EVSE-W16 Rev.3 und MiniD1 WiFi im Typ2 Ladestecker mit T- Fühler im Schukostecker

Fragen und Antworten zur Hardware
SchneiderU
Beiträge: 13
Registriert: Do 10. Dez 2020, 15:33

EVSE-W16 Rev.3 und MiniD1 WiFi im Typ2 Ladestecker mit T- Fühler im Schukostecker

Beitrag von SchneiderU »

Hallo, miteinander,

ich bin am Einbauen des ESP8266 WiFi Modules zusammen mit der ESVE-W16 Rev3 in den Typ 2 Ldestecker.
Die Rev. 3 (Abbildung in Anlage) ist deutlich kleiner als die Rev.2, man muß nur noch die Gewindestutzen der Kabel- Zugentlastung auf einer Schalenhälfte beseitigen, die Rippen können alle stehen bleiben.
Leider ist das Netzteilkonzept der Rev3 anders als bei der Rev2. Das diskrete 12V on Board Schaltnetzteil ist nicht isoliert (galvanische Netzverbindung!) Dort darf man das WiFi Modul nicht anschließen. Der nachfolgende galvanisch isolierte 12V/12V DC-DC Wandler ist nur noch für 42mA max. spezifiziert. (85mA beim AC-DC Wandler auf Board Rev2). Das WiFi Modul zieht aber schon allein 82mA !
Meine Lösung: Ein zusätzliches isoliertes AC-DC 230V /5V Miniaturnetzteil Type ZR-SH-3C-182 gibt es bei ebay, Foto mit Abmaßen in Anlage. Es passt noch gut in den Ladestecker TYp2 mit hinein, wenn man die Kabelzugentlastung neu und kleiner am Steckergriffende ausführt.
Jetzt meine Hardwarefrage: Ich möchte die optionale Kontroll LED und auch den optionalen Handbedientaster mit anschließen. Wo muß ich die beiden Teile anlöten, damit sie parallel zur WiFi Steuerung funktionieren? Auf dem WiFi Modul, oder auf dem EVSE-W16 ?
Desweiteren sehe ich, daß das WiFi Modul über einen 3,3V A/D Wandler Eingang verfügt. Dort könnte man ganz leicht einen Temperatursensor mit Vorwiderstand vom 3,3v Referenzspannungspin anschließen. Der Fühler wird in den Schukostecker geklebt. Sinn des ganzen: Steckertemperaturabhängige Ladestromreduzierung (Pulsweite) um ein Abbrennen maroder Steckdosen auch bei Ausnutzen des Schukosteckers bis max 16A Ladestrom sicher zu verhindern.
Mein Problem: Wer kann die Softwareerweiterung dazu machen? Der maimale Ladestrom muß temperaturabhängig zwischen 60°C und 80°C linear von 16A auf 5A verringert werden. Steigt selbst bei 5A die Steckertemperatur >80°C, ist die Steckdose nich nur marode sonder defekt, der Ladestrom sollte dauerhaft bis zum Neustart ganz abgschaltet werden. Auf der WEB- EVSE Control Oberfläche sollte die aktuelle Steckertemperatur mit angezeigt werden.
Ich mache dazu nochmal einen Thread unter Software auf.
In Anlage die erwartete Temperaturspannungskurve und Toleranzfeld mit einem passenden Micro NTC Temperaturfühler von Reichelt.



--
Mit freundlichen Grüßen, best regards,
Dipl.-Ing. Ulf Schneider

Sat- Service Schneider
Funk- und Fernmeldetechnik
Landsberger Str. 62a
04736 Waldheim
Germany
Tel.: +49(0)34327/92809
Fax : +49(0)34327/90394
www.sat-schneider.de
Dateianhänge
W16imStecker.jpg
W16imStecker.jpg (883.25 KiB) 5217 mal betrachtet
s-l1600.jpg
s-l1600.jpg (86.12 KiB) 5218 mal betrachtet
Temperaturspannungsprofil.jpg
Temperaturspannungsprofil.jpg (57.76 KiB) 5219 mal betrachtet

aiole
Beiträge: 1153
Registriert: Di 12. Mai 2020, 10:54

Re: EVSE-W16 Rev.3 und MiniD1 WiFi im Typ2 Ladestecker mit T- Fühler im Schukostecker

Beitrag von aiole »

