How-To: Ladekabel von Tesla-Wallbox tauschen

[ekrwaul]

Hallo zusammen,

ich will in diesem Post meine Erfahrungen mit der Tesla Wallbox und vor allem der Möglichkeit des Tauschs des Ladekabels teilen.

Wer meine literarischen - durchaus durch Frustration getriebenen - Ergüsse überspringen will, darf das gerne machen. Ein echtes How-To findet sich weiter unten.

Eckdaten: Smart forfour ED, BJ 03/18, 4,6kW; Tesla Wall Connector, 16A Zuleitung

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Ganz von vorne:
Vor einigen Monaten kam ich von einer Fahrt mit meinem Smart ED nach Hause zurück. Unterwegs hatte ich versucht, an einer öffentlichen Station an einer Autobahnraststätte zu tanken, jedoch ohne Erfolg. Die Ladestation gab den Ladevorgang nicht frei, und beim Versuch, das feste Ladekabel der Säule vom Auto zu entfernen, musste ich einiges an Kraft anwenden.
Zu Hause angekommen steckte ich das Ladekabel wie die letzten 8 Monate an meinen Elektro-Flitzer. Als ich ihn abschließen wollte bemerkte ich, dass das vertraute "kling-klang" des Relais ausblieb. Nach einigen Sekunden des Wartens blinkte die Kontroll-LED schnell rot, was mich kurzzeitig in Panik versetzte. Schnell aufgeschlossen und das Kabel gezogen.
Direkt versuchte ich herauszufinden, woran es liegen könnte. Es war das erste kalte Wochenende des Jahres, und ich schob es darauf, dass die Kontakte der Wallbox oder des Autos möglicherweise nicht so gut leiten.
Am nächsten Tag fuhr ich zum Einkaufen und probierte anschließend das Laden noch einmal. Ladekabel gesteckt, kurz gewartet, grünes blinken. Kein Problem! Dachte ich...

In den folgenden Wochen war es ein Glücksspiel, ob das Laden funktionierte, oder nicht. Nach und nach schloss ich verschiedene Faktoren, die ich dem Erfolg des Ladens zugeschrieben habe, aus. Ich schob es schlussendlich auf meine Grobmotorik die ich beim Entfernen des Ladekabels an der öffentlichen Säule angewendet hatte.
Nachdem das Laden immer sporadischer funktionierte, suchte ich meinen Händler auf. Ich hatte die Hoffnung, nachdem ich in den Foren las, dass es hier und da Probleme mit dem Bordlader gab, dass es im Auto einen einfach erklärbaren Fehler gab, den die Werkstatt direkt beheben könnte. Zwei Stunden und viele Kaffees später verkündete mir meine Verkäuferin, dass nach etlichen Tests kein Fehler im Auto festgestellt werden konnte.
Jetzt wird es richtig spannend, dachte ich mir.
Kein logisch reproduzierbares Problem, kein Fehler am Auto. Also fokussierte ich mich auf die einzig verbleibende Variable: Die Wallbox.

Mit einem Haufen Papier und wenig "Saft" im Akku rollte ich nach Hause. Beim Durchsehen des Stapels fiel mir die Ausgabe des Daimler-Diagnosetools "XENTRY" auf. Hier wurden verschiedene Fehlercodes aufgelistet, jedoch fehlte die zweite Seite mit den Erklärungen dieser Codes.
Telefonate später mit Mercedes war ich schlauer. Der Stromkreis der Pilotfunktion hat Funktionsstörung:
- Die Dauer der Ansteuerung wurde überschritten.
- Der Leckstrom-Wert ist zu hoch.
- Es liegt ein allgemeiner elektrischer Fehler vor.
- Das Signal ist nicht vorhanden.
- Die Signalfrequenz ist zu niedrig.
- Es liegt ein unplausibles Signal vor.

