Sep 27

Renault ZOE Ladestation selbst gebaut

Update

Untenstehende Beschreibung meiner auf einem RasperryPi bassierten Lösung ist aus der Not heraus geboren. Mitlerweile betreibe ich 2 Wallboxen (Privat, Arbeit) und eine Mobile, jedoch alle basierend auf OpenEVSE.

Der Vorteil von OpenEVSE ist das der Programcode und die Hardware wesentlich robuster ist als meine je geworden wäre. Und dank Realtime clock eine zuverlässige Zeitprogramierung möglich ist (Laden erst bei Nachttarif).
Nachteilig ist das OpenEVSE fürs Amerikanische 2Phasen Netz vorgesehen ist.

Workarround ist openEVSE einphasig zu benutzen und mit dem openEVSE Relais ein 230V 3Phasen Schütz anzusteuern.

Benötigtes Material:
OpenEVSE v4 – Universal EVSE Controller

OpenEVSE LCD RGB – RTC – Temp

Battery – Due to shipping Restrictions, Lithium Battery Not included (CR1220 or CR1225)

30A SPST relay set

Packard C390C 90A Contactor 208 – 240VAC Coil 50/60hz oder ähnliches Produkt
(bitte beachtet das ein 400V/16 A-Anschluss 11 kW; ein 32 A-Anschluss 22 kW; ein 63 A-Anschluss 43 kW Relaisleistung voraussetzt)

Weiter braucht ihr noch Dicke Kabel, Passende Stecker, Gehäuse und z.B. Wago klemmen (bis 32A)

Warum?

Die Sogenante Wallbox welche die aktuellen Elektrofahrzeuge zum Laden voraussetzen sind eigentlich bloss “golrifizierte” Schalter.

Diese sagen dem Elektra20130907_081739uto mit wieviel Leistung (Ampere) geladen werden darf ohne das es die Sicherungen vom Haus raushaut oder das Gebäude abfackelt.

Eine Renualt Z.E. Ready Wallbox setzt auch noch voraus das sich darin ein FI TypB, welcher auch Gleichstrom Fehlströme dedektiereb kann, befindet. 400V Starke Gleichströme wie sie Theoretisch bei einem Fehler im Ladeteils des ZOE’s und anderen Elektroautos enstehen können wären tödlich.

Lieferschwierigkeiten

Nachdem ich zu meinem ZOE ein Französisches Ladekable mit einem Typ3 Stecker erhalten habe, mit dem man im rest der Welt genau nichts anfangen kann. Aber auch der Lieferant bei welchem ich die Wallbox bestellt habe bis heute keine geliefert hatt, habe ich zum Lötkolben gegriffen.

Selbstbau Wallbox

20130927_213900Dank dokumentation auf openEVSE einem offenen Wallbox Kit vor allem für den

Amerikanischen Markt und informationen zum beim ZOE eingesetzten Standard, hab ich mit dem RaspberryPi etwas python und Elektronik hack meine Station zusammengebastelt

 

  Funktionsprinzip

20130927_213831

Die Wallbox sendet ein 1kHz rechtecksignal von +12/-12V an das fahrzeug über das Verhältniss von +12V und -12V Anteil wird dem Auto mitgeteilt mit wieviel Strom es “Tanken” darf. Details dazu hier: de.wikipedia.org/wiki/SAE_J1772#Signalisierung

Der RaspberryPi macht eigentlich nichts anderes als diese Rechtecksignal zu generieren. Die Sicherheitskomponenten wie Leitungschutzschalter und Fehlerstromschutz sind bei mir schon an der Zuleitung vorhanden.

Ladezicke ZOE

Der ZOE ist im Internet bereits als Ladezicke bekannt, einerseits haut er den FI häufig raus da der Gleichstro Fehlerstromanteil wohl nahe an die 30mA geht und es so zu auslösungen und ladeabbrüchen kommt.

L1090749

Andererseits ist aber auch der SAE L1772 Standard nicht ganz korrekt umgesetzt, denn nach diesem würde den ZOE eigentlich der negative Teil des rechtecks nichts angehen, dieser müsste gemäss Schema mit einer Diode abgeschnitten werden. Dies ist ein sicherheitsfeature und würde es der Wallbox erlauben ein fehlerhaftes Ladekabel zu erkennen.

