SimpleEVSE WB mit WLAN

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Re: SimpleEVSE WB mit WLAN

Beitragvon CurtRod » Di 17. Apr 2018, 23:51

umali hat geschrieben:
Hey Curt,
ich habe gerade die Hardware bereitgelegt. Ein Miniaturstepdown, der die 12V DC auf 3,3V DC herunterholt und direkt an den AC-DC (orange) der EVSE WB angeschlossen wird. Des Weiteren 330müF Stützkondensator. Den kann ich auch noch durch 1000müF ersetzen, wenn es Probleme gibt. Der ESP8266 Mini D1 von Wemos liegt auch da.

Die Stromaufnahme würde ich vor dem stepdown an 12V messen, um die Zusatzbeanspruchung des ACDC zu sehen.

Da bin ich auch mal sehr gespannt, was du da berichten kannst. Meine Messungen (alle ab 5V von der EVSE WB) haben einen konstanten Stromverbrauch von ca 85mA ergeben (+ Peaks um die 130mA) und der ACDC der EVSE WB erwärmt sich bei längerer Beanspruchung (~30 Minuten) schon sehr deutlich. Auch die Stabilität geht etwas in die Knie (spontane Reboots beim Aufruf des Webinterface/bei Modbus-Anfragen, etc), was auf schlechte Stromversorgung zurückzuführen ist. Ich habe auch mit 470µF, 1000µF und sogar 2200µF Elko getestet. Wie gesagt: Allerdings nur an den 5V. Wäre wirklich super, wenn das mit nem echten Stepdown besser geht. Was hast du denn da für Hardware genommen für deinen Stepdown?

umali hat geschrieben:
Hilf' mir mal bitte kurz auf die Sprünge
Du nutzt beim ESP8266 einen bereits vorhandenen Bootloader? Ein Flash-Brenner ist nicht nötig? Nur ein USB to Mini-USB-Datenkabel?

Ganz genau so ist es. Ich verwende den vorhandenen Bootloader. Ich kenne allerdings nur ESP-Entwicklermodule, die über einen Mico-USB-Anschluss verfügen.

umali hat geschrieben:
Wenn der Rohaufbau funzt, kann das sehr platzsparend an die EVSE WB geflanscht werden. Die Anordnung des stepdown, des Kondensators und des ESP8266 habe ich so optimiert, dass das Volumen der EVSE WB kaum größer wird.
Ich werde dazu ein paar Fotos aufnehmen und dann hier posten. Von Deiner Hardware wären ein paar Bilder auch nicht schlecht.

Bilder werde ich bei Gelegenheit machen. Aktuell ist in der Wallbox noch eine eher provisorische Verkabelung. Das muss ich mal noch "schön" machen! ;-)

umali hat geschrieben:
Das ist ein cooles Projekt und kann "dumme" WB auch nachträglich smart machen, wobei smart nicht cloud heißen muss, was viele mit Sicherheitsempfinden sehr zu begrüßen wissen.

Mir gings auch darum, dass es nicht in der Cloud liegt. Von Unterwegs bräuchte man zwar dann ein VPN, aber die Daten liegen halt nicht irgendwo, sondern nur zuhause im lokalen Netzwerk.

umali hat geschrieben:
Nebenbei ist viel an openWB zu schreiben - deshalb gibt es bei meinem Nachbau Deiner Wifi-Version immer mal Verzögerungen.

Kein Stress! ;-)

Dentec hat geschrieben:
Dazu noch eine Frage, der Zähler gibt die Impulse auf einen "Open Collector"-Ausgang aus. Du schreibst, auf keinen Fall gegen 5V oder 3.3V verkabeln, D.h. ich verbinde den Impuls-Ausgang mit GND und dem entspr. ESP8266-PIN ?

Ganz genau. Der S0-Ausgang des Zählers muss an den entsprechenden Pin am ESP und der S0-"Eingang" muss mit GND am ESP verbunden werden. Der Interrupt wird bei einem "Falling"-Zustand des GPIOs ausgelöst. Da der ESP über interne Pullup-Widerstände verfügt, ist mir das so die pragmatischste Lösung, um nicht noch einen Pulldown Widerstand verbauen zu müssen.

