OpenEVSE in Deutschland (Update 01.07.2014)

OpenEVSE ist ein Projekt aus den USA für eine Ladesteuerung für Elektrofahrzeuge.
OpenEVSE ist grundsätzlich weltweit einsetzbar, es gibt allerdings einige Besonderheiten beim Einsatz hier in Deutschland.


Diese  Besonderheiten und auch eine deutsche Menüführung wird hier beschrieben. Auch das programmieren und brennen des Atmel-Chips wird Thema sein.








OpenEVSE mit angeschlossenem Programmieradapter (graues Flachbandkabel)








Rückseite der Displayplatine (ohne Echtzeituhr)

deutsche Anzeige "Ladung unterbrochen"

deutsche Anzeige "max Strommenge"

OpenEVSE an 3 x 400V

nicht genutzte Fähigkeiten:
- Fehlerstromauswertung
Grund: in DE nicht zulässig, es sollte in jedem Fall ein FI Typ B eingebaut werden, obwohl es von technischer Seite durchaus möglich ist die Fehlerstromauswertung zu nutzen.

- Phasenprüfung / Groundcheck
Grund: aufgrund eines Layoutfehlers hat einer der Anschlüsse der MID400 Bausteine eine direkte Verbindung zur Masse der gesamten Platine. Sollte OpenEVSE z.B. über ein Schukostecker angeschlossen werden, kann es passieren, das die Phase auf der Masse des Niederspannungsteils landet.

Das ist hauptsächlich im Einsatzbereich als mobile Ladebox relevant.

es gibt allerdings eine Lösung für die Phasenprüfung (s.u.)

- Änderung der Originalbeschaltung:
Der GND vom Pilot (CP) geht nicht auf Null, sondern auf PE


- Relais- (bzw. Schütz-)ansteuerung mit einem zusätzlichen Pegelwandler von 12V auf 230V. Schaltung mit MOC3041, TIC206D und drei Widerständen.
Vorteil: für ein 12V Schütz ist die Ansteuerung über die Transistoren etwas unsicher.
Wichtig dabei: Die Relaisausgänge des OpenEVSE schalten Masse. Die Stromversorgung (+12V) liegt in der Mitte.

Die Ansteuerung direkt vom AVR funktioniert sicher. Dazu muß der 123 Ohm (R1) direkt an Pin 14 (PB0-ICB) angelötet werden. Als Masseanschluß bietet sich Pin 8 des AVR an.



Benötigte Bauteile:
Lochrasterplatine
JP1, (JP2, JP3) 2 x 2 Anschlußklemmen
R1 - Widerstand - 123 Ohm
R2 - Widerstand - 220 Ohm
R3 - Widerstand - 56 Ohm
OK1 - Optokoppler - MOC3041
T1 - Triac - TIC206D



Die Pinbelegung des TIC206D wenn man von vorne draufschaut: MT1, MT2, G




Wenn man zeitweise nur mit einer Phase (Level1) (auch an einem dreiphasigen CEE-Anschluß) laden möchte (z.B. weil man eine 7kW PV-Anlage hat), kann man dafür ein zusätzliches einphasiges Schütz auf Phase1 einbauen. Es wird bei Nutzung von Level2 vom 3-phasigen Schütz gebrückt. Wichtig! Darauf achten welche Stromstärke dieses Schütz maximal nutzen darf. In der OpenEVSE Software dürfen das maximal 32A sein. Die meisten einpoligen Schützen mögen nicht mehr als 20A.

Über die serielle Schnittstelle kann man OpenEVSE per Software steuern. Es gibt dafür auch Funkmodule.

Durch die Softwaresteuerung ist es z.B. möglich eine die Ladung über die PV-Anlage zu steuern. Dazu benötigt man im Prinzip nur eine Schnittstelle zwischen der seriellen Schnittstelle am OpenEVSE und z.B. dem Wechselrichter. Noch besser ist es natürlich, wenn man nicht die Wechselrichter als Grundlage nimmt, sondern die Stromzähler. Denn dann bekommt man als Überschuss tatsächlich nur den Strom, der sonst ins Netz eingespeist wäre. Wenn die Anlage z.B. 6000 Watt produziert, man im Haushalt aber selbst 800 Watt benötigt, dann würde über solch eine Steuerung dem Fahrzeug maximal 5200 Watt zur Verfügung gestellt werden.

