GoingElectric EVSE V0.1 Steckbrett Edition

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GoingElectric EVSE V0.1 Steckbrett Edition

Beitragvon Guy » Mo 28. Jan 2013, 22:27

So, in einem anderen Beitrag habe ich es gestern bereits erwähnt, meine EVSE läuft, zumindest als Steckbrett Variante.

Nachdem ich lange vergeblich auf das Arduino Shield von Chris (Open EVSE) gewartet habe, nur um festzustellen, dass gerade mal eine handvoll Teile aus einem Arduino eine EVSE machen, habe ich diese bestellt und zu einem ersten Funktionstest auf dem Steckbrett verschaltet.

Da bereits mein erster Entwurf schon deutlich mehr kann als die Open EVSE, habe ich meine Version kurzerhand GoingElectric EVSE genannt

So sieht das ganze derzeit aus:
IMAG0158.jpg
GoingElectric EVSE Steckbrett Edition


Den Schaltplan haben ich dieser Anleitung von Chris entnommen:
http://www.instructables.com/id/Arduino ... g-Station/

Was meine Version derzeit kann:

  • Erzeugung des 1kHz -12 V / +12 V Rechtecksignals
  • Erkennung des Status (keine Kabel, Kabel angeschlossen, Ventilation, Fehler)
  • Erkennung der Kabel-Kodierung (kann die Open EVSE nicht)
  • Einstellung der Pulsweite nach Vorgabe (Anschluss) oder Kodierung
  • Einstellung der Pulsweite nach PV (serielle Kommunikation via USB)
  • Schaltung Schütz (12 Volt)

Das schaut dann ungefähr so aus:
IMAG0162.jpg
Warte auf Kabel + 12 Volt

IMAG0172.jpg
Ladung läuft

IMAG0174.jpg
serielle Ausgabe


Was noch zu tun ist:

  • Display - Menü zur Benutzerführung
  • Encoder / Schalter ebenfalls zur Benutzerführung
  • zweiter Transistor für automatisch Umschaltung zwischen einphasig / dreiphasig
  • Uhr zur Zeitsteuerung
  • Code aufräumen, testen,testen, testen ;)

Wenn ihr Fragen, Vorschläge für Erweiterungen etc habt, immer her damit.

Besteht von eurer Seite ein Interesse an einer solchen EVSE, das darüber hinausgeht, mich beim Scheitern zu beobachten? ;)

Für mich alleine würde ich keine Platine dazu entwerfen, da die Kosten in keinem Verhältnis zum Nutzen stehen würden. Falls jedoch noch andere dabei wären, würde ich das machen. Meldungen natürlich erst mal ganz unverbindlich.

Falls Interesse besteht, was müsste die EVSE dann können, damit sie für euch interessant wäre?

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Re: GoingElectric EVSE V0.1 Steckbrett Edition

Beitragvon Jogi » Mo 28. Jan 2013, 23:09

Hallo Guy.

Grundsätzlich wäre ich interessiert.
Aber es gibt da noch ein paar Dinge zu klären:


Guy hat geschrieben:
[*]Einstellung der Pulsweite nach PV (serielle Kommunikation via USB)

Hierzu braucht man dann aber ein SolarLog, Powerdog ö.ä.(?)
(Protokoll?)


[*]zweiter Transistor für automatisch Umschaltung zwischen einphasig / dreiphasig

Was heisst hier "automatisch"?
Wenn die Box an eine einphasige Steckdose angestöpselt wird, werden L2 und L3 netzseitig nicht angesprochen.
Fürchtest du eine ungewollt anliegende Spannung auf den (dann im Adapterstecker verborgenen) brachliegenden Polen (von der Fahrzeugseite her)?
Oder soll die Box (je nach eingestellter Ladeleistung) selbst entscheiden, ob sie ein- oder dreiphasig lädt?


Planst du lediglich eine Platine anzubieten, die dann Jeder in eine Box, die er selber zusammenstellen kann, integriert?
- Damit bliebe es Jedem selbst überlassen, ob er eine ortsfeste oder eine mobile Box realisieren will.
- Auch wäre dann der Preis der ganzen Lösung für jeden Einzelnen vollständig transparent.

