Projekt : umcodierbares Ladekabel Typ2 20A/32A/

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Projekt : umcodierbares Ladekabel Typ2 20A/32A/

Beitragvon EVplus » Sa 12. Jan 2013, 00:18

Nachtrag : Die 100 Ohm Codierung für 63A habe ich weggelassen, da das Kabel nicht für diese Stromstärke geeignet ist !!Da ich die Erfahrungen machen durfte, daß diverse Ladesäulen das auf eine feste Amperezahl codierte Ladekabel in die eine oder andere Richtung verweigern, berichte ich hier über das Projekt ein auf mehrere Stromstärken umcodierbares Universal Ladekabel für den ZOE / Smart ed und andere Fahrzeuge mit Typ2 Kupplung zu bauen.


Die "fertigen" Ladekabel sind je nach Ausführung / Stromstärke unterschiedlich "codiert". Zum Schutz des dummen Nutzers, der ein 16A Kabel nicht mit 32A verbrutzeln soll.

Dann kann es vorkommen, daß man mit einem 16A/20A Kabel an der einzigen freien Ladesäule steht und diese die Stromfreigabe verweigert, da diese Ladesäule nur für 32A vorgesehen ist. Andersherum, wenn man ein Stromkabel mit 32A Codierung hat, verweigern manche Ladesäulen die Stromfreigabe weil das Ladekabel "zu groß" ist.

Erfahrungen mit 63A Codierungen habe ich noch nicht, da es bisher keine Ladesäulen gab.

Um also nicht 3 verschiedene Kabel mitführen zu müssen, starte ich das Projekt des "Universal Ladekabels mit manueller Umcodierung ".

Als Material wähle ich die Typ2 Ladestecker 63A und Typ2 Ladekupplung 63A mit Schraubkontakten des Herstellers Walther.

Meine persönlichen Erfahrungen mit Steckern der Fa. Dostar , im letzten Jahr noch bei einer Firma aus GB importiert waren leider nicht so optimal. Das Kunststoffmaterial ist recht spröde . An den Schraubenlöchern bricht es schnell aus. Die Kontakte sind nur zum crimpen ( quetschen ) gedacht.

Für den Eigenbau sind zudem Schraubkontakte praktischer, da Löten bei Stromstärken von 32A und 63A nicht in Frage kommt und ich die entsprechenden Crimpwerkzeuge nicht besitze. Auch wäre ein Austausch des Kabels bei gecrimpten Kontakten nicht mehr möglich. So das war das Loblied auf die Walther Stecker. Type 726 00 00 00 Index: 3 , 63A - 480V . Der Stecker kostet zwar ca 50% mehr als der China Stecker , aber ich glaube der Unterschied sollte es einem Wert sein.

Das Kabel selbst stellt ein weiteres Problem dar. Kabel mit 5 "dicken" Adern und zusätzlicher Ader für den CP Kontakt sind wohl leider noch nicht im Handel erhältlich, sodass ich ein 7 adriges Kabel benutzen muss z.B. 7G4 oder 7G6 .

Wobei ich gleich hinzufüge, daß daß 7G6 Kabel, also mit 6mm² für 63A auch noch zu schwach ist. Das Problem ist der Aussendurchmesser des Kabels ! Das mir vom Händler gelieferte 7G4 hat 21mm Aussendurchmesser. Es ist ein sehr robustes Gummikabel damit auch recht dick, störrisch und schwer für Ladungen mit 32A und Zeitdauer ca. 1 Stunde wahrscheinlich ausreichend dimensioniert. Die Firma Lapp verbaut 6 mm² beim fertigen 32A Kabel, die Fa. Ratio 4 mm² beim fertigen 32A Kabel.

Aber jetzt zur Umcodierung :

da der Stecker keine zusätzlichen Löcher oder Schalter bekommen soll, wähle ich sog. Reed Kontakt - Magnetschalter aus Umschalter. Die Standard Codierung, also ohne dass irgendein Magnet anliegt wird bei 680 Ohm = 20A liegen. Damit kann an den 16A Ladesäulen problemlos geladen werden. Wird ein Magnet an der Oberseite des Steckers angelegt, wird durch den dann geschlossenen Magnetschalter ein zusätzlicher Widerstand parallel geschaltet sodass dann ein Gesamtwiderstand von 220 Ohm gemessen werden kann = 32 A Codierung. Wenn zusätzlich auch noch an der Unterseite ein Magnet angelegt wird, wird ein dritter Widerstand parallel dazu geschaltet, sodass der Gesamtwiderstand dann 100 Ohm ist, was der Codierung für 63A entspricht. Da der Stecker für 63A herstellerseitig vorgesehen ist, sollte auch das kein Problem sein.