Leckstrom, kein, oder unplausibles Signal vorhanden?
Die Wallbox war schnell aufgeschraubt, jedoch hier kein Fehler ersichtlich. Schnell richtete sich mein Fokus auf das Ladekabel selbst.
Ich hatte mich vorher wenig mit dem Ladevorgang des Autos an sich beschäftigt; Irgendwie kommunizieren die beiden Enden und der Ladestrom wird angepasst. Was CP und PP bedeuten, war bis dahin Neuland für mich.
Ein Wikipedia-Artikel später und ich war im Bilde, und eins war klar: Mein Kabel hat ein Problem.

Mit gezücktem Multimeter (und ausgeschaltetem Strom) machte ich mich dran, den Stecker sowie die Pins in der Wallbox gegeneinander auf Widerstand durchzumessen.
Nach der anfänglichen Euphorie über den vermeintlich gefunden Fehler stellte sich schnell Frustration ein. Die Kabel lieferten 0 Widerstände, nur durchgängiges, penetrantes Piepsen des Multimeters. Als ich kurz davor war es aufzugeben, stieß ich das Ladekabel mit dem Fuß und zack - keine Verbindung auf dem Kabel des Control-Pilot. Kein Piepsen.
Heureka! Es ist ein Wackelkontakt.

Auch diese Euphorie schwankte schnell in Planlosigkeit um. Wie soll ich diesen Wackelkontakt in einem 7,5m langen Kabel orten?
Ich entschloss mich dazu, auf das CP Kabel einen 12V Gleichstrom zu geben, um von außen mit einem Spannungsprüfer zu messen, bis wohin der Strom kommt.
Nachdem ich eine Stelle eingrenzen konnte, wo ich den Wackelkontakt vermutete, gab es kein zurück mehr. Der erste Schnitt in das Kabel tat am meisten weh, nicht physisch, wenngleich der Mantel sehr dick war und es mir nicht leicht machte, ihn zu entfernen.
Nachdem ich die Isolation des Kabels komplett entfernt hatte, machte ich mich auf die Suche nach einem sichtbaren Fehler. Dieser blieb leider aus. Auch eine erneute "Ortung" brachte keinen Erfolg, da scheinbar der Wackelkontakt das Kabel weiter hochgewandert war. Nach 3-4 Stunden gab ich die Suche auf. Nun hatte ich ein ramponiertes Ladekabel, was ich nicht mehr verwenden konnte und viel, sehr viel Frust.

Ein neues Ladekabel musste her! In einem Online-Shop fündig geworden kam das Paket auch zwei Tage später an (trotz Weihnachtsstress bei den Paketboten).
///Kurzer Einschub: Ich wollte nicht den Stecker an ein neues Kabel löten, da ich mir das nicht zugetraut habe. Wenn ihr 50€ sparen wollt und den schönen Tesla-Stecker behalten möchtet, wäre dies eine andere Möglichkeit. Zudem ist ein einfaches Verschrauben nicht möglich, da Tesla den Stecker nach der Montage der Außenhülle randvoll mit einer Kautschuk-Masse aufgefüllt hat.



Und hier kam der nächste Rückschlag:
Nachdem ich das Kabel ausgepackt hatte und mich schon über die dünne Bauweise wunderte, stellte ich fest, das auf der Wallbox Seite nur 6 Kabel herauskamen. Für mich, immer noch mittelmäßig bewanderten Ladekabel-Experten stellten sich die Haare auf! Warum hat das Tesla Kabel insgesamt 9 Kontakte, und wie um Himmelswillen kann ich das neue Kabel dort anschließen?

Nun begann meine nicht zu enden scheinende Internet-Recherche. Einerseits über den Ladevorgang des Autos, andererseits über die Tesla-Wallbox und das zugehörige Kabel.
Anscheinend hatte niemand zuvor ein solches Problem mit dem Kabel, geschweige denn einen Versuch unternommen, das Kabel aus der "Blackbox" zu tauschen. Lediglich in einem anderen Forum (Link zum Artikel im Tesla Motors Club) beschäftigte sich ein Artikel damit, wie man der Wallbox einen Impuls geben kann, nur zu laden, wenn die Solaranlage auf dem Dach genug liefert, um nicht vom Stadtnetz Strom abzunehmen. Hier wurde mit einem Vermerk auf das Installationshandbuch verwiesen.
Ein einziger Schaltplan (Anhang: Tesla Wall Connector Installation Guide, Seite 31), welcher auch nur den europäischen Installationsheften hinter der gesamten Auflistung der Fehlercodes angehängt ist, lieferte schlussendlich den Hinweis.