Wer sich die Bastelei selbst nicht zutraut, kann sich ja hier eine Komponentenliste für seine Bedürfnisse zusammenstellen lassen und mit den Brocken (oder nur mit der Liste) dann beim Elektroschrauber seines Vertrauens vorstellig werden.
Der wird ihm dann schon sagen, was er für seine Dienste haben will... ;)
Hinterher findet sich immer Einer,
der es schon vorher gewusst hat.
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Re: GoingElectric EVSE V0.1 Steckbrett Edition

Beitragvon ATLAN » Mo 28. Jan 2013, 23:26

Respekt, Guy!

Eventuell noch ein rs485-shield dran, ein paar zeilen (seiten?) code mehr, und das Ding kann DIREKTdem PV-WR zuhören, dann hätten einige hier ihre Wollmilchsau... ;)

Also ich hoffe mal das du nicht scheiterst, grundsätzliches Interesse wäre von meiner Seite da.

MfG Rudolf
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Re: GoingElectric EVSE V0.1 Steckbrett Edition

Beitragvon Guy » Di 29. Jan 2013, 10:17

Jogi hat geschrieben:
Hierzu braucht man dann aber ein SolarLog, Powerdog ö.ä.(?)

Jein. Die Kommunikation über USB habe ich deshalb gewählt, da USB bereits auf dem Arduino vorhanden ist. Wie das in der endgültigen Variante sein wird, lasse ich noch offen. Da hatte ich auf Input von euch gehofft.

ATLAN hat schon RS485 genannt, jedoch sind auch weitere Schnittstellen denkbar. Das Protokoll ist dann nur noch eine Frage der Software und müsste auf Wechselrichter, Solarlog etc angepasst werden.

Denkbar wäre auch die PV-Leistung über eine analoge Schnittstelle einzulesen. Der Powerdog gibt z.B. den Überschuss mit einer 0 - 10 V Spannung aus.

Was wären da eure Anforderungen?

Jogi hat geschrieben:
Was heisst hier "automatisch"?

Da meine EVSE an einer deutlich kleineren PV (20 kW) hängen wird, möchte ich je nach Leistung zwischen einphasig und dreiphasig umschalten. Dazu plane ich ein zweipoliges und ein vierpoliges Schütz einzusetzen, deshalb die beiden Transistoren. Angeschlossen wird die Box also schon dreiphasig. Wer dies nicht benötigt, der nutzt den zweiten Ausgang einfach nicht.

Jogi hat geschrieben:
Planst du lediglich eine Platine anzubieten, die dann Jeder in eine Box, die er selber zusammenstellen kann, integriert?

Vorerst wird es bei der reinen Steuerung bleiben. Aber wer weiß schon, was die Zukunft bringt.
Hier gibt es zwei Optionen: Eine Platine als Arduino Shield, was bedeutet, dass man einen passenden Arduino braucht. Oder alles zusammen auf einer Platine. Das wird die Platine zwar teurer machen, sie wird jedoch kompakter, da man den Arduino nicht zusätzlich braucht.

Evtl könnte man noch schauen, ob man das Ganze noch als Kit anbietet und somit vielleicht noch die ein oder andere Komponente (Schütz, Typ 2-Dose, etc) etwas billiger erhält.

Zum Preis kann ich noch nicht so viel sagen. Dieser hängt stark ab von der Stückzahl, Shield / alles auf einer Platine integriert, weitere Schnittstellen. Als Shield dürfte dies unter 50€ machbar sein, alles auf einer Platine unter 100. Der Knackpunkt sind halt die Stückzahlen. Bei mehr als 10 - 20, sind Einsparungen von 30 - 40 Prozent drin.

Wie sieht es mit einer zeitgesteuerten Ladung aus? Ist das interessant?

Benutzerführung: Ich plane ein Display anzuschließen, damit mir die Box ihren aktuellen Stand anzeigt. In Verbindung mit PV sicher interessant, wer sie jedoch als 0815 Ladebox verwenden möchte, der wird vermutlich darauf verzichten können.
Denkbar wäre auch eine Reihe von LEDs zu schalten, die den aktuell eingestellten Ladestrom anzeigen (6A - 13A - 16A - 20A etc) -> Veränderung auf Knopfdruck.