Ich habe diesen Zähler gerade im Einsatz:
https://bg-etech.de/download/manual/DRS155DCV3.pdf

In dem PDF siehst du unten links ein Beispiel. Ich meine sogar, dass es egal sein müsste, ob du:
Klemme 20 am Zähler -> GND am ESP
Klemme 21 am Zähler -> Pin D3 am ESP
oder umgekehrt anklemmst. Nur nicht anstatt dem GND einen 3.3V oder 5V Pin am ESP verwenden.

kub0815 hat geschrieben:

Ja die sind okay. Ich würde aber zu einem der Entwicklerboards Wemos D1 mini oder den NodeMcu raten. Da sind die wichtigen Pins bereits nach außen geführt und eine micro-USB-Buchse (mit entsprechendem USB-UART Controller) zum flashen drauf.
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Re: SimpleEVSE WB mit WLAN

Beitragvon CurtRod » Mi 18. Apr 2018, 00:10

umali hat geschrieben:
Hallo CurtRod und Wifi-Jünger,
anbei der Mod, um den ESP8266 (hier: Wemos Mini D1) direkt vom der etwas schwachbrüstigen EVSE WB-Stromversorgung mitzuversorgen.

Die Stromversorgung läuft nach folgendem Prinzip:

230V AC => EVSE => ACDC => 12V DC (max. 85mA)

vom 12V DC-Anschluss:
=> 12V Relais
=> 12V to 5V für Stromversorgung EVSE-MCU (unklar, ob mit effizientem stepdown oder Linearregler)
=> Mod: 12V to 3.3V für Stromversorgung ESP8266 (Wemos Mini D1) mit effizientem stepdown (Mini360, LM2596)
https://www.ebay.de/itm/XD-45-MH-mini-3 ... SwSutaD1-3
An die 3.3V u. GND wird der Stützkondensator angeschlossen.
Der Rest ist hier 1a beschrieben.
https://github.com/CurtRod/SimpleEVSE-WiFi

Es war eine ganz schöne Frickelarbeit - vor allem, den Kondensator sauber an die Kabel zu bringen. In Summe hat der Mod ca. 4h gedauert (Hardwareumbau und vorkompilierter Software aufspielen).

Der orangefarbene ACDC hat mit der kleinen Zusatzlast scheinbar keine Probleme. Er wird genauso handwarm wie ohne ESP. Daher würde ich einen ACDC-Wechsel hin zu einem 3W-Wandler aktuell als nicht erforderlich ansehen.

@CortRod: Wenn Du die Bilder mit Verdrahtungsschemata auf Github laden willst - bediene Dich bitte.
Ich werde mich demnächst hier melden, falls noch bugs/Optimierungen nötig sind.
DSC04318.JPG

DSC04319.JPG

DSC04320.JPG

Die Vorkompilierungen sind DIE IDEE. Ich hatte vorher noch keinen ESP in der Hand - nur viele AVR's. So schnell war ich mit der Software noch nie fertig. Großes Kompliment :applaus: .

VG U x I

Hey U x I
Vielen Dank für deine Ausführungen und die tollen Bilder von dem Mod. Gerne komme ich auf das Angebot zurück. Mit den gemessenen 31mA kommt der Stepdown wirklich ziemlich effizient daher! Danke auch für den Link! Ich bin schon gespannt auf Berichte, wenn das teil mal länger läuft.

Das selber Kompilieren ist auch wirklich etwas frickelig. Einige Standard-Bibliotheken müssten angepasst, bzw. manuell aktualisiert werden. Die vorkompilierten Versionen zur Verfügung zu stellen ist jetzt auch kein wirklicher Aufwand mehr! ;-) Freut mich sehr, dass bei dir die Software schon mal recht unkompliziert geklappt hat.

Updates wird es nach und nach auch geben. Diese können ja sogar einfach über das Webinterface aufgespielt werden. Hast du bereits die Version 0.1.1 geflasht?

Grüße
Curt
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Re: SimpleEVSE WB mit WLAN

Beitragvon umali » Mi 18. Apr 2018, 01:03

Hey CurtRod,
ja ich habe gleich die neue 0.1.1 nehmen können. Ich werde sie wohl doch mal ins LAN holen (bis dato nur AP), um die Langzeitstabilität zu prüfen.

Ganz super finde ich, dass man Zähler und RFID auch abschalten kann, wenn nicht benötigt.