Ich frage mich nur, warum die tollen Spezialfirmen und Autohersteller nicht solche Stecker gleich mitliefern. Dazu muss man wohl erst mehrfach mit dem E-Auto eine Strompanne erleben , ohne daß der konzerneigene Abschleppwagen bereit steht.....

Bilder folgen in den nächsten Beiträgen.

Grüsse EVplus

680 Ohm = 20A
220 Ohm = 32A
100 Ohm = 63A
Widerstandsberechnung von parallelen Widerständen : http://www.sengpielaudio.com/Rechner-parawid.htm

16A_32A_63A Umschalter.jpg
Schaltschema der Widerstände und Reed Schalter beim Typ2 Stecker


Bild Bild Bild Bild Bild Bild Bild Bild Bild
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Re: Projekt : umcodierbares Ladekabel Typ2 20A/32A/63A

Beitragvon lingley » Sa 12. Jan 2013, 20:07

Verlangt die Ladesäule den Kodier-R während der ganzen Ladephase oder wird er nur am Anfang zur Ermittlung der Stromstärke gebŕaucht ?
Dann wäre ein fester Umschalter besser als die Magnete.
lingley
 

Re: Projekt : umcodierbares Ladekabel Typ2 20A/32A/63A

Beitragvon EVplus » Mo 28. Jan 2013, 16:26

Heute ist schlussendlich, nach längerem Warten die Ladekupplung eingetroffen.

Zwischen PE und PP ist auch dort bereits ab Werk ein Codierwiderstand eingelötet. Das würde für mich ja bedeuten, daß das Fahrzeug seinerseits auch einen Widerstand fordert, bzw. sich daran orientiert .

Weiss jemand von Euch, wie "Originalkabel " Typ2-Stecker/Male auf Typ2-Kupplung/Female genau codiert sind ?

Sind Codierwiderstände auf beiden Seiten? Ist der CP Leiter durchgehend ?

Am Stecker , der in die Ladesäule kommt mit z.B. 680 Ohm = 20A und an der Kupplung , die in das Fahrzeug gesteckt wird mit 680 Ohm oder wird das vom Ladestecker direkt mit CP auf der Ladekupplung verbunden und der Widerstand ist nur auf einer Seite ?

Wahrscheinlich hat noch niemand die Fragestellung gehabt. Es gibt ja auch erst wenige Fahrzeuge mit Typ2 Kupplung und noch weniger Fahrzeuge die bis 63A laden können.....

Grüsse EVplus

P1370778.jpg
Typ2 Kupplung / Female von Walther 63A


P1370771.jpg
Detailansicht


P1370772.jpg
Kontaktbuchse Detail, Beispiel L1
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Re: Projekt : umcodierbares Ladekabel Typ2 20A/32A/63A

Beitragvon PowerTower » Mo 28. Jan 2013, 23:45

Hallo EVplus,

das sieht sehr gut aus, was du da baust. Vor allem der von dir verwendete Stecker mit den Schraubkontakten gefällt mir richtig gut. Mich wundert nur die Tatsache, dass eine 32A Säule bei Verwendung eines 16A Kabels keine Ladung freigibt. Bist du sicher, dass das so ist? Wenn die Ladesäule das erkennt, dann könnte sie ja einfach den Strom entsprechend drosseln. Soweit ich das in anderen Foren gelesen habe, wird ein 16A kodiertes Kabel bislang von allen Ladesäulen akzeptiert.

Allerdings sehe ich da ein Problem für den Umbau eines älteren Elektroautos.

Bei mir kommt vom Auto lediglich eine DEFA Standardleitung mit 3x1,5mm². Soweit ist das auch nicht schlimm, da das Auto nur mit 10/14A an der Ladesäule nuckelt. Ich würde aber gern diese Leitung direkt mit dem Typ2 Stecker nutzen wollen, ohne extra noch einen Adapter dazwischen zu bauen, nur um damit sicherzustellen, dass eine dicke Leitung in den Stecker geht.

Beim Umbau auf CEE 3polig ging das noch einwandfrei. Schuko Stecker abgeknipst und CEE Stecker montiert. So würde ich es auch gern mit dem Typ2 Stecker handhaben.

