Phasenumschaltung mit WARP Energy Manager an WARP1 on Steroids

[poohnet]

Hallo zusammen,

bislang war das Thema Phasenumschaltung für mich nicht wirklich relevant, da mein Passat GTE eh nur einphasig mit max. 3.6 kW lädt. Dies wird sich im August aber ändern, dann wird der Passat gegen einen ID.4 getauscht, der ein- oder dreiphasig laden kann.

Daher die Frage, ob ich mit dem WARP Energy Manager eine Phasenumschaltung auch bei WARP1 (on Steroids) realisieren kann. Soweit ich das verstanden habe, nehmt ihr vor der Umschaltung bei WARP2 ja eine CP-Trennung vor, was bei WARP1 hardwareseitig nicht funktioniert.

Vielen Dank und Gruß Thomas

[MatzeTF]

Das wird leider nicht funktionieren. Eine Phasenumschaltung funktioniert bei uns aus Sicherheitsgründen nur mit CP-Trennung, für die Hardwareunterstützung auf dem EVSE notwendig ist. Das EVSE (v1) kann das noch nicht.

Im einphasigen Modus ist es möglich, dass ein Fahrzeug die zweite und dritte Phase von der Ladebuchse auf unbekannte Art und Weise mit der Ladeelektronik verbunden hat. Vom Renault Zoe ist das z. B. bekannt. Wenn dann die zweite und dritte Phase hinzugeschaltet werden, wird sehr wahrscheinlich die Ladeelektronik im Fahrzeug beschädigt. Mit CP-Trennung wird das Fahrzeug gezwungen, die Ladebuchse komplett zu trennen und anschließend wie neu angesteckt zu behandeln. Als Firmware-Hacker kannst du die CP-Trennung natürlich vortäuschen, aber das ist sehr riskant und deshalb nicht empfehlenswert.

[borg]

Die Low-Tech-Lösung wäre dass du per Default 1-phasig lädst und nur wenn du es eilig hast händisch auf 3-phasig umstellst bevor du das Auto anschließt.

[poohnet]

Vielen Dank für eure Rückmeldungen. Reicht es nicht eigentlich aus, sicherzustellen, dass das Schütz der WARP nicht angezogen ist (aka nicht geladen wird), bevor die Umschaltung stattfindet? Also z. B.

• Fahrzeug lädt einphasig
• Ladevorgang wird beendet, Fahrzeug bleibt aber verbunden
• Schütz schaltet Phasen 2 und 3 dazu
• Ladevorgang wird wieder gestartet

Oder ist das "dass ein Fahrzeug die zweite und dritte Phase von der Ladebuchse auf unbekannte Art und Weise mit der Ladeelektronik verbunden hat" das Problem? Falls ja, lässt sich die CP-Trennung evtl. auch mit EVSE v1 mit einem Industrial Dual AC Relay "nachbauen"?

[MatzeTF]

Das Problem ist, dass das Fahrzeug, während es ein Signal auf CP empfängt, die ganze Zeit seine Phasen an der Ladebuchse anliegen lassen kann und nicht erwarten muss, dass sich bei einer Unterbrechung des Ladevorganges durch die Wallbox die Anzahl der Phasen ändert. Dein Beispiel könnte also genauso zu einer beschädigten Ladeelektronik führen.

Die CP-Trennung nachzubauen ist möglich. Ein Industrial Dual AC Relay kannst du dafür nicht verwenden, da es nur Netzspannung im Nulldurchgang schaltet. 12 V kannst du damit nicht, oder zumindest nicht zuverlässig schalten. Mit einem Industrial Dual Relay Bricklet sollte das aber möglich sein. Dort kannst du auch den NC-Anschluss benutzen und das Relais nur für die Trennung anziehen lassen. Viel Spaß beim Basteln. 😉

[poohnet]

Super, vielen Dank, dann habe ich ja doch noch ein weiteres Bastelprojekt für den Herbst gewonnen 🙃

An das "Industrial Dual AC Relay"-Bricklet habe ich primär wegen der Bauhöhe gedacht, aber wenn das passt, dann ist das "Industrial Dual Relay"-Bricklet in der o. g. NC-Variante vielleicht sogar einfacher zu implementieren.

Wobei: Wäre es nicht grundsätzlich sicherer, das CP-Signal aktiv zuzuschalten, d. h. wenn meine Ansteuerung (warum auch immer) mal nicht funktionieren sollte, dann wird CP definitiv getrennt? Dann sollte doch auch das "Industrial Quad Relay"-Bricklet funktionieren, oder?

[rtrbt]

On 7/7/2023 at 12:34 PM, poohnet said:

Dann sollte doch auch das "Industrial Quad Relay"-Bricklet funktionieren, oder?

Da musst du aufpassen: Beim Industrial Quad Relay 2.1 muss man auf die Polung achten. Das heißt, dass das CP-Signal nicht sauber durchkommt, weil das +/- 12V sind. Musste ich bei einer unserer internen Testboxen debuggen ;)

[poohnet]

Ok, dann vielleicht doch das normale Relais... 🙃

[poohnet]

Hmm, oder vielleicht doch nicht, das Relais-Bricklet ist definitiv zu hoch, d. h. passt nicht so ohne weiteres in den WARP-Charger.