Dies hat aber für den Bastler zur folge das man um einfach mal zu laden noch einen 0

V bis 12V rechteg generieren kann, der ZOE lädt so nicht, es braucht den -12V Anteil auch.

Resultat

Viel gelernt, wieder mal Hardware in den Fingern gehabt und eine Ladestation welche genau das macht was ich will.

20130927_213933

Und falls es im Herbst viel Regnen sollte, haufenweise ideen wie man diese Ladestation noch erweitern könnte, die Renault App für den ZOE soll ja auch kein grosser wurf sein, ich hab die Zugangsdaten noch nicht erhalten……

Posted from Flims Waldhaus, Grisons, Switzerland.

8 comments

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    • Stephan on 9. September 2014 at 12:22
    • Reply

    Lieber admin,

    ich beabsichtige den kauf eines Renault Zoe und möchte ihn vor meiner Garage draussen parken.
    Geladen werden soll de Zoe über die Renault Wallbox oder Dein Lösung. Jedoch ist diese Wallbox
    oder mindestens der Eingangsstecker aussen am hölzernen Garagentor.

    Frage 1: Geht das oder wird das wegen “Ladezicke”, Feuchtigkeit, etc. zu Unterbrüchen führen, weil der
    Steckeranschluss nicht in einer trockenen Garage ist.

    Frage 2: Gibt es eine Möglichkeit, dass nicht jeder andere Zoe oder e-car mit Mennekes-Stecker dann
    auf meine Kosten vor meiner Garage tankt. Also kann man das mit einem Codeschloss oder ähnlichem sichern?

    Herzlichen Dank für Deine Antwort bitte an die angegebene Email.

    Stephan

    1. Hoi Stephan

      Erstmal gratulation zum Entscheid einen ZOE zu kaufen, nach genau einem Jahr und 20’000km bin ich nach wie vor sehr happy mit dem Renault.

      Zu Frage 1:
      Meine mitlerweile komplett auf openEVSE basierte Ladestation steht draussen in Schnee und Regen, ich hatte deshalb bisher noch nie probleme mit dem Laden oder einen Abbruch.

      Zu Frage 2:
      Da gibts sicher verschiedene Möglichkeiten, vom Schalter in der Garage bis zum Codeschloss kann ich mir einige vorstellen, Ob die “Originalen” Wallboxen von Renault sowas bieten kann ich nicht beurteilen, hatte nie eine in den Fingern.
      Eine einfache Möglichkeit, ist das ganze in einen Abschliessbaren Kasten einzubauen wo die Ladebox und der stecker drinn platz hat (wie z.b. Park & Charge es macht), Schlitz unten raus wo das Kabel beim laden durchpasst und fertig.
      Andererseitz kann ich mir kaum vorstellen das einfach so ein ZOE oder noch schlimmer ein Tesla 😉 Fahrer vorbeikommt und lädt, ausser wenn du deinen Standort in eine der Listen einträgst.

    • Jehl Daniel on 18. May 2015 at 22:33
    • Reply

    Hallo, mein Onkel beabsichtigt sich so eine Wallbox selber zu bauen da er meinte 800 Euro sind zu viel für so ein Teil! Kannst du mir eine einfache Bauanleitung bzw. Schaltplan zusenden? bzw. eine Liste der benötigten Teile?
    Bin selber da nicht wirklich fit in Sachen Elektronik und mein Onkel nicht so fit mit Computer 😉
    mit dem opendsve oder was du da oben schreibst und verlinkst komm ich auch nicht klar da auch kaum englisch Kenntnisse 🙁
    Mein Onkel bräuchte aber eigentlich ja nicht mehr als den Schaltplan bzw Verdrahtungsplan und welche Bauteile er braucht? Er meinte soviel kann das ja nicht sein?
    Währe nett wenn du mir was zukommen lassen könntest bzw. mir auch sowas günstig vielleicht auch anbieten könntest? Egal ob fertig oder hald als Bausatz?
    Vielen Dank schon mal im Vorraus!
    Gruß Daniel

    1. Hallo Daniel
      Um eine EV Ladestation selber zu bauen sind Kentnisse in Elektrotechnik Voraussetzung, auch sollte man die Installationvorschriften vom jeweiligen Land kennen.
      Im Verhältniss zum Schaden welcher angerichtet werden kann, lohnt sich die Ersparniss von 200-300 Euro bei einer selbstgebauten Anlage nicht. Ich empfehlen deinem Onkel die offerierte Wallbox zu beschaffen. Mich hätte diese in 2013 noch über das Doppelte gekostet.