Hätte man den Wechselrichter als Grundlage genommen, würde der gesamte eigene Hausverbrauch während der Ladung als Verbrauch berechnet werden. Beispiel: Das Fahrzeug benötigt 10.000 Watt und die oben gesetzten Werte. Der Wechselrichter meldet 6000 Watt Produktion. Das Fahrzeug hätte zwar gerne mehr, bekommt aber nur die 6000 Watt, die 800 Watt, die außerdem im Haushalt benötigt werden, gehen jetzt aber direkt auf den Verbrauchszähler. Das passiert nicht, wenn man die Auswertung über die Zähler vornimmt.

Zur Realisierung benötigt man (am besten vom Energieversorger [EVU]) zwei elektronische Zähler mit D0-Schnittstelle. Alternativ kann man sich selber auch auch zwei Zähler hinter die Zähler des EVU schalten. Sehr gut haben sich (2-Richtungs-) Zähler von Easymeter bewährt. Die geben die Daten unverschlüsselt als ODIS-Werte im Textformat alle 2 Sekunden aus.
Daneben benötigt man einen Rechner, der die Auswertung ausführt. Ich habe das bisher sowohl mit ThinClients gemacht (kleine Rechner, auf die ich Debian installiert habe), als auch mit dem Raspberry Pi. Hardcore-Coder können es natürlich auch mit einem Atmel machen. Das wäre für die Betriebssicherheit sogar das Beste.


Platinen




Man kann die Platinen direkt in den USA ordern. Dann kommt natürlich auch noch die Fracht und der Zoll dazu. Wer Interesse an den Platinen hat, kann sie mittlerweile auch von mir bekommen. Sie wurden in Europa hergestellt.
Bei Bedarf kann ich auch die dazu passenden Atmel Chips mit deutschsprachiger Firmware anbieten. Bei Interesse einfach eine Mail an mich.

(nicht mehr möglich....  alle weg [Dez 2016])

 Atmel flashen

Ich habe openevse neu kompiliert. Im Original können in Level2 (2 bzw. 3 Phasen) maximal 32 Ampere genutzt werden. Außerdem ist dort der serielle Anschluß deaktiviert, weil alles vorbereitet ist für Display und RealTimeClock (RTC).

In meiner neu kompilierten Fassung ist es möglich bei Level2 bis 63A zu aktivieren.
Bei diesen beiden Fassung sind auch die Prüfungen für Diode, Masse und FI ausgeschaltet. Sie können aber durchs Menü aktiviert werden.

Zum flashen benötigt man das Programm 'avrdude'.

Hier gibt es zwei verschiedene deutsche Fassungen:

Hexdateien zum brennen mit avrdude:
openevse200cli-de     deutsche Fassung mit seriellem Port
openevse200rtc-de    deutsche Fassung mit Echtzeituhr

Programmieradapter

mit folgenden Befehlen (unter Linux) wird der Atmel gebrannt:

Zum programmieren nur den Prog.Adapter (off/off) und evtl. FDTI Adapter. Kein Netz.

Evtl. /dev/ttyACM0 mit 777 Berechtigung versehen.


sudo avrdude -B10 -c stk500v2 -P /dev/ttyACM0 -p m328p -U flash:w:openevse200cli-de.cpp.hex


Sollte der Atmel noch nie benutzt worden sein, müssen noch einige Fuse geflasht werden:

sudo avrdude -B10 -c stk500v2 -P /dev/ttyACM0 -p m328p -U lfuse:w:0xFF:m

sudo avrdude -B10 -c stk500v2 -P /dev/ttyACM0 -p m328p -U hfuse:w:0xDA:m

sudo avrdude -B10 -c stk500v2 -P /dev/ttyACM0 -p m328p -U efuse:w:0x05:m

Die Befehlsfolge mit -B10 ist beim oben abgebildeten Adapter notwendig. Bei anderen Adaptern ist wahrscheinlich auch bei -c ein anderer Wert einzusetzen.


Phasenprüfung


Dazu darf Pin3 (Masse) der beiden MID400 Chips nicht eingelötet werden, also vor dem einlöten des Chips das Beinchen um 90° nach aussen drehen (nicht abbrechen, es wird noch benötigt). Beide Pin3 miteinander verbinden und zusätzlich an die Null vom neben der Phasenprüfung liegenden Stromanschluß des Netzteils löten. Phase1 kommt außerdem an den zweiten Anschluß des Netzteils.
Phasenprüfung1 kommt an Phase1, Phasenprüfung2 kommt an Phase3. Wenn
man jetzt OpenEVSE einsetzt, kann man die Phasenprüfung dafür nutzen, um zu prüfen, ob man mit einer oder drei Phasen lädt (Schalter auf AUTO statt auf L1 [eine Phase] oder L2 [drei Phasen])





Fortsetzung folgt....

Keine Kommentare:

Kommentar posten