SchneiderU hat geschrieben:
Do 10. Dez 2020, 16:44
...
Jetzt meine Hardwarefrage: Ich möchte die optionale Kontroll LED und auch den optionalen Handbedientaster mit anschließen. Wo muß ich die beiden Teile anlöten, damit sie parallel zur WiFi Steuerung funktionieren? Auf dem WiFi Modul, oder auf dem EVSE-W16 ?
Puh - v1.x -> ist schon länger her ;)
Auf dem W16-EVSE-Controller (verwenden wir nicht - Ist der 1p?) ist vermutlich ein LED-Port für den direkten LED-Anschluss. In der zug. manual stehen die Blinkcodes für die Ladestates.
Am 8266-Wifi-Modul (SW => v1.x) gibt es auch einen LED-Port (System), welcher Statusinfos liefert. Ich bin mir aber gerade unsicher, wegen des Vorwiderstandes. M.E. muss da noch einer rein.
Der Taster wird auch am Wifi-Modul angeschlossen. Infos gibt's hier:
https://www.evse-wifi.de/dokumentation/
SchneiderU hat geschrieben:
Do 10. Dez 2020, 16:44
Desweiteren sehe ich, daß das WiFi Modul über einen 3,3V A/D Wandler Eingang verfügt. Dort könnte man ganz leicht einen Temperatursensor mit Vorwiderstand vom 3,3v Referenzspannungspin anschließen. Der Fühler wird in den Schukostecker geklebt. Sinn des ganzen: Steckertemperaturabhängige Ladestromreduzierung (Pulsweite) um ein Abbrennen maroder Steckdosen auch bei Ausnutzen des Schukosteckers bis max 16A Ladestrom sicher zu verhindern.
Ich dachte, Deine Controllereinheit samt Wifi-Modul sitzt im Typ2-Stecker? Oder soll in den Schuko (Wie stellst Du dort L/N sicher?) ein extra ESP8266 verbaut werden?
update:
ok - also per Hybridkabel
https://www.goingelectric.de/forum/view ... 0#p1447850
Bei LK-Längen von bis zu 12m ist das m.E. keine gute Idee, analoge Daten zu holen. Wenn dann T-Messung am Stecker + Umwandlung digital und über einen Bus (1-wire) zum ESP. ALternativ s. unten per Funk, was das Spezialkabel vermeiden würde. Das bedingt noch eine Mini-Stromversorgung im Schuko.
SchneiderU hat geschrieben:
Do 10. Dez 2020, 16:44
Mein Problem: Wer kann die Softwareerweiterung dazu machen? Der maimale Ladestrom muß temperaturabhängig zwischen 60°C und 80°C linear von 16A auf 5A verringert werden. Steigt selbst bei 5A die Steckertemperatur >80°C, ist die Steckdose nich nur marode sonder defekt, der Ladestrom sollte dauerhaft bis zum Neustart ganz abgschaltet werden. Auf der WEB- EVSE Control Oberfläche sollte die aktuelle Steckertemperatur mit angezeigt werden.
Ich mache dazu nochmal einen Thread unter Software auf.
In Anlage die erwartete Temperaturspannungskurve und Toleranzfeld mit einem passenden Micro NTC Temperaturfühler von Reichelt.
Sowas ist bereits länger für diese "Reiseadapter" angedacht:
https://openwb.de/forum/viewtopic.php?f=10&t=333#p1995

Dort soll der Schuko/CEE-Stecker per Mini-µC temp.-überwacht werden und seine Info per 433MHz zum ESP im "Reiseadapter" senden. Außer der Idee ist es aber noch nicht weiter gediehen, da die "smartWB - 11kW" Vorrang hat. Dahingehend wird es vorerst keine SW-Implementierung geben. Später dann ggf. für die 433MHz-Variante.

VG

SchneiderU
Beiträge: 13
Registriert: Do 10. Dez 2020, 15:33

Re: EVSE-W16 Rev.3 und MiniD1 WiFi im Typ2 Ladestecker mit T- Fühler im Schukostecker

Beitrag von SchneiderU »

Natürlich sitzt dasWiFi Modul zusammen mit der EVSE W-16 mit im fahrzeugseitigen Typ2 Stecker. Der NTC Temperaturfühler, der dann im Schukostecker sitzt, hat bei höheren Temperaturen so um 10 KOhm, da gibt es keine nennenswerte Verfälschung durch den zusätzlichen Fühlerleitungswiderstand (Fühlerleitung bis zum Schukostecker). Brummspannungen am A/D Wandlereingang kann ein paralleler Störschutzelko (Tiefpasscharakter) tot machen, die Regelung muß nicht schnell sein. Auch könnte man aus jewils 16 Ablesewerten hintereinander einen Mittelwert bilden, das wirkt wie ein digitales Brummspannungsfilter.
Handelsübliche Typ2 Ladegeräte mit Temperaturüberwachung im Schukostecker machen das genau so. Ich habe mal das
Fühlerdatenblatt angehängt.
Dateianhänge
DS_SEMI833.pdf
(215.07 KiB) 213-mal heruntergeladen
Zuletzt geändert von SchneiderU am Do 10. Dez 2020, 19:05, insgesamt 1-mal geändert.