    • Klaus on 12. October 2015 at 17:58
    • Reply

    hi admin,
    habe mit letzte woche einen kangoo ze gekauft. Hammer Teil. Ich bin sehr zufrieden!
    Hiermit oute ich mich gerne als E-Auto Anfänger und bin sehr Neugierig.
    Zur Zeit lade ich meinen Kangoo über das Notladekabel über dir Haushaltssteckdose in der garage auf.
    Auf der verzweifelten Suche nach geeigneten günstigeren Wallboxen als die Markengeräte von renault bin ich auf deine seite gestoßen. du hast ja echt plan von der Sache und hast dich offensichtlich sehr damit beschäftigt.
    kannst du dir vorstellen mir auch so eine Box zu bauen? Was würde das kosten? Schonmal drüber nachgedacht die in Serie zu produzieren? Die Anfrage steigt bestimmt ;-).
    Ich habe bei meiner Suche im Internet auch nichts darüber gefunden, mit welchem Strom und ob 1 oder dreiphasig beim Kangoo bestmöglich geladen wird. Weisst du da genaueres?
    Liebe Grüße aud Krefeld,
    Klaus

    1. Hallo Klaus

      Wenn ich richtig informiert bin Lädt der Kangoo ZE mit max. 3.3kWh das bedeutet 16A einphasig. Dafür gibts etliche Ladelösungen und eventuell unterstütz ja das von dir genannte Notladekabel bereits 1-phasig 16A. Also Steckdose Montieren lassen welche 16A Dauerbelastung gut mitmacht und das bestehende Notladekable benutzen oder eines der im Markt erhältlichen bescheffen. Ich benutze openEVSE als Basis für meine Wallbox, der Entwickler bietet auch fertige Lösungen an, für dich geeignet wäre: store.openevse.com/collections/frontpage/products/openevse-30a-charge-station-combo

      Viel spass beim e-fahren
      Andreas

    • Christian on 1. December 2015 at 16:40
    • Reply

    Hey Andreas,

    das ist ein sehr beeindruckendes Projekt, da es mit relativ wenig neuer Hardware auskommt.

    Könntest du eventuell noch etwas zu der Programmierung sagen?
    Liege ich richtig mit der Annahme, dass du derzeit 3-phasig mit 32 A lädst und lediglich die Kommunikation mit dem Raspberry steuerst und die Phasen eigentlich durchgängig am Stecker angeschaltet sind?

    Ich habe selber vor mir eine kleine Selbstbaulösung anzufertigen und habe schon durch einen Zufall eine Kiste Typ2 Kabel rumliegen 🙂

    Gruß Christian

    1. Hoi Christian
      Hab mal den Artikel etwas aktuallisert.
      Bei der RasperryPi Schnelllösung, sowie bei meiner aktuellen Mobilen openEVSE version ist es korrekt das ich mit max. 32A (Limitiert durch Kabelquerschnitte, Klemmen und Mut) die Phasen durchgehend von Stecker zu Stecker führe.
      Vorteil: es müss kein Schwerer Schütz herumgeschlept werden. Nachteil: beim einstecken ist das Zoe Ladegerät direkt mit dem Stromnetz verbunden und es fliest schon relativ viel Blindleistung, da aber noch nicht geladen wird seh ich das als nicht als sehr kritisch an.
      Bei den fest installierten Boxen, setze ich einen Leistungsschütz und einen FI Typ B ein.

      Meiner Meinung nach lohnt sich die Bastellei mit dem RasperryPi für dieses Projekt kaum, das openEVSE mit Dsiplay und RTC ist unwesentlich teurer als ein Raspi mit allem Zubehör. Dafür kriegt man bei openEVSE eine ausgereifte Lösung, welche quell offen ist und mit etwas Mikroprozessorprogrammiererfahrung ebenfalls selber angepasst werden kann.

      Viel erfolg beim Basteln
      Andreas

      Eine Kiste mit Typ2 Kabeln wünsche ich mir auch 🙂

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