Noch eine Bitte:
Wenn irgendwann mal die Modbuszähler laufen, wäre es Klasse, wenn dessen Daten mit in der API landen. Snaptec würde dort gern mit openWB drauf gehen wollen. Das hat aber noch Zeit - zuerst das Funktionierende ordentlich austesten und ev. bugs beseitigen.

VG U x I
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Re: SimpleEVSE WB mit WLAN

Beitragvon umali » Mi 18. Apr 2018, 10:49

Ich habe jetzt mal den Wemos Mini D1 abgeklemmt. Hierbei geht die AC-Leistungsaufnahme an 230V von 1,3W (EVSEWB + ESP) auf 1,0W (nur EVSE WB) zurück.
Der Mini360_LM2592 stepdown scheint aber nicht der Allerbeste zu sein. Der hier mit 3,3V 0,5A wäre sicher noch besser:
https://www.pololu.com/product/2842
gibts hier:
https://www.exp-tech.de/module/stromspa ... or-d24v5f3

@CurtRod
Anbei noch Fragen/Anmerkungen:
1. Was passiert, wenn ich die Button-Funktion aktiviere (Taster natürlich angeschlossen)? Brauche ich da gar kein WLAN-device und starte mit dem Taster die Ladung mit der voreingestellten Stromstärke?

2. Wenn ich ohne Taster, also nur mit WLAN-device arbeite und mich aus der WLAN-Reichweite entferne, läuft die Ladung normal weiter?

3. Können wir bei den settings noch einen Parameter "Durchschnittsverbrauch EV" hinzufügen, der dann die kWh-Anzeige auf der Hauptseite um eine Reichweitenangabe der eingeladenen km ergänzt? Das mag meine Frau sicher lieber als kWh :-).

4. für weit in der Zukunft:
Bei mobiler Nutzung (und nur dort) hat man häufig wechselnde Ladepunkte, die spezielle Erfordernisse haben.
Z.B. begrenzte Ladestromstärke, besondere Nutzungsvorgaben.
Was cool wäre, wäre eine Vorgabe der Parameter/Hinweisen/Fotooption und eine Speicheroption, damit man sich nur noch den Ladepunkt auswählen muss. Also ähnlich den RFID-usern nur auf Ladepunkte bezogen.

Ansonsten läuft der Wemos Mini D1 bis jetzt stabil. Ich müsste noch testen, was passiert, wenn das 12V-Schützrelais angezogen ist. Das verbraucht auch noch etwas und ist beim Laden dauerhaft an. Ein Solid state relay (SSR) wäre mir lieber und sicher auch machbar, aber erstens ist das wieder Umbau und zweitens klickt es nicht so schön.

Aktuell baue ich gerade den Prototyp einer ultrakompakten WB, die Dein Softwaresystem beinhalten wird. Bis sie fertig ist, kann ich noch nicht mit Relais testen, aber hoffentlich bald.

update zu 4.: Foto bedeutet ja Speicherplatz, der auf dem ESP dafür nicht ausreichend wäre. Man kann das sicher mit angeflanschter SDCard lösen, aber eine Textbeschreibung reicht vorerst sicherlich auch aus.

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Re: SimpleEVSE WB mit WLAN

Beitragvon CurtRod » Mi 18. Apr 2018, 19:33

umali hat geschrieben:
Hey CurtRod,
Noch eine Bitte:
Wenn irgendwann mal die Modbuszähler laufen, wäre es Klasse, wenn dessen Daten mit in der API landen. Snaptec würde dort gern mit openWB drauf gehen wollen. Das hat aber noch Zeit - zuerst das Funktionierende ordentlich austesten und ev. bugs beseitigen.

Habs mal notiert. Wenn ich den Modbuszähler auslese ist das auch kein großes Ding mehr, das über die API bereitzustellen.
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Re: SimpleEVSE WB mit WLAN

Beitragvon umali » Mi 18. Apr 2018, 19:52

Danke Dir!

Bis jetzt läuft hier alles stable.
Ich denke, dass der ESP8266 ausreicht. Er ist schön klein und wenn Du noch am Stromsparmodus drehen kannst, hilft das auch den ACDC zusätzlich zu entlasten.