Je nachdem wie viel Speicher noch auf dem Arduino übrig ist, könnte man darauf ein Webinterface einrichten, über das man sich aktuelle Infos auf dem PC / Smartphone anzeigen lassen und die Box steuern kann. Dies hat für mich allerdings eine weniger hohe Priorität, da ich dies mit einem Raspberry Pi umsetzen werde, der als zentrale Steuereinheit dienen wird. Wenn es für euch interessant ist, würde ich einen Versuch starten.

Wie siehts da bei euch aus? Welche Infos sollte die EVSE wie ausgeben?

Guy
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Re: GoingElectric EVSE V0.1 Steckbrett Edition

Beitragvon Jogi » Di 29. Jan 2013, 13:04

Guy hat geschrieben:
Jogi hat geschrieben:
Hierzu braucht man dann aber ein SolarLog, Powerdog ö.ä.(?)

Jein. Die Kommunikation über USB habe ich deshalb gewählt, da USB bereits auf dem Arduino vorhanden ist.
ATLAN hat schon RS485 genannt, jedoch sind auch weitere Schnittstellen denkbar. Das Protokoll ist dann nur noch eine Frage der Software und müsste auf Wechselrichter, Solarlog etc angepasst werden.
Denkbar wäre auch die PV-Leistung über eine analoge Schnittstelle einzulesen. Der Powerdog gibt z.B. den Überschuss mit einer 0 - 10 V Spannung aus.

Nur zur Info:
Ich betreibe mehr als 60 einzelne Wechselrichter, ohne jegliche Vernetzung, ohne rs485, ohne SolarLog, nix.
Die einzig sinnvolle Stelle, an der bei mir die aktuelle PV-Leistung abzugreifen wäre, wäre der Netzanschluss, bzw. das Kabel dorthin. Der Zähler wäre noch eine Möglichkeit. Aber der sitzt in der Trafostation, 100m weiter. Wenigstens hab' ich vorsorglich 'ne Datenleitung gleich mit reinlegen lassen...

Nur:
Ich bin und bleibe vorerst Volleinspeiser, deshalb stellt sich für mich die Frage der Eigenverbrauchsoptimierung hier nicht.

Was wären da eure Anforderungen?

Mir wäre eine analoger Abgriff der Einspeiseleistung (AC) am liebsten, Powerdog ginge auch.
Und damit dann die PWM steuern.
Nutzen würde ich das nur in Verbindung mit einem künftigen PV-Projekt, das als völlig losgelöst vom EEG und irgendwelcher Einspeisevergütungen angedacht ist.
Eine "Halbinsel" mit 100% Eigenverbrauch.

Jogi hat geschrieben:
Was heisst hier "automatisch"?

Da meine EVSE an einer deutlich kleineren PV (20 kW) hängen wird, möchte ich je nach Leistung zwischen einphasig und dreiphasig umschalten. Dazu plane ich ein zweipoliges und ein vierpoliges Schütz einzusetzen, deshalb die beiden Transistoren. Angeschlossen wird die Box also schon dreiphasig. Wer dies nicht benötigt, der nutzt den zweiten Ausgang einfach nicht.

Sehr gut, das käme mir entgegen.

zwei Optionen: Eine Platine als Arduino Shield, was bedeutet, dass man einen passenden Arduino braucht. Oder alles zusammen auf einer Platine. Das wird die Platine zwar teurer machen, sie wird jedoch kompakter, da man den Arduino nicht zusätzlich braucht.

Ich als IT-Legastheniker würde mir die Komplettlösung incl. Programmierung wünschen.

Wie sieht es mit einer zeitgesteuerten Ladung aus? Ist das interessant?

Unbedingt!

Benutzerführung: Ich plane ein Display anzuschließen,

Würde ich auch dringend empfehlen, zumindest wenn man mehrere Funktionen nutzen will (Zeitvorwahl, Leistungssteuerung etc.).

Je nachdem wie viel Speicher noch auf dem Arduino übrig ist, könnte man darauf ein Webinterface einrichten, über das man sich aktuelle Infos auf dem PC / Smartphone anzeigen lassen und die Box steuern kann.

Wenn ich das richtig verstanden habe, ist das zumindest für den ZOE überflüssig, der hat ja eh' die Möglichkeit per Smartphone die Ladung/Vorklimatisierung zu steuern/überwachen.

Welche Infos sollte die EVSE wie ausgeben?

