Bidirektionales Laden ID3

Re: Bidirektionales Laden ID3

Electric Revolution
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Dieses Detail ist nicht ganz korrekt:

umali hat geschrieben: mal zusammengefasst:
* AC Typ2 mit nur CP-Signal liefert nicht mal den SoC. Wie soll - geplant - mit definiertem SoC abgeschalten werden, um z.B. bestimmte Fahr-km sicherzustellen?
`* => Man braucht das BMS des EV und damit ist CCS mit dem zugehörigen komplexeren Protokoll gesetzt.

Von der Normenlage her (ISO 15118-2 Edition 1(2014)) spricht beim AC-Laden nichts gegen high level communication / PLC. Es wird im Gegensatz zum DC-Laden in der Norm nur nicht vorgeschrieben:

IMG_2306.JPG

Da sowohl das PWM-Signal, als auch PLC über den CP-Pin laufen (ist gleich im Type 2 und im CCS-Stecker), gibt es auch hier kein Problem.

Bidirektionales Laden geht bei CCS momentan noch nicht, da die aktuell gültige Normenlage es nicht hergibt.
Erst mit der ISO 15118-20 (Noch im Entwurfsstadium, Release in 6-9 Monaten geplant) kommt bidirektionales Laden hinzu. Für DC und AC.

https://v2g-clarity.com/blog/iso-15118- ... -charging/
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Re: Bidirektionales Laden ID3

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ubit hat geschrieben: Braucht aber eh Niemand. Wenn man Fahrleistungen besteuern will führt man einfach eine entsprechende Maut ein. Da gibt es eh gerade Bedarf nach Argumenten für eine Einführung ohne finanziellen Ausgleich...
Ein Mautsystem, das km-genau abrechnet, ist aber auch nicht trivial. So einfach wie mit der Benzinsteuer wird es nie wieder. Man könnte die Reifen besteuern. ; )
Alle PNs werden ungelesen gelöscht.

Re: Bidirektionales Laden ID3

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Von der Normenlage her (ISO 15118-2 Edition 1(2014)) spricht beim AC-Laden nichts gegen high level communication / PLC
Darf ich mal träumen ?

Ich hätte einen ID.3 mit 11kW 3p Lader, der - und jetzt beginnt erst der Traum - in der Lage wäre über denselben phasensynchron und voll programmierbar ins Netz zurückzuspeisen.

Ist sowas mit vertretbarem Aufwand überhaupt realisierbar oder völlige Utopie ? Ich fände so ein Feature der Kracher und würde mir das was kosten lassen.

Gruß

Ebi
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Re: Bidirektionales Laden ID3

ubit
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kriton hat geschrieben: Ein Mautsystem, das km-genau abrechnet, ist aber auch nicht trivial.
Nicht trivial. Aber im Exzellenzland deutscher Ingenieure doch kein wirkliches Problem. Und natürlich wäre es als Exportschlager geplant und entsprechend hoch subventioniert.

Ciao, Udo
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Re: Bidirektionales Laden ID3

Electric Revolution
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GTE_Ebi hat geschrieben:
Ich hätte einen ID.3 mit 11kW 3p Lader, der - und jetzt beginnt erst der Traum - in der Lage wäre über denselben phasensynchron und voll programmierbar ins Netz zurückzuspeisen.

Ist sowas mit vertretbarem Aufwand überhaupt realisierbar oder völlige Utopie ? Ich fände so ein Feature der Kracher und würde mir das was kosten lassen.
Prinzipiell spricht nichts dagegen. Das Ladegerät im ID.3 wäre wohl etwas größer, schwerer und teurer. Und die Wallbox benötigt ein PLC-Modul für die Kommunikation mit dem Fahrzeug. Falls man einen solchen ID.3 als Notstromaggregat für ein Einfamilienhaus verwenden will, benötigt man noch eine automatische Trenneinrichtung am Netzanschluss vom Einfamilienhaus (wenn das Netz ausfällt, darf man keine Energie ins Netz rückspeisen - wäre sehr gefährlich für das Wartungspersonal vom Netzbetreiber).

Hier ist übrigens eine Grafik, wie Fahrzeug und Ladestation/Wallbox gemäß ISO 15118-2 kommunizieren:
Bildschirmfoto 2019-06-26 um 19.21.53.png
Die Ladestation/Wallbox sendet eine mindesten 24 stündige, verbindliche Vorschau auf:
  • maximale Ladeleistung (rot)
    Verkaufspreis el. Energie (grau)
Das Fahrzeug antwortet mit der Vorschau auf die geplante Ladekurve (orange).

