollte man doch davon ausgehen, dass alles seine Richtigkeit hat? Wenn der Ladesäule das nicht passt, könnte sie ja einfach die Ladung verweigern. Es gibt ja dann auch noch einen speziellen Fall, eben wie z.B. die RWE Säulen. Verweigern die einfach die Arbeit mit 32 A kodierten Steckern, wenn man über das SMS Verfahren nur 16 A freischalten lässt? Sollte ja eigentlich so sein. Physisch können die alle 32 A.

Normalerweise gibt es ja keine Probleme, weil die Ladeleistung in den Ladeverzeichnissen angegeben ist. Aber es gibt eben Sonderfälle. Neben der RWE ist auch eine unserer lokalen Ladesäulen von der DREWAG mit 32 A an der Ladedose gekennzeichnet, aber es gibt nur einen 16 A Tarif. Da wäre ich mir nicht so sicher, dass die 32 A Kodierung abgewiesen wird. Hier wäre es sicher sinnvoll, die Box gleich auf 16 A einzustellen. Sicher alles halb so wild, wenn man das ein paar mal durchgespielt hat.

Gruß
Micha
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Re: Begrenzung der Ladeleistung

Beitragvon Guy » Di 26. Nov 2013, 14:05

PowerTower hat geschrieben:
Wenn ich jetzt die Box auf 32 A eingestellt hab und die Ladesäule gibt trotzdem den Strom frei, dann sollte man doch davon ausgehen, dass alles seine Richtigkeit hat?

Nein, du gaukelst damit der Säule nur ein 32A Kabel vor. Eine 16A Säule 'weiß' also, dass dein Kabel für die 11 kW ausreichend ist. Du musst natürlich trotzdem noch dafür sorgen, dass die 16A nicht überschritten werden.

PowerTower hat geschrieben:
Verweigern die einfach die Arbeit mit 32 A kodierten Steckern, wenn man über das SMS Verfahren nur 16 A freischalten lässt?

Gute Frage, die meisten Fahrzeuge begrenzen ja daraufhin selbstständig auf 16A. Versuch macht klug...

Wenn du die Erkennung automatisch machen möchtest, um dich vor regelmäßigen Abschüssen von Säulen zu schützen, wirst du um eine Auswertung des Signals nicht herumkommen. Wie Klaus geschrieben hat, musst du dazu die Pulsweite des - 12V / +12V Rechtecksignals auswerten, was jedoch mit den heute überall erhältlichen Mikrocontrollern schnell und günstig umsetzbar ist.
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Re: Begrenzung der Ladeleistung

Beitragvon PowerTower » Di 26. Nov 2013, 15:45

Danke, das zeigt mir zumindest, dass das mit dem Typ2 Protokoll doch nicht so einfach ist. Bei Mikrocontrollern bin ich blutiger Anfänger, einen binären Eingang beim Atmega 8 in Bascom auszulesen und dann einen Ausgang zu schalten krieg ich grad noch so hin. Mit A/D Wandlern oder sonstigem hatte ich bis jetzt noch nichts am Hut.

Eine EVSE Anleitung für Quereinsteiger wäre nicht schlecht. Bin da nicht so bewandert, mit CEE ging das bisher immer recht einfach. Wenn es am Ende zu kompliziert wird, dann werde ich mich wohl für die sichere 11 kW Variante entscheiden und die Ladefreigabe wieder mit einem Schummel-Typ2 Stecker ergaunern. Da kommen bei 70% Wirkungsgrad aber auch "nur" 7,7 kW an der Batterie an. Wäre aber immer noch fast viermal schneller als bisher. Mal sehen.

P.S.: Ich glaube, dass dieses Thema in der Abteilung "Ladeequipment" vermutlich besser aufgehoben wäre.

Gruß
Micha
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Re: Begrenzung der Ladeleistung

Beitragvon Kelomat » Di 26. Nov 2013, 18:35

Also das Protokoll gibt es hier:
http://de.wikipedia.org/wiki/SAE_J1772
Hauptauto: Nissan Leaf 2012er mit isolierter Heizung
Zweitauto (Von meiner Frau): Citroen Saxo Elektro mit Lithiumakkus
Sonst keine fossile Dreckschleuder zur Fortbewegung ;)

Strom kommt von der PV-Anlage ca. 15kW mit Speicher im Keller
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Re: Begrenzung der Ladeleistung

Beitragvon eDEVIL » Mi 27. Nov 2013, 08:28

100 € sind ja fast geschenkt.

Könnte man aus so einem AEG Richter einen Chademo-lader bauen?

Die 25% Verlust kann man dann im Winter gut zum Heizen des inneraums nehmen, wenn man das Teil im Kofferaum plaziert :twisted:
Verwendung korrekter physikalischer Einheiten
"Online" heißt nicht, das ich gerade hier im Forum aktiv bin.

Umfrage: ZOE Fahrwerk frühzeitige Defekte
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Re: Begrenzung der Ladeleistung

Beitragvon Itzi » Mi 27. Nov 2013, 08:46

Es muss nicht immer ein Microcontroller sein. Du kannst das Tastverhältnis des Signals selbstverständlich auch mit eine diskreten Schaltung auswerten. Erst recht, wenn Du nur Aus/11kW/22kW unterscheiden möchtest. Ein paar Operationsverstärker durchdfacht und geschickt verschaltet und fertig ist es.

Allerdings möchte ich als Microcontroller-Neuling die Erfahrung weitergeben, dass mit µC alles viel einfacher, kleiner und eleganter machbar ist. Mit den Arduinos ist der Einstieg in die µC-Welt nochmal deppensicherer geworden.

Wichtig ist an alle möglichen Fehlerquellen/unerlaubte Zustände zu denken und nichts zu übersehen!
Bevor Du scharf ans Netz gehst, solltest Du die Signalisierungsstandards aber komplett verinnerlicht und gestestet haben - dann sehe ich gute Chancen für Dein Projekt.

Viel Erfolg!
Erstellt mit 100% Ökostrom.
ZOE, Zero SR, Elektroroller & Automower. Model 3 vorsorglich reserviert.
Itzi
 
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Re: Begrenzung der Ladeleistung

Beitragvon PowerTower » Mi 27. Nov 2013, 09:25

eDEVIL hat geschrieben:
Könnte man aus so einem AEG Richter einen Chademo-lader bauen?

Die 25% Verlust kann man dann im Winter gut zum Heizen des inneraums nehmen, wenn man das Teil im Kofferaum plaziert :twisted:

Die Geräte gibt es alle recht günstig, wenn sie ab 1 Euro versteigert werden. Die braucht heutzutage einfach kaum einer mehr, weil man mittlerweile viele Antriebe in der Industrie durch Drehstrommotoren ersetzt hat. Und selbst wenn jemand noch Gleichstrommotoren einsetzt, gibt es deutlich modernere Stromrichter. Sicher kann man mit dem AEG Stromrichter auch einen mobilen CHAdeMO Lader bauen, wenn die 400 V als Ladespannung ausreichen. Sollte bei 360 V Batteriespannung grad noch so funktionieren. Eventuell muss man den Strom ein wenig begrenzen, um nicht über die 22 kW netzseitig hinaus zu schießen.

Nachteil bleibt die fehlende galvanische Trennung zum Netz. Ob und wie sich das für die EVUs negativ bemerkbar macht, weiß ich nicht. Einen RCD Typ B sollte man schon einplanen, weil bestimmt auch DC Fehlerströme auftreten können. ZOE zeigt ja, dass man trotz dieser Einschränkung irgendwie laden kann. ;)

Zweiter Nachteil, sie sind für unseren Zweck eigentlich zu aufwändig konstruiert. Am Gleichstromausgang wird ein Motor erwartet und dementsprechend gibt es Sollwertvorgaben, Drehzahlüberwachung, Drehzahlregelung, Sanftanlauf und Reglerstopp mit Verzögerung und lauter solche Sachen. Ein paar Funktionen können überbrückt werden, andere müssen zwingend nach Handbuch angeschlossen werden, sonst wird der Ausgang gesperrt. Aber das sind alles Einstellungen, die man nur einmal vornehmen muss und dann braucht man da nichts mehr zu verändern. Ein Oszilloskop sollte auf jeden Fall die Arbeiten begleiten.
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