Wie ich sehe hast im entspannten Zustand der Zugentlastung einen Durchmesser von über 20 mm gemessen, es funktioniert also nicht mit der nur 9 mm dünnen Leitung vom Auto. Kennst du zufällig qualitativ gute Typ 2 Stecker, die eine Zugentlastung für kleinere Leitungen vorsehen? Alternativ müsste man die Zugentlastung mit einem weiteren Gummirundstück "stopfen", was ich aber als wenig elegant ansehe und wo ich mir auch nicht mehr sicher wäre, ob das überhaupt noch als Zugentlastung seinen Zweck erfüllt.

EDIT: Im Katalog von Walther wird angegeben, dass eine Leitung mit einem Mindestdurchmesser von 7 mm mit der Zugentlastung funktioniert. Das wäre also vielleicht sogar möglich. Die Schraubanschlüsse sind aber mindestens für 2,5mm² vorgesehen. Ich wüsste aber nicht, was gegen die Verwendung von 1,5mm² Leitungen spricht, wenn diese korrekt durch die Schraubverbindung geklemmt sind?
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Re: Projekt : umcodierbares Ladekabel Typ2 20A/32A/63A

Beitragvon EVplus » Di 29. Jan 2013, 00:03

Die Walther Typ2 Stecker gibt es auch als 16A Ausführung, dann ist auch die Kabeldurchführung und die Schraubkontakte von geringerem Durchmesser.

Die Dostar Stecker hatte ich auch einmal. Sind etwas billiger, aber das Material ist auch nicht so gut. Die Kontakte sind dort eigentlich nur zum crimpen, es sei denn man lötet, was aber bei höheren Stromstärken zu ernsthaften Problemen führen kann...

Bedenke, daß Du auch eine "Simulationsschaltung " für das Laden an den Ladesäulen benötigst die den Typ2 Stecker akzeptieren !

Grüsse EVplus
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Re: Projekt : umcodierbares Ladekabel Typ2 20A/32A/63A

Beitragvon PowerTower » Di 29. Jan 2013, 00:12

Ich habe im Katalog eine 16A und eine 32A Ausführung gefunden, bei beiden standen die identischen Schraubkontakt- und Zugentlastungsdurchmesser drin. DIe 63A Version fehlt leider, die hat vermutlich die etwas größeren Dimensionen, wie du schon sagst. Das mit der Simulationsbeschaltung ist soweit klar, die wollte ich direkt im Stecker unterbringen, so wie du es ja auch gemacht hast. Nur dass ich halt gern bei der 16A Kodierung bleiben würde, da ich wie gesagt bisher nichts darüber gelesen habe, dass es damit Probleme an einer 32A Säule gibt.

Darf man fragen, wo du deinen Stecker bezogen hast? Direkt von der Fa. Walther oder über einen anderen Vertrieb? Zum käuflichen Erwerb habe ich bisher nur die Stecker von Dostar gefunden, die ich aber nach deinen Erfahrungen damit gern meiden würde.
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Re: Projekt : umcodierbares Ladekabel Typ2 20A/32A/63A

Beitragvon EVplus » Di 29. Jan 2013, 00:43

Meine Bezugsquelle ist hier: http://www.leschner-bettermann.de/
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Re: Projekt : umcodierbares Ladekabel Typ2 20A/32A/63A

Beitragvon Guy » Mi 30. Jan 2013, 22:11

EVplus hat geschrieben:
Am Stecker , der in die Ladesäule kommt mit z.B. 680 Ohm = 20A und an der Kupplung , die in das Fahrzeug gesteckt wird mit 680 Ohm oder wird das vom Ladestecker direkt mit CP auf der Ladekupplung verbunden und der Widerstand ist nur auf einer Seite ?

Um der Ladebox ein 20 A Kabel zu signalisieren, brauchst die einen Widerstand von 680 Ohm zwischen PP und PE. Auf welcher Seite der Widerstand ist, ist völlig egal. Hättest du den Widerstand auf beiden Seiten, würde die Box 340 Ohm lesen, da die beiden parallel geschaltet wären.

PowerTower hat geschrieben:
Mich wundert nur die Tatsache, dass eine 32A Säule bei Verwendung eines 16A Kabels keine Ladung freigibt. Bist du sicher, dass das so ist?

Ja, Vattenfall hat solche Ladesäulen im Einsatz, die ein 16 A Kabel auf der einen und ein 32 A Kabel auf der anderen Seite erwartet. Bist du auf der falschen Seite -> keine Ladung.