Mit Einführung der bald erscheinenden ISO 15118-20 sendet die Ladestation/Wallbox noch eine weitere Kurve:
  • Rückkaufpreis el. Energie

Re: Bidirektionales Laden ID3

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GTE_Ebi hat geschrieben:
Von der Normenlage her (ISO 15118-2 Edition 1(2014)) spricht beim AC-Laden nichts gegen high level communication / PLC
Darf ich mal träumen ?

Ich hätte einen ID.3 mit 11kW 3p Lader, der - und jetzt beginnt erst der Traum - in der Lage wäre über denselben phasensynchron und voll programmierbar ins Netz zurückzuspeisen.

Ist sowas mit vertretbarem Aufwand überhaupt realisierbar oder völlige Utopie ? Ich fände so ein Feature der Kracher und würde mir das was kosten lassen.

Gruß

Ebi
Soweit es die Einspeise-/Ladetechnik betrifft bleibt der technische Mehraufwand dafür im Zeitalter der DSP-Chips durchaus im Rahmen. Beispiele gibt es zur Genüge schon lange bei PV- als auch Batteriewechselrichtern die das können, bei uns läuft auch schon lange im Haus ein Studer XTM der das alles kann bis auf das V2G-Protokoll . Was die V2G-Übertragung/das Protokoll und die Handhabung bei den Netzbetreibern betrifft, da bin ich zur Zeit überfragt aber sicher gab es da auch bei VW schon Projekte/Feldversuche beispielsweise zusammen mit Wechselrichter-Herstellern dazu die auch erfolgreich abgeschlossen wurden .

Re: Bidirektionales Laden ID3

umali
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Electric Revolution hat geschrieben: Prinzipiell spricht nichts dagegen. Das Ladegerät im ID.3 wäre wohl etwas größer, schwerer und teurer. Und die Wallbox benötigt ein PLC-Modul für die Kommunikation mit dem Fahrzeug. Falls man einen solchen ID.3 als Notstromaggregat für ein Einfamilienhaus verwenden will, benötigt man noch eine automatische Trenneinrichtung am Netzanschluss vom Einfamilienhaus (wenn das Netz ausfällt, darf man keine Energie ins Netz rückspeisen - wäre sehr gefährlich für das Wartungspersonal vom Netzbetreiber).

Hier ist übrigens eine Grafik, wie Fahrzeug und Ladestation/Wallbox gemäß ISO 15118-2 kommunizieren:
Bildschirmfoto 2019-06-26 um 19.21.53.png
Die Ladestation/Wallbox sendet eine mindesten 24 stündige, verbindliche Vorschau auf:
  • maximale Ladeleistung (rot)
    Verkaufspreis el. Energie (grau)
Das Fahrzeug antwortet mit der Vorschau auf die geplante Ladekurve (orange).

Mit Einführung der bald erscheinenden ISO 15118-20 sendet die Ladestation/Wallbox noch eine weitere Kurve:
  • Rückkaufpreis el. Energie
Danke für die aktuellen Infos!

Angenommen man hat das PLC-Modul, dann entfällt die simple PWM-Steuerung, korrekt?
Jetzt stellt sich die Frage, was noch im EV für AC-Rückspeisung vorhanden sein muss.
* einen WR für DC to AC
* eine ENS
* noch was spezielles auf dem CP-Pin außer dem neuen Protokoll?

VG Ux I
* Mitentwickler v. https://openwb.de/main/ - Die modulare OpenSource Wallbox Lösung mit Energiemanagment
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Re: Bidirektionales Laden ID3

umali
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bm3 hat geschrieben: Soweit es die Einspeise-/Ladetechnik betrifft bleibt der technische Mehraufwand dafür im Zeitalter der DSP-Chips durchaus im Rahmen. Beispiele gibt es zur Genüge schon lange bei PV- als auch Batteriewechselrichtern die das können, bei uns läuft auch schon lange im Haus ein Studer XTM der das alles kann bis auf das V2G-Protokoll . Was die V2G-Übertragung/das Protokoll und die Handhabung bei den Netzbetreibern betrifft, da bin ich zur Zeit überfragt aber sicher gab es da auch bei VW schon Projekte/Feldversuche beispielsweise zusammen mit Wechselrichter-Herstellern dazu die auch erfolgreich abgeschlossen wurden .
Ich will Dir nicht zu nahe treten, aber Hardware (DSP) ist nicht mal die halbe Miete.
Wir haben z.B. letztes Jahr extra "openWB" ins Leben gerufen, weil es seit Jahren keine gescheite SOFTWARE gab. Gerade auf dem PV-Sektor gab es lange nur proprietäre und meist unbefriedigende Lösungen. Die, die funktionierten, waren/sind schw....teuer.