Display: Aktueller Status (Phasenaktivität, Stromstärke/Leistung, eingestellte/abgelaufene/Rest- Zeit, Störung).
Kann die Platine den Verbrauch des laufenden/abgelaufenen Ladevorgangs ausrechnen?

Wer die Kiste online haben will, sollte hier natürlich auch alle diese Daten einsehen können.


Gruß Jogi
Hinterher findet sich immer Einer,
der es schon vorher gewusst hat.
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Re: GoingElectric EVSE V0.1 Steckbrett Edition

Beitragvon Guy » Di 29. Jan 2013, 15:24

Jogi hat geschrieben:
Mir wäre eine analoger Abgriff der Einspeiseleistung (AC) am liebsten, Powerdog ginge auch.

Um die Leistung zu bestimmen, wirst du um eine zusätzliche Lösung nicht herumkommen. Diese muss der EVSE dann die aktuelle Leistung mitteilen. Ein komplette PV-Auswertung auch noch auf die EVSE zu packen, halte ich nicht für sehr sinnvoll.

Die Einspeiseleistung könnte man mit einem Zähler mit S0-Schnittstelle realisieren. Das Problem mit den S0 ist allerdings, dass man, wenn man eine gute Auflösung erhalten möchte, sehr viele kurze Impulse in geringem Abstand erhält. Damit hat ein Mikrocontroller schon gut zu tun. Das Auslesen würde ich deshalb eher mit einem externen Arduino machen, der wiederum via RS485 die aktuelle Leistung an die EVSE schickt. Einen Versuch wäre es jedoch wert.

Powerdog und die analoge 0 - 10 V Schnittstelle wäre ebenfalls sehr gut möglich.

Damit hätten wir als Schnittstellen bereits analog 0 - 10 V und RS485.

Für die Umschaltung ein- / dreiphasig muss ich mir noch ein Szenario überlegen. Häufiges An- und Abschalten unter Last werden die Schütze sicher nicht mögen. Fraglich ist auch wie der Chamäleon Lader damit umgeht.

Wenn man einen 32 Ampere Anschluss voraussetzt, dürfte einphasig etwa 1 kW bis 7 kW möglich sein. Dreiphasig dann 4 kW bis 22 kW. Für die Mittagsstunden könnte ich bei der 20 kW Anlage also auf einphasig verzichten. Für morgens und abends wäre es dagegen interessant.

Am besten wäre es vermutlich die Leistung auszulesen, danach die Zahl der Phasen auswählen und dabei zu bleiben. Eventuell könnte man noch einen Langzeitschnitt bilden (10 Min) und wenn nötig die Ladung unterbrechen und umschalten.

Jogi hat geschrieben:
Kann die Platine den Verbrauch des laufenden/abgelaufenen Ladevorgangs ausrechnen?

Nur in Verbindung mit einem Zähler (SO) oder Stromwandler. Diese beiden wären recht einfach zu integrieren. Da ich die Platine jedoch frei von Netzspannung halten möchte, wäre nur der Zähler halbwegs akkurat. Es bleibt dann allerdings das Problem mit den vielen SO-Impulsen.

Die Restzeit wird nur schwierig zu ermitteln sein, da die EVSE ja keine Informationen über den Ladezustand hat.
Guy
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Re: GoingElectric EVSE V0.1 Steckbrett Edition

Beitragvon mstaudi » Sa 2. Feb 2013, 21:36

Hallo erstmal an alle,
bin neu hier, lese seit geraumer Zeit still mit, habe mich aber aufgrund diesen Threads jetzt mal angemeldet.
Kurz zu mir:

Ich interessiere mich schon seit ca. 20 Jahren ernsthaft für Elektroautos und war damals drauf und dran einen eigenen Umbau zu realisieren. (zum Glück habe ich das dann doch nicht gemacht :mrgreen:)...
Völlig elektrisiert hat mich in der Zeit der Hotzenblitz, aber irgendwie fehlte immer die Zeit oder das Geld den letzten Schritt zu tun. Das Twike hatte es mir dann etwas später noch angetan, aber zu mehr als ein paar Tage Spaß mit dem Gerät konnte ich mich dann doch nicht durchringen. Zu klapprig die Technik, zu laut das Getriebe für so viel Geld...
So langsam ist die Zeit aber nun reif 8-)
Jetzt habe ich aber erst mal anders herum angefangen. Und zwar mit der Produktion von "sauberem" Strom mittels PV Anlagen (seit 2003) und seit 2012 mit einem kleinen Wasserkraftwerk (altes Wasserrad, max 16kW).