aiole
Beiträge: 1153
Registriert: Di 12. Mai 2020, 10:54

Re: EVSE-W16 Rev.3 und MiniD1 WiFi im Typ2 Ladestecker mit T- Fühler im Schukostecker

Beitrag von aiole »

Mmh - mich würde das Spezialkabel mit den zusätzlichen Datenleitungen stören.
Deine 1p-Lösung ist gut, aber aufwendig umzusetzen und vermutlich nicht DAU/VDE-tauglich. Sie ist auch nicht für alle EV's ausreichend (3p). Dafür extra SW zu bauen, dürfte sich kaum lohnen, zumal sich die SW auch anderweitig weiterentwickelt.

Die "Reiseadapter"-Lösung soll dagegen von 1p bis 3p alles können, weshalb Steuerung, echtes Schütz und Com-Modul in die "tube" wandern. Per Anschlusskabel sind dann Adaptionen auf CEE16, Camping und Schuko möglich, wobei Schuko auch Temp.-Überwachung haben soll. Mit den Anschlussaapterkabeln bietet sich die 433MHz-Funklösung für die Temp-übertragung an.

VG

SchneiderU
Beiträge: 13
Registriert: Do 10. Dez 2020, 15:33

Re: EVSE-W16 Rev.3 und MiniD1 WiFi im Typ2 Ladestecker mit T- Fühler im Schukostecker

Beitrag von SchneiderU »

Ein ISM Band Funkmodul zur Datenübertragung zu verwenden, ist keine gute Idee. Zufälligerweise kenne ich mich in der Branche aus und kann auch erklären warum: Alle Funkanwendungen in Deutschland benötigen eine Frequenzzuteilung durch die Bundesnetzagentur. Dabei gibt es Allgemeinzuteilungen und Einzelzuteilungen. Desweiteren brauchen die dafür verwendeten Geräte eine Zulassung. Alle ISM Band Funkanlagen sind über eine Allgemeinzuteilung/ Allgemeinzulassung geregelt. DIese Allgemeinzuteilung hat aber sekundären Status. Das bedeutet, diese ISM Funkanlagen müssen Störungen durch Funkanlagen auf den gleichen Frequenzen, welche über eine primäre Frequenzzuteilung verfügen, hinnehmen und haben im Gegensatz zu primären Zuteilungen keinen Schutzanspruch gegen Funkstörungen.
Deswegen ist logischerweise auch gesetzlich vorgeschrieben, daß mit allgemeinzugelassenen ISM Band Funkanlagen keinerlei sicherheitsrelevanten Anwendungen gemacht werden dürfen und auch keine sicherheitsrelevanten Daten übetragen werden dürfen.
Nun, wo kein Kläger ist, ist auch kein Richter. Die Bundesnetzagentur wird niemals die Sicherheitsrelevanz einer ISM Funkanwendung prüfen oder bewerten.
Aber wie sieht das praktisch im Schadensfalle aus? Nehmen wir mal an, ein Eigenheim brennt ab durch einen Steckdosenbrand. Es kommt ein Sachverständiger und untersucht die Ursache. Dabei wird festgestellt, daß die Temperaturdaten durch eine allgemeingenehmigte ISM Funkanlage übetragen wurden. Jetzt kommt die Sache vor den Kadi, und der hat eigentlich nur zu entscheiden, ob die Temperaturübertragung für den Schaden sicherheitsrelevant war, oder nicht. Dabei spielt es überhaupt keine Rolle, ob ein Hardwareschaden vorlag, oder die Funkstrecke zum Beispiel durch einen Funkanmateur (davon gibt es viele!), dessen Frequenzzuteilung im selben Band aber primär ist, wirklich gestört wurde. Das läßt sich sowieso nicht mehr nachvollziehen. Allein die Tatsache, daß kein Störschutzanspruch vorliegt, reicht für die Entscheidung aus. Entscheidet der Richter, daß für die Anwendung Sicherheitsrelevanz vorlag, dann haftet der Hersteller (genau der Inverkehrbringer) der Anlage für den Schaden, und die weitere Inverkehrbringung der Anlage wird von der Marktüberwachung der BNetzA untersagt werden.

Hier im Frequenzplan der BNetzA unter der Frequenzteilplannummer 247 können Sie sehen, wie viele Funkdienste zum Beispiel die 433 MHz stören können und auch dürfen.

https://www.bundesnetzagentur.de/Shared ... onFile&v=2

Das trifft prinzipiell genau so für alle anderen allgemeingenehmigten ISM Anwendungen und Bänder zu.

Nur Funkanwendungen mit einer Einzelfrequenzzuteilung (kostenpflichtig, immer standortabhängig, unterschiedliche Einzelfrequenzen, standortgebunden) genießen Schutzanspruch und dürfen auch sicherheitsrelevante Signale und oder Daten übertragen.

Hier zum Beispiel im Afu Bandplan ganz unten rechts können Sie lesen, daß diese Frequenzzuteilung primären Status hat:

https://www.darc.de/fileadmin/_migrated ... i_2015.pdf

Hier in der Allgemeinfrequenzzuteilung für SRD (Short Range Devices, dazu zählen alle ISM Funkmodule) finden Sie auf Seite 5 ganz unten den Passus, daß keinerlei Störschutzanspruch besteht:

https://www.bundesnetzagentur.de/Shared ... onFile&v=6

Nun, ich bin Techniker und kein Rechtsverdreher. Ich rate aber dringend dazu, vor einer möglichen Projektrealisierung verbindlich und rechtssicher klären zu lassen, ob die Temperaturdatenübertragung der Steckdosentemperatur zur Stromreduzierung und Brandverhinderung in einer Wallbox sicherheitsrelevant ist, oder nicht. Falls Sicherheitsrelevanz herauskommt, verbieten sich alle allgemein zugelassenen SRD Funkmodule auf allen ISM Bandfrequenzen für die Wallbox.

Ein über Draht angebundener Temperaturfühler wäre hingegen viel einfacher und auch rechtlich vollkommen konfliktfrei.

--
Mit freundlichen Grüßen, best regards,
Dipl.-Ing. Ulf Schneider

Sat- Service Schneider
Funk- und Fernmeldetechnik
Landsberger Str. 62a
04736 Waldheim
Germany
Tel.: +49(0)34327/92809
Fax : +49(0)34327/90394
www.sat-schneider.de

aiole
Beiträge: 1153
Registriert: Di 12. Mai 2020, 10:54

Re: EVSE-W16 Rev.3 und MiniD1 WiFi im Typ2 Ladestecker mit T- Fühler im Schukostecker

Beitrag von aiole »

Danke für die umfänglichen Informationen. Wir werden das vor Projektstart nochmal evaluieren. Ggf. nehmen wir alternativ BT oder WLAN. BT würde mir prinzipiell besser gefallen, aber da bräuchte man 2 günstige Sender/Empfänger-Module.

SchneiderU
Beiträge: 13
Registriert: Do 10. Dez 2020, 15:33

Re: EVSE-W16 Rev.3 und MiniD1 WiFi im Typ2 Ladestecker mit T- Fühler im Schukostecker

Beitrag von SchneiderU »

Leider ist sowohl Bluetooth (2,402 bis 2,480 GHz) eine ISM Band Funkanwendung mit Allgemeinzuteilung als auch WLAN 2,4 GHz und 5 GHz. Dabei überschneiden sich sogar der für 2,4 GHz zugeteilte WLAN Frequenzbereich (2,3995 bis 2,4845) mit dem Bluetooth Frequnzbereich! Damit können und dürfen sich im 2,4 GHz Band sogar mehrere Anwendungen (WLAN und Bluetooth) gegenseitig stören!

Es gilt alles oben gesagte auch für Bluetooth und WLAN. Keine sicherheitsrelevante Signal- oder Datenübertragung erlaubt, weil kein Störschutzanspruch.

Technisch würde ich auch Bluetooth bevorzugen, weil das System die ausgefeiltesten Frequenzhopping Algorithmen hat und Störern damit schneller und besser ausweichen kann.

Aber rechtlich auch kein Störschutz und deshalb nicht für sicherheitsrelevante Anwendungen.

Ich würde den Weg mit dem ISM Sonderfrequenzbereich für Alarm- und Brandmeldeanlagen weiter verfolgen.
Dafür ist das Bandsegment (868,6 ... 869,70) vorgesehen und erlaubt entgegen der übrigen 868MHz ISM Bandnutzung 25mW Strahlungsleistung und auch bis 10% Zeitschlitzbelegung anstