Mobile Wallbox 11 KW auf Basis Simple EVSE, 0-5 V

[rigo-roso]

Ziel war es eine kostengünstige Wallbox zu bauen, welche mit 11 KW Laden kann, der Ladestrom auch zu reduzieren ist, wenn man mit PV-Strom laden will , die möglichst klein ist damit ich sie mitnehmen kann, und ich am Urlaubsort, bei Freunden oder bei meinen Eltern laden kann. Desweiteren sollte eine Steuerung integriert werden, die den Ladestrom an die Leistung der Solaranlage anpasst. Um ein sicheres und normgerechtes Laden auch am nicht heimischen Stromanschluss zu gewährleisten sollte ein FI Typ A-EV integriert sein. Üblicherweise wird dieser in der Hausinstallation verbaut.
Vorbereitung:
Als erstes wurden der FI Schalter, der Schütz und die Simple EVSE Platine bestellt.
Diese Bauteile wurden nun möglichst platzsparend zusammengestellt. Es wurde darauf geachtet, dass die Verdrahtung möglichst einfach zu bewerkstelligen ist.
Danach wurde ein möglichst kleines, wasserdichtes Gehäuse ausgesucht. Nachdem noch etwas Platz übrig war, wurde die Wallbox noch um ein Amperemeter erweitert, damit man den Ladevorgang überwachen kann.
Montage:
Die Montage in dem Gehäuse erwies sich als echte Herausforderung. Wem die Baugröße nicht so wichtig ist, dem empfehle ich ein größeres Gehäuse zu nehmen.
Das Problem ist die Bauhöhe des FI-Schalters und die Lage der Hutschine. Die Bauhöhe des FI Schalters ist um ein paar Millimeter zu hoch um in das Gehäuse zu passen. Deshalb wurde eine Hilfskonstruktion aus Aluwinkeln 10x20 mm angefertigt um die Hutschine tiefer zu legen (siehe Skizze). Es sollte gerade noch ein Steuerkabel vom Typ 2 Stecker, ein Steuerkabel für den Schütz und ein Erdkabel unten durch passen. Die Hutschine wurde platzsparend mit selbstgemachten Nieten, (aus einfachen Flachkopfnägeln) verbunden.
Nun konnten Schütz und FI nebeneinander auf der Hutschine montiert und mit Litzen aus einem Drehstromkabel verbunden werden. . (siehe Schaltplan)
In das Gehäuse habe ich die entsprechenden Löcher für den Knickschutz gebohrt, Kabel und Muttern für den Knickschutz aufgefädelt und das Typ 2 Kabel und das Drehstromkabel angeschlossen.
Nun musste die Platine der Simple EVSE befestigt werden. Dazu wurde ein Alublech auf den Aluwinkeln festgenietet, und die Platine mit zwei M4 Schauben befestigt. Damit die Platine genügend Abstand zum Alublech hat habe ich jeweils 2 Muttern als Distanzstück verwendet.
jetzt mussten noch der Schalter zum Wählen der Ladegeschwindigkeit und die Buchse für den Steuerstrom von der Solaranlage in dem Gehäuse montiert werden. Der Platz für die Buchse wurde von mir leider sehr ungünstig gewählt weil er die Endmontage sehr erschwerte. Besser wäre die Buchse auf der gegenüberliegenden Seite vom Schalter plaziert.
Das Amperemeter wird oberhalb der EVSE Platine im Deckel montiert. In ein Alublech habe ich den entsprechenden Ausschnitt gefeilt, und das Alublech mitsamt Amperemeter mit vier schrauben am Deckel befestigt. Die Stromversorgung wurde vom FI Schalter abgezweigt, durch die Spule habe ich die Leitung der Phase 1 gezogen, damit das Amperemeter auch funktioniert wenn 1-phasig geladen wird.
Erst wenn die ganze Verkabelung auf dem Hilfsgestell komplett ist kann die Steuerung in das Gehäuse gesetzt werden und mit vier Schrauben am Boden befestigt werden. Der Wahlschalter und die Buchse können noch nach dem Einbau mit den 2,8 mm Flachsteckern angeschlossen werden. Nun noch den Knickschutz von außen in das Gehäuse schrauben, CEE Stecker und Typ 2 Stecker montieren. Im Typ 2 Stecker noch den Wiederstand von 680 Ohm zwischen PP und PE einlöten.
Der gleiche Widerstand kommt auch an die EVSE zwischen PP und GND.
Der Schalter in der 2,1 mm Klinkenbuchse wechselt zwischen Steuerstrom von der Solaranlage 0-5 Volt oder 5V von der EVSE (bei ausgesteckter Solaranlage)
Der Schalter 10/16 A überbrückt den Widerstand 4,7 K-Ohm zwischen Klemme 3 und 5 und definiert so die Ladegeschwindigkeit.

[rigo-roso]

Praxiserfahrung:
Die Wallbox funktioniert problemlos, allerdings beträgt die Ladegeschwindigkeit nur 9,5 bzw. 4,8 KW.
Laut Schaltplan sollte bei der Beschaltung mit den verwendeten Widerständen eine Ladegeschwindigkeit von 11 bzw. 6 KW erreicht werden. Die Buchse für den Steuerstrom von der Solaranlage(0-5 Volt) habe ich bisher nicht verwendet. Geplant war ein kleines Solarpanel, welches bei voller Sonneneinstrahlung 5 Volt liefert, bei geringerer Sonnenstrahlung entsprechend weniger. In der Praxis hat es sich aber bewährt, je nach Wetterlage oder Strombedarf eine Ladegeschwindigkeit auszuwählen. 1-phasig sind noch 1,5 und 3 KW einstellbar, wobei ich 1,5 KW für unwirtschaftlich halte.