Des Weiteren - Studer XTM ist eine absolut hochwertige PV-Komponente, allerdings auch sehr teuer. Hier geht es aber um bidirektionales Laden in Massennutzung (Netzstabilisierung). Das kannst Du nicht gleichsetzen (oder wenn doch, wird es eine Nischenanwendung wie die Studer-Geräte).

Die ganze V2G-Übung steht noch ganz am Anfang. Dass da Gespräche und Tests laufen, ist unbestritten. Mal sehen, ob sich das letzlich durchsetzt, denn es gibt einige Risikofaktoren (Akkulebensdauer, Komponentenmehrbeanspruchung, EVU-Verhalten, Sicherheitsfeatures (ENS), Datenschutz uvm.)

Darauf warten würde ich keinesfalls, denn es kann noch Jahre dauern, bis bezahlbare und rechtlich sichere Nutzung Standard sind. Beim ID.3 tippe ich zu 99%, dass dort nichts in dieser Richtung kommt.

VG U x I
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Re: Bidirektionales Laden ID3

Electric Revolution
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umali hat geschrieben:
Angenommen man hat das PLC-Modul, dann entfällt die simple PWM-Steuerung, korrekt?
Jetzt stellt sich die Frage, was noch im EV für AC-Rückspeisung vorhanden sein muss.
* einen WR für DC to AC
* eine ENS
* noch was spezielles auf dem CP-Pin außer dem neuen Protokoll?
Das PWM-Signal ist immer vorhanden, bloß stellt die Ladestation/Wallbox den Duty-Cycle auf 5% (Toleranzbereich: 3%-7%). Damit wird signalisiert, dass PLC gefordert wird.

Das PWM-Signal wird von der Ladestation/Wallbox generiert und wechselt mit einer Frequenz 1kHz von -12V auf [+12V,+9V,+6V,+3V,0V,-12V] - abhängig vom Widerstand, den das Fahrzeug zwischen CP und PE schaltet. Das Fahrzeug signalisiert der Ladesäule mit der Spannungshöhe die Zustände A-F:
  • +12V---State A = No vehicle connected
    +9V-----State B = Vehicle connected, not ready to charge
    +6V-----State C = Vehicle connected, ready to charge
    +3V-----State D = Like State C, + ventilation needed (not really used any more)
    0V-------State E = Fault situation (grid not available, short circuit)
    -12V----State F = EVSE not available
Bildschirmfoto 2019-06-26 um 23.57.09.png

PLC wird zusätzlich zum PWM-Signal auf den CP-Pin aufmoduliert. Es ist es genau die Selbe Kommunikationsart, die auch hier verwendet wird:

https://www.conrad.at/de/p/tp-link-tl-p ... QQAvD_BwE

Interessanterweise gibt es mit PLC das Problem, das ein Fahrzeug nicht nur die eigene Ladesäule sieht, sondern oft auch mehrere benachbarte. Deswegen musste man in die Kommunikationssequenz den SLAC-Mechanismus (Signal Level Attenuation Characterization) einbauen. Dabei werden die gefundenen Ladestationen nach den Signalpegeln in drei Gruppen unterteilt:
  • EVSE_FOUND (0dB bis 10dB)
    EVSE_POTENTIALLY_FOUND (11dB bis 20dB)
    EVSE_NOT_FOUND (> 20dB)
Ist nach dieser Gruppeneinteilung noch nicht eindeutig klar, welche Ladestation die Richtige ist (z.B. nur ein Eintrag in Gruppe EVSE_FOUND), dann wechselt das Fahrzeug mit seinen schaltbaren Widerständen den Spannungspegel des PWM-Signals einige Male. Die Ladestation muss die korrekte Anzahl der Spannungspegeländerungen über PLC zurückmelden, dann ist die Sache klar (nur die direkt angeschlossene Ladestation kann den Signalpegel des PWM-Signals messen).

Nach SLAC kommt noch:
  • IP-Adressen und Ports austauschen
    TCP/IPv6 setup
    Auswahl ob nach DIN SPEC 70121 oder nach ISO 15118 kommuniziert wird
    Kommunikation (Im Fall von ISO 15118 verschlüsselt, damit auch Zahlungsdaten/Passwörter ausgetauscht werden können - Plug and Charge [PnC])
    PWM Signal am Ende des Ladevorgangs ausschalten (SessionStop message)

Was das rückspeisefähige Ladegerät betrifft: Es gibt Schaltungstopologien, mit denen man über die selben Leistungshalbleiter laden (3AC-->DC), als auch ins Netz rückspeisen kann (DC-->3AC). Ob VW dem ID.3 eine solche Hardware spendieren wird, werden wir wohl erst in ein paar Monaten erfahren...

Re: Bidirektionales Laden ID3

umali
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@Electric Revolution
YOU MADE MY DAY!
Vielen Dank! Das "Futter" muss ich erst mal verdauen :danke: .
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