Und genau hier schließt sich der Kreis mit diesem Thread: ich will eine Stromtankstelle am Wasserrad realisieren. Ursprünglich hatte ich die "SGM Pilot Box" im Visier. Die ist aber für zeitweise niedrige Leistung der Wasserkraftanlage (ab jetzt genannt WKA) nicht geeignet. Deshalb wäre derzeit wohl nur die Wago Pilot Box als Alternative interessant, oder eben Open EVSE. Das wäre genau mein Ding!
Für mich wären folgende Punkte wichtig/unwichtig:
- Schnittstelle 0-10V und RS485 ausreichend für die Kommunikation für die Ladungsstromhöhe. Möglicherweise würde ich sogar die die originale USB/ComPort am einfachsten verwenden können. ( Ich verwende für die WKA Steuerung "Profilab Expert" womit ich das Arduino wohl direkt ansprechen kann... muss ich noch genauer anschauen)
- Display wichtig
- Zeitsteuerung gut
- Webinterface Spielerei
Weil ich genug zu tun habe würde ich eine möglichst fertige Lösung begrüßen...
Jedenfalls bin ich sicher dabei 8-)

Gruß, Martin
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Re: GoingElectric EVSE V0.1 Steckbrett Edition

Beitragvon EVplus » So 3. Feb 2013, 00:43

@mstaudi

Schau Dir mal die Pilot Box von Phoenix contact an . Kostet knapp 500.- Euro bei Conrad / Völkner. Die scheint aber sehr flexibel konfigurierbar zu sein. Ob eine Anpassung derLadestromstärke 6A bis 80 A ( achtzig ! ) während des Ladevorganges via Netzwerkkommunikation möglich ist, weiss ich nicht. Eine vielfältige Kommunikationsschnittstelle ist jedenfalls vorhanden. Ethernet, webserver, Modbus TCP.

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Re: GoingElectric EVSE V0.1 Steckbrett Edition

Beitragvon mstaudi » So 3. Feb 2013, 10:14

Hallo EVplus,
die Pilot Box kannte ich jetzt noch gar nicht.
Ich brauche allerdings nicht so viel Komfort und auch nicht die hohe Stromstärke. 30A max. reichen mir aus da ich nur den Überschuss der Wasserkraftanlage verwenden möchte.
Das tolle an einer WKA ist dass es keine Abschattung gibt :mrgreen: . Eine Änderung der Stromstärke während der Ladung ist nicht notwendig, die Anpassung reicht im Voraus stufenweise von ca. 3kW bis ca. 16kW festzulegen. Und dafür suche ich eine Lösung die, wie mir scheint, mit dem GoingElectric EVSE relativ einfach und kostengünstig umsetzbar ist. Vorausgesetzt es findet sich Jemand der das Ding fertig programmiert verkauft.

Gruß, Martin
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Re: GoingElectric EVSE V0.1 Steckbrett Edition

Beitragvon lingley » So 3. Feb 2013, 23:13

Also, ich habe mir mal die Manuals zur Pilot Box von Phoenix contact reingezogen.
Kann aber bei bestem Willen keine echte Fernsteuerung der Ladeleistung, geschweige denn flexible Ladeleistung per PWM während des Ladevorgangs, auf den ersten Blick entdecken.
Einzige Option DIP10 auf ON:
Ladefreigabe durch einen Schreibzugriff auf das Freigaberegister R10 über die Kommunikationsschnittstelle oder den
Webserver.Der Ladevorgang startet automatisch, wenn im Register R10 eine 1 steht, eine korrekte Verbindung zum Fahrzeug
vorliegt und nachdem Status C oder D erkannt wurde.
Die Freigabe des Ladevorgangs erfolgt mit dem Register R10 über einen Ethernet - Zugriff mit MOD-BUS TCP oder über den Webserver

soll heißen man kann die Ladung ferngesteuert starten, sonst nur per Webserver Parameter abfragen/anzeigen lassen.
Dazu der von EV+ genannte Preis ... na ja ich weiß ja nicht ob das 'ne Alternative ist ?

... Die Suche geht weiter ...

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