In einigen Shops finde ich aber noch die Version 2.0 des „Industrial Quad Relay“-Bricklet, das ja bidirektional arbeitet. Ich hab mal eins bestellt, in der Hoffnung, dass das damit funktioniert…

Gruß Thomas

[MatzeTF]

Falls du statt einem 2.0 ein 2.1 geliefert bekommst: Theoretisch sollte es funktionieren, wenn du zwei der Ausgänge in entgegengesetzter Richtung hintereinander hängst und beide gleichzeitig schaltest. Also z.B. CP vom EVSE an Kanal 0 +, Kanal 0 - an Kanal 1 -, Kanal 1 + an CP vom Ladekabel.

Was mir noch gerade einfällt: Wenn du CP selbst trennst, gilt das jedes Mal als Stecker physisch trennen, was den aktuellen Ladevorgang beendet und beim CP verbinden einen neuen Ladevorgang startet. Du wirst dann bei jeder Phasenumschaltung eine neue getrackte Ladung generieren. Beim EVSE V2 tritt das nicht auf, weil es davon ausgeht, dass während einer CP-Trennung das Fahrzeug verbunden bleibt. Ein Abstecken des Fahrzeuges würde erst nach Ende der CP-Trennung erkannt werden.

[poohnet]

Mit einer 3kW-PV werde ich die meiste Zeit eh nur einphasig (nach)laden - außer es muss schnell gehen oder der stündliche Strompreis ist mal wieder extrem niedrig. Eine automatische Umschaltung während einer laufenden Ladung brauche ich somit eigentlich nicht.

Ehrlich gesagt finde ich es ganz charmant, wenn mit der CP-Trennung auch eine neue Ladung aufgezeichnet wird. Beim manuellen Neuverbinden wäre das ja auch nicht anders. 🙃

Ich muss mir nur noch überlegen, wo bzw. wie ich die CP-Trennung sicher implementiere. Aktuell tendiere ich dazu, das EVSE-Backendmodul zu erweitern und einen API-Call ans (neue) Relais-Backendmodul zu schicken und hier mittels Monoflop sicherzustellen, dass CP nur dann verbunden bleibt, wenn die Nachricht regelmäßig ankommt. 

[jensstark]

Nächstes Zubehör wird irgendwann das Extension Chassis für WARP. Ein kleines Gehäuse im WARP-Look, um insbesondere bei der WARP 1 die ganzen add-ons unterzubringen. :)

[poohnet]

Kurzer Zwischenstand: Ich habe tatsächlich noch ein Industrial Quad Relay 2.0 geliefert bekommen und einen ersten Wurf der CP-Trennung in meinem Fork implementiert.

 

 

Per MQTT "/evse/control_pilot_disconnect_update" kann ich nun das Auto softwareseitig an- und abstöpseln 🙂.

Reicht es aus, das API-Feature "cp_disconnect" zu setzen, damit der Energy Manager die Phasenumschaltung triggern kann?

Gruß Thomas

[rtrbt]

Das sollte so funktionieren, ja. Der Energy Manager benutzt das Lastmanagement-Protokoll um die CP-Trennung auszulösen. Das entsprechende Paket wird vom EVSE Common-Modul verarbeitet und das wiederrum ruft EVSE::set_control_pilot_disconnected auf. Da gibst du den Befehl an EVSE CPC weiter soweit ich das sehe -> Sollte klappen.

[poohnet]

Alles klar, vielen Dank für die Info 👍

[poohnet]

Am Wochenende habe ich meinen WARP Energy Manager verbaut und die ersten Tests waren erfolgreich 🙂

Standardmäßig lade ich nun weiterhin 1-ohasig, kann auf Wunsch aber jederzeit auch zwischen 1/3-phasig umschalten, was im Ladeprotokoll wie oben schon vermutet aber als separater Ladevorgang aufgezeichnet wird.

[poohnet]

Hallo zusammen,

falls sonst noch jemand mit einer WARP1 die Phasenumschaltung über den WARP Energy Manager nutzen möchte: Ich habe nach Weihnachten mal etwas gebastelt, d. h. ein eigenes kleines Bricklet für die CP-Trennung entwickelt und von JLCPCB fertigen lassen:

Auto verbunden			2024-01-24 17:34:32,196  Charger state changed from 0 to 1

WEM Umschaltung auf 3-phasig	2024-01-24 17:35:24,179  EvseCPC::set_control_pilot_disconnect(): connected => disconnected
				2024-01-24 17:35:25,272  Charger state changed from 1 to 0
				2024-01-24 17:35:29,154  EvseCPC::set_control_pilot_disconnect(): disconnected => connected
				2024-01-24 17:35:30,296  Charger state changed from 0 to 1

WARP Ladevorgang gestartet	2024-01-24 17:36:59,381  Charger state changed from 1 to 2
				2024-01-24 17:36:59,461  Tracked start of charge.
				2024-01-24 17:37:00,505  Charger state changed from 2 to 3

WARP Ladevorgang beendet	2024-01-24 17:51:57,403  Charger state changed from 3 to 1
WEM Umschaltung auf 1-phasig	2024-01-24 17:52:14,145  EvseCPC::set_control_pilot_disconnect(): connected => disconnected
				2024-01-24 17:52:14,420  Charger state changed from 1 to 0
				2024-01-24 17:52:14,516  Tracked end of charge.
				2024-01-24 17:52:19,109  EvseCPC::set_control_pilot_disconnect(): disconnected => connected
				2024-01-24 17:52:20,627  Charger state changed from 0 to 1

Auto getrennt			2024-01-24 17:52:44,641  Charger state changed from 1 to 0

 

Hard- und Software des Bricklets inkl. Stückliste und Production Files sind in meinem GitHub-Repo (https://github.com/poohnet/evse-cpc-bricklet) zu finden. Bei Interesse kann ich selbstverständlich gerne weitere Details nennen...

Gruß Thomas