Das "Wie" könnte ihr jetzt im How-To lesen.
Es hat mir Spaß gemacht, tiefer in die Elektroauto-Materie einzusteigen, zumal ich nach den Anschaffung des (Leasing-) Elektroautos befürchtet hatte, nicht mehr schrauben zu können.

Weit gefehlt.
Vielleicht nicht am Auto, aber wer hätte gedacht, dass die Ladeinfrastruktur genau so viel Spaß machen kann?
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How-To

(Hinweis: Ich übernehme keine Haftung für die Arbeitsweise und mögliche Fehler, die aus dieser Amateur-Anleitung hervorgehen. Ich bin kein Elektriker! Bitte verzeiht mir falsche Bezeichnungen, ich bin mir sicher die Internet-Polizei wird mich richten)

• 1. STROM ABSTELLEN!
• 2. Altes Kabel demontieren
  Tesla-Wallbox aufschrauben. Das obere Schwarze Panel muss gelöst werden. Dazu vorsichtig mit einem Plastik-Spachtel die schwarzen runden Clips nach oben wegdrücken. Nun das Panel abnehmen.
  
  Im Kopf der Box sitzt das Relais, auf der linken Seite die Zuleitung vom Strom, auf der rechten die Phasen und der Neutralleiter des Ladekabels.
  
  Nachdem alle Kabel entfernt worden sind, müssen vorsichtig die Hülsen entfernt werden, um die kleinen zusätzlichen Kabel mit dem neuen Ladekabel zu verbinden.
  Die Erdung ist im unteren Teil rechts neben der Erdung für den Hausanschluss zu finden.
  Zuletzt müssen noch die Kommunikationskabel der Wallbox und des Tesla-Kabels getrennt werden.
  Hierzu ein kleiner Hinweis zur Belegung dieser Kontakte von links nach rechts:
  Lila: +-12V des Control Pilots
  Rot: +3.3V für den Schalter des UHF Senders für das Öffnen der Tesla-Ladeklappe
  Schwarz-weiß: NTC Temperaturfühler im Ladestecker
  Orange: Proximity-Pilot
  
  
  
  Zuletzt muss die Zugentlastung in der Wallbox gelöst werden, und das alte Ladekabel kann herausgezogen werden.
• 3. Neues Kabel installieren
  Bei meinem neu bestellten Kabel sind folgende Kabel Wallbox-seitig verbaut gewesen:
  3x Phase, N, PE, CP
  
  Zuerst müssen die Phasen sowie der Neutralleiter müssen mit den kleinen Kabeln in einer Hülse verklemmt werden und in das Relais der Wallbox verschraubt werden.
  Die Erdung muss mit einem Kabelschuh (rund oder gabelförmig) verschraubt werden.
  Mein Kabel hat einen leicht kleineren Durchmesser als das alte, daher musste ich einen dünnen PVC Mantel um das Kabel legen, damit die Zugentlastung richtig greifen kann, welche ich dann festgeschraubt habe.
  
  Jetzt zu den kleineren Kabeln:
  • - Das kleinere Kabel des neuen Ladekabels (CP) muss in die linke Buchse der Schraubklemme geschraubt werden.
  • - Die Buchse rechts daneben kann frei bleiben (3.3V).
  • - Wenn euer neues Ladekabel keinen Temperatursensor hat, muss dieser simuliert werden, da die Wallbox sonst von einer zu hohen Temperatur ausgehen wird. Da es sich bei dem Sensor um einen temperaturabhängigen Widerstand handelt, können wir eine Temperatur konstant simulieren. Anhand einer Tabelle kann man ablesen, dass 20 Grad Celsius ungefähr 10K Ω entsprechen. (VORSICHT: Noch einmal, ich übernehme keine Haftung! Wenn euer Ladekabel einen Temperaturfühler besitzt, benutzt diesen bitte auf jeden Fall!) Die Tesla-Wallbox misst den Widerstand gegen die Erdung des Ladekabels.
    Daher verbinden wir die 3. Schraubklemme über einen 10K Ω Widerstand mit der Erde des Ladekabels.
  • - Die letzte Buchse ist der Proximity Pilot. Dieser gibt unter anderem dem Auto an, wie viel das Ladekabel selbst aufgrund des Querschnitts und der Länge maximal laden kann. Dies funktioniert über festgelegte Widerstände (63A ≈ 100 Ω, 32A ≈ 220 Ω, 20A ≈ 680 Ω, 13A ≈ 1500 Ω) die gegen die Erde des Ladekabels gemessen werden.
    In meinem Fall hat das Ladekabel Fahrzeugseitig ein Proximity-Pilot mit 220 Ω verbaut, jedoch nicht Wallbox-seitig. Also die Buchse rechts außen über 220 Ω mit der Erdung des Ladekabels verbinden.
    
    
• 4. Moment der Wahrheit
  Die Tesla-Wallbox hat mit den LEDs auf der Vorderseite eine gute Diagnose-Möglichkeit, um Fehler aufzudecken.
  Falls ihr nach dem Anschalten eine grüne LED oben seht, Glückwunsch!
  Ansonsten sucht im Wallbox-Handbuch von Tesla nach möglichen Fehlern, die euch durch verschiedene LED Sequenzen angezeigt werden. Um die Sequenz zu wiederholen, müsst ihr den Reset-Knopf auf der linken Außenseite der Wallbox drücken.
  
  Ich hoffe ich konnte euch einiges an Suche (und möglicherweise eine neue Wallbox) ersparen.

FAZIT:
War es den Aufwand wert?: JA
Von einem Ersparnis von über 300€ gegenüber einen neuen Tesla-Wallbox oder deutlich mehr bei anderen Hersteller abgesehen, habe ich viel über die Funktionsweise und den Ladevorgang gelernt. Der zeitliche Aufwand ist bei euch hoffentlich nicht so hoch wie bei mir.

Würdest du die Tesla-Wallbox wieder kaufen?: JA
Abgesehen vom mit Kautschuk aufgefüllten Ladestecker ist der Wall Connector von Tesla 1A. Features wie das Aufspringen des Ladedeckels kommt zwar nur Tesla-Fahrern zu gute, jedoch ist diese Wallbox im Punkt Sicherheit und Skalierbarkeit für größere Autos im Preis unübertroffen. Die Dokumentation ist zwar etwas spärlich, aber mit ein wenig Suche versteht man die Funktionsweise sehr gut.

Ich würde mich sehr über Fragen und Anmerkungen freuen!

Guten Rutsch!

... m mitlesen ...

[ekrwaul]

... m mitlesen ...

Wie meinen?

[Marcus]

Danke für die Anleitung. Habe heute auch ein neues Kabel verbaut.
Das Tesla Kabel hat neben drei Phasen, Nullleiter und vier Steuerleitungen (die dünnen für CP, PP, 3,3V, Thermo) auch noch 2 Adern x 6qmm PE. Verücktes Teil
Der Umbau ist machbar, Vorraussetzung man weis was tut
Mit dem neuen Kabel klappt das Laden der Zoe perfekt und beim Model S kommt immer erst eine Fehlermeldung( Code Wallbox : grün/gelb aus und einmal rot an
= Ground fault. Current is leaking through an unsafe path. Possible Line to ground or Neutral to ground fault)
Nach kurzem Drücken des Reset Knopfes an der Wallbox lädt er normal.

[Lizzard]

Serh gutes HowTo. Danke dafür!

Da die TWB zusätzlich noch per CAN mit den Tesla Fahrzeugen unterhält bekommt man nach dem Umbau keine Updates mehr für die TWB (wer's braucht) noch lassen sich Tesla's ohne Reset an der Box laden.

Den CAN-Bus der Box kann man abschalten. Ein Test steht aber noch aus.

[lorn10]

Vielen Dank ekrwaul für dieses super ausführliche HowTo!

Habe schon selber mal ein Kabel bei einem Tesla Destination Charger (=Tesla Wall Connector) gewechselt (langes auf kurzes Kabel). Ein solches Unterfangen ist definitiv nicht zu unterschätzen....

Nun hat sich ein neues Problemchen ergeben, und zwar gleich bei zwei Tesla Chargern. Genau wie in diesem Artikel beschrieben scheint das Kabel eine Art von Wackelkontakt zu haben. Teils kann geladen werden, teils nicht. Wird dann aber am Kabel direkt bei der Wallbox "gerüttelt" startet das Laden wieder. Interessanterweise schaltet die grüne Status LED während einer solchen (meist sehr kurzen) Störung komplett aus, - obwohl die Tesla Charger unter Strom sind.

Wie auch immer, es ist wohl sehr unwahrscheinlich, dass beide Kabel jeweils einen Kabel-Schaden haben. Ich vermute jetzt mal, dass irgend ein Sensor in der Wallbox für dieses Verhalten verantwortlich ist. Vielleicht hat die Problematik aber auch einen Zusammenhang mit der Zugentlastung. Das Kabel an der Wallbox lässt sich wenn man sich mit vollem Gewicht dranhängt nämlich millimeterweise "raus-ziehen". Das sollte wohl nicht so sein.

Eventuell hat hier jemand aber noch eine andere Idee.

Es grüsst

lorn10

[lorn10]

Hier folgt ein kurzer Nachtrag zu meinem Post. Es handelt sich anscheinend doch um einen Seriendefekt!

Primär sind die Tesla Wall Connectoren der Jahre 2016 & 2017 betroffen. Die verbauten Typ 2 Kabel neigen ungewöhnlich oft zu Kabelbrüchen. Quelle: https://tff-forum.de/viewtopic.php?f=9&t=16590&start=20

Somit wäre die Thematik also geklärt. Habe Tesla bereits kontaktiert, - da es sich um Destination Charger handelt sollten diese nun getauscht werden.

Bezüglich gewöhnlichen Wall Connectoren kann es aber etwas komplizierter werden. Diese haben normalerweise (nur) 24 Monate Garantie, - danach muss man auf Kulanz hoffen....

[fabbec]

Die Tesla Wallboxen haben egal ob in US oder in EU Variante oft Kabelbrüche oder andere Defekte.
Leider rückt Tesla das Kabel nicht als Ersatzteil raus!
Tesla und Kulanz - die Zeiten sind schon lange vorbei!

[lorn10]

Genau, verstehe auch nicht warum das Kabel (mit dem originalen Stecker) nicht seperat erhältlich ist.

Wie auch immer, laut verschiedenen tff-forum.de Infos ist das vorallem ein Problem der Variante 2016 & 2017. Danach wurden an den Wall Connectoren andere Kabel verbaut. Nutzer haben bestätigt, dass die Kabelbruch Thematik bei diesen nicht mehr auftritt.

....
Die Autausch TWC haben jetzt andere Kabel bei denen diese "Fehler" nicht mehr auftreten.
Tesla arbeitet die alten TWC übrigens auf. Heisst bzgl. Nachhaltigkeit brauchst Du Dir keine Gedanken machen.
Du bekommst zwar nicht Deinen TWC wieder aber durchaus einen generalüberholten mit dem neuen Kabel.
Es gibt dazu auch eine Hotline direkt in Tilburg wo Du diesen Austausch binnen 48h erhällst.

Quelle:
https://tff-forum.de/viewtopic.php?f=35 ... 40#p959960

[hph]

Danke für die sehr ausführlichen Infos.
Ich habe auch ein Kabel mit 'Wackelkontakt'. Könnte ich die 3 Kabel rechts vom CP-Anschluss abhängen und mit den Wiederständen überbrücken? Wenn das CP-Kabel nicht defekt ist, sollte das doch funktionieren?
Was meinst du dazu?
Besten Dank.