EVplus hat geschrieben:
Bedenke, daß Du auch eine "Simulationsschaltung " für das Laden an den Ladesäulen benötigst die den Typ2 Stecker akzeptieren !
Zu der Schaltung gehört recht wenig. Die Ladebox erzeugt ein 1 kHz -12V +12 V Rechtecksignal. Bevor die Box das Kabel unter Spannung setzt, muss die positive Hälfte der Schwingung auf +6 V herunter gezogen werden. Das macht normalerweise das Fahrzeug. Damit man auch mit 'dummen' Ladegeräten Strom zapfen kannst, muss man eine Diode und einen 882 Ohm Widerstand in Reihe zwischen CP und PE schalten.
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Re: Projekt : umcodierbares Ladekabel Typ2 20A/32A/63A

Beitragvon PowerTower » Sa 2. Feb 2013, 00:14

Guy hat geschrieben:
PowerTower hat geschrieben:
Mich wundert nur die Tatsache, dass eine 32A Säule bei Verwendung eines 16A Kabels keine Ladung freigibt. Bist du sicher, dass das so ist?

Ja, Vattenfall hat solche Ladesäulen im Einsatz, die ein 16 A Kabel auf der einen und ein 32 A Kabel auf der anderen Seite erwartet. Bist du auf der falschen Seite -> keine Ladung.

Das finde ich mehr als unglücklich. Gibt es dafür eine sinnvolle Erklärung? Wie machen das die modernen Elektroautos mit Kommunikation, schalten die einfach den Widerstand so passend, wie ihn die Ladesäule haben will? Ich finde das nicht gut. Typ 2 Ladesäule sollte auch heißen, Typ 2 wird akzeptiert und der Ladestrom richtet sich nach dem schwächsten Glied in der Kette, also wahlweise der Ladesäule oder dem Ladekabel. Alles andere wird nur zu Frust und Ärger unter den (zukünftigen) E-Mobilisten führen.

Auf jeden Fall möchte ich mich für die Hinweise "Walther Stecker" sowie "Leschner & Bettermann" bedanken. Ich habe mir dort ebenfalls einen solchen Stecker gekauft (in der kleineren 20A/32A Ausführung) für 130 Euro. Kein Schnäppchen und deutlich teurer als die Dostar Stecker, aber wie EVplus schon vermerkt hat, sind die Schraubkontakte doch sympathischer, als Crimpkontakte, an die man mit dem Lötkolben rangeht. Des Weiteren habe ich das Angebot von Herrn Bettermann gern angenommen, für nur 10 Euro die Bauteile zu organisieren und die Vormontage der Ersatzschaltung durchzuführen. Ich hätte es nicht so sauber hinbekommen. Dazu passend habe ich für mein Auto doch ein Kabel mit 2,5mm² Leiterquerschnitt gefunden und das ganze sieht an sich ganz tauglich aus, die Zugentlastung erfüllt auch ihre Aufgabe. Funktionstest folgt noch. Das Kabel ist auf 20A kodiert, zumindest mit den RWE Säulen wo ich diesen Adapter hautpsächlich brauchen werde, soll es wohl problemlos funktionieren. Endlich kann ich auch mal das Umland unsicher machen und vielleicht an dem einen oder anderen E-Mobil Treffen teilnehmen. ;)

Der Reedkontakt sitzt mit im Schrumpfschlauch. Ich hatte zunächst Bedenken, dass die recht große Entfernung zum Magneten störend sein könnte, aber man hört bei fertig montiertem Stecker einwandfrei den Schaltvorgang. Ich kann die Firma jedenfalls nur weiterempfehlen, hinterlässt einen bleibenden Eindruck und bietet super Kundenservice.

:thumb: für eure Mithilfe.
Micha

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Re: Projekt : umcodierbares Ladekabel Typ2 20A/32A/63A

Beitragvon lingley » So 3. Feb 2013, 13:38

Ist der Codewiderstand ist der auf beiden Seiten des Kabels nötig?
Ist das schon geklärt?
Könnte das mal jemand an einem fertigen Typ 2 Ladekabel nachmessen?
Besteht eine durchgängige Verbindung Stecker/Kupplung des Kontakts PP?
Was wird für ein Widerstand zwischen PP und PE gemessen und passt das mit der Kabelbezeichnung?

Wäre Klasse wenn das jemand beantworten könnte.
lingley
 

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