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Re: SimpleEVSE WB mit WLAN

Beitragvon CurtRod » Mi 18. Apr 2018, 20:09

umali hat geschrieben:
Ich habe jetzt mal den Wemos Mini D1 abgeklemmt. Hierbei geht die AC-Leistungsaufnahme an 230V von 1,3W (EVSEWB + ESP) auf 1,0W (nur EVSE WB) zurück.
Der Mini360_LM2592 stepdown scheint aber nicht der Allerbeste zu sein. Der hier mit 3,3V 0,5A wäre sicher noch besser:
https://www.pololu.com/product/2842
gibts hier:
https://www.exp-tech.de/module/stromspa ... or-d24v5f3

Bei 0,3W mehrverbrauch wären das ~2,7kWh pro Jahr mehrverbrauch. Das scheint mir ziemlich vertretbar.
joa... die 500mA sollten eigentlich reichen, wenn der ElKo entsprechend ausgelegt ist. In anderen Foren ist von Peaks (im µs-Bereich) von bis zu 700mA die Rede.

umali hat geschrieben:
1. Was passiert, wenn ich die Button-Funktion aktiviere (Taster natürlich angeschlossen)? Brauche ich da gar kein WLAN-device und starte mit dem Taster die Ladung mit der voreingestellten Stromstärke?

Die Button-Funktion bewirkt das gleiche wie die RFID-Freigabe oder der "activate"-button in der Weboberfläche. Ein Druck auf den Taster löst die Freigabe der EVSE aus. Du benötigst also nicht zwingend ein WLAN-Device.

umali hat geschrieben:
2. Wenn ich ohne Taster, also nur mit WLAN-device arbeite und mich aus der WLAN-Reichweite entferne, läuft die Ladung normal weiter?

Wennd du vom AP-Mode redest: Ja, die Ladung läuft normal weiter, egal ob ein Gerät per WLAN verbunden ist.
Im Client-Modus: Wenn der AP, mit dem der ESP verbunden ist ausfällt, dürfte in der Theorie nichts weiter passieren. Das müsste man mal testen, wie da die ESP-WiFi-Bibliothek genau gestrickt ist.

umali hat geschrieben:
3. Können wir bei den settings noch einen Parameter "Durchschnittsverbrauch EV" hinzufügen, der dann die kWh-Anzeige auf der Hauptseite um eine Reichweitenangabe der eingeladenen km ergänzt? Das mag meine Frau sicher lieber als kWh :-).

Hab ich mal als Feature mit aufgenommen

umali hat geschrieben:
4. für weit in der Zukunft:
Bei mobiler Nutzung (und nur dort) hat man häufig wechselnde Ladepunkte, die spezielle Erfordernisse haben.
Z.B. begrenzte Ladestromstärke, besondere Nutzungsvorgaben.
Was cool wäre, wäre eine Vorgabe der Parameter/Hinweisen/Fotooption und eine Speicheroption, damit man sich nur noch den Ladepunkt auswählen muss. Also ähnlich den RFID-usern nur auf Ladepunkte bezogen.

Das habe ich noch nicht ganz verstanden. Du meinst also eine Auswahlliste (in der einfachsten Ausprägung z.B. ein Dropdown-Menü) in der man vorher definierte Ladepunkte (z.B. Zuhause; Supermarkt; Arbeit...) auswählen kann und dahinter ist dann ein bestimmter Wert für den Ladestrom hinterlegt?
Das wäre natürlich schon machbar, allerdings wäre das wirklich eher ein Punkt für die etwas entferntere Zukunft! ;-)

umali hat geschrieben:
Ansonsten läuft der Wemos Mini D1 bis jetzt stabil.

Das klingt schon mal gut! Meine Box läuft aktuell seit 3 Tagen ohne Unterbrechung der WLAN-Verbindung. Ab der Version 0.1.1 ist übrigens ein Auto-Reboot nach 7 Tagen implementiert.

umali hat geschrieben:
Ich müsste noch testen, was passiert, wenn das 12V-Schützrelais angezogen ist. Das verbraucht auch noch etwas und ist beim Laden dauerhaft an. Ein Solid state relay (SSR) wäre mir lieber und sicher auch machbar, aber erstens ist das wieder Umbau und zweitens klickt es nicht so schön.

Ja das wäre durchaus interessant, was das Relais ind er Praxis zieht. Auf meiner EVSE ist ein RAYEX ELEC LEG-12 verbaut, welches laut Datenblatt einen Spulenwiderstand von 400Ohm hat. Theorie:
I = U / R = 12V / 400 Ohm = 0,03A = 30mA

UPDATE:
umali hat geschrieben:
update zu 4.: Foto bedeutet ja Speicherplatz, der auf dem ESP dafür nicht ausreichend wäre. Man kann das sicher mit angeflanschter SDCard lösen, aber eine Textbeschreibung reicht vorerst sicherlich auch aus.

Speicherplatz ist auch 4MB begrenzt. Der Sketch benötigt schon mal eine Partition mit 1mb, damit wären noch 3MB für SPIFFS übrig. die html-Dateien und das restliche krims krams sind derzeit knap 400kb, wobei ich das in naher Zukunft etwas einzudampfen versuche und auf die Sketch Partition auslagern möchte. Damit wären dann die 3mb nur noch mit config, log-daten und berechtigten RFID-Tags belegt.
/UPDATE

Grüße
Curt
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Re: SimpleEVSE WB mit WLAN

Beitragvon umali » Mi 18. Apr 2018, 22:22

CurtRod hat geschrieben:
umali hat geschrieben:
4. für weit in der Zukunft:
Bei mobiler Nutzung (und nur dort) hat man häufig wechselnde Ladepunkte, die spezielle Erfordernisse haben.
Z.B. begrenzte Ladestromstärke, besondere Nutzungsvorgaben.
Was cool wäre, wäre eine Vorgabe der Parameter/Hinweisen/Fotooption und eine Speicheroption, damit man sich nur noch den Ladepunkt auswählen muss. Also ähnlich den RFID-usern nur auf Ladepunkte bezogen.

Das habe ich noch nicht ganz verstanden. Du meinst also eine Auswahlliste (in der einfachsten Ausprägung z.B. ein Dropdown-Menü) in der man vorher definierte Ladepunkte (z.B. Zuhause; Supermarkt; Arbeit...) auswählen kann und dahinter ist dann ein bestimmter Wert für den Ladestrom hinterlegt?
Das wäre natürlich schon machbar, allerdings wäre das wirklich eher ein Punkt für die etwas entferntere Zukunft! ;-)

Ja genau.
Manchmal hat man da nur eine alte Schukodose, wo man besser nur mit 6A 1p lädt. Aber genau so ein Textdropdown mit vorher definierten Ladepunkten würde die Sache sehr vereinfachen und sicherer machen. Man möchte ja auch nicht bei Privatleuten die Sicherung abschießen. Also erstmal keine Fotos vom Ladepunkt - zu aufwendig, da noch keine SDcard vorgesehen.

CurtRod hat geschrieben:
Das klingt schon mal gut! Meine Box läuft aktuell seit 3 Tagen ohne Unterbrechung der WLAN-Verbindung. Ab der Version 0.1.1 ist übrigens ein Auto-Reboot nach 7 Tagen implementiert.

Kann man ev. WLAN-Unterbrechungen irgendwie loggen? Man sitzt ja nicht permanent davor.

CurtRod hat geschrieben:
Ja das wäre durchaus interessant, was das Relais ind er Praxis zieht. Auf meiner EVSE ist ein RAYEX ELEC LEG-12 verbaut, welches laut Datenblatt einen Spulenwiderstand von 400Ohm hat. Theorie:
I = U / R = 12V / 400 Ohm = 0,03A = 30mA

30mA könnte von meinen Erfahrungswerten her und der Relaisgröße passen. Aber da mal 12V dranzuhalten und I zu messen, bekomme ich noch hin.

CurtRod hat geschrieben:
Speicherplatz ist auch 4MB begrenzt. Der Sketch benötigt schon mal eine Partition mit 1mb, damit wären noch 3MB für SPIFFS übrig. die html-Dateien und das restliche krims krams sind derzeit knap 400kb, wobei ich das in naher Zukunft etwas einzudampfen versuche und auf die Sketch Partition auslagern möchte. Damit wären dann die 3mb nur noch mit config, log-daten und berechtigten RFID-Tags belegt.

Solche Gimmicks wie meine Fotoidee lassen wir lieber weg. Wenn dann mit SDcard, aber wenn das mit Textdropdown geht, sollte es reichen.
Falls mal logging hinzu käme, brauchst Du ev. auch eine SDcard. Die werden meist über den schnellen SPI-Bus angebunden, oder?

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Re: SimpleEVSE WB mit WLAN

Beitragvon umali » Mi 18. Apr 2018, 23:07

Eine wichtige Sache noch Curt:

Wir hatten doch über die Idee, nur 1 Phase zu messen und dann bei 2p bzw. 3p zu faktorieren, gesprochen.
Den SDM120 Modbus RTU 1p bekomme ich noch in die mobile WB integriert.
Wenn es bei Einstellungen nun einen neuen Schalter für 1-,2- oder 3-phasig gäbe, könnte damit der Faktor 1,2,3 hinterlegt werden.

Nutzen werden wir sicher Register 30013 active power (L1), was die Wirkleistung in Watt darstellt. Die Zählerfaktorierung wäre ein echter Zusatznutzen und man spart sich die teuren SDM630 3p-Zähler. Kleinere Abweichungen aus unterschiedlichen Phasenbelastungen kann man sicher ignorieren. Es geht ja um kWh-Schätzungen - hartes Abrechnen ist eh nicht angedacht.

Falls jemand einen 3-p-SDM630-Zähler nutzen möchte, müsste man den Schalter aber deaktivieren und reg. 30053 (total system power) nutzen können. Oder dann die Reg. 30013 + 30015 + 30017 addieren.

#update:
Ev. noch einfacher => unter Einstellungen:
* Auswahlfeld für SDM120(230) / SDM630 (spätere weitere mgl., da ja die Register je Zählertyp variieren), wo entweder Reg. 30013 (L1) oder Reg. 30053 (L1+L2+L3) ausgelesen werden
* aus obigem Auswahlfeld => Ermittlung und Anzeige, ob 1p oder 3p-Zähler vorhanden
* nur bei 1p-Zähler: ein optionales Feld "Faktorierung Zählerwirkleistung", um bei Vorhandensein eines 1p-Zählers für ein 2- oder 3p-EV hochskalieren zu können

Blöd wird es, wenn das EV wechselt (z.B. i3 60Ah mit 1p und danach ein e-Golf mit 2p). Bei diesen Szenarien mit variablem Fahrzeug würde ich den 3p-Zähler als "must have" empfehlen. Damit hätte man alle Sorgen los.
#

Das und die km-Anzeige unter der kWh-Anzeige wären meine vordringlichsten Wünsche, aber ich hab' hier eh wenig zu melden ;-).

VG U x I

ps
Ja das Relais hat 30mA Spulenstrom lt. Datenblatt:
http://www.relay-rayex.com/LEG-SERIES-pd6146565.html

Nachmessen ist schwierig, weil ich da die Ansteuerleitung unterbrechen müsste. Mmh - 30mA von 85mA sind satte 35% der Gesamtleistung des ACDC. Ich kann und werde es bei der mobilen WB testen.

In neueren EVSE-Varianten könnte ev. ein größerer ACDC kommen, weil dort Anschlüsse für Addons vorgesehen sind. Der Entwickler sprach von 3W statt 1W. Das ist aber noch nicht spruchreif, würde aber die ganze Stromversorgung entspannen.
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Re: SimpleEVSE WB mit WLAN

Beitragvon Dentec » Do 19. Apr 2018, 22:20

@CurtRod

Vielen Dank für Deine tolle Umsetzung, ich habe aber noch ein paar Fragen:

Bei mir klappt jetzt die Verbindung mit der SimpleEVSE WB, nachdem ich herausgefunden habe, dass man Modbus per 5xTaster beim Einschalten der SimpleEVSE erst aktivieren muss...

Wie kann ich am einfachsten das ModbusRegister 2001 auf 1 setzen, damit die Einstellung "Modbus dauerhaft an". aktiv ist ?
Ist das irgendwie über das Menü oder Setup vorgesehen ?

Sonst muss ich doch noch das Bluetooth-Modul verkabeln und per PC das Modbus-Register schreiben.

Und noch etwas: Der RFID-Reader funktioniert bei mir nicht. Angeschlossen ist er wie beschrieben und am Arduino per Beispiel-Code habe ich ihn erfolgreich getestet. Es ist ein RC522. In welchem Menü kann ich die Funktion am besten testen ? (ich habe es im User-Menü versucht)

Viele Grüße
Model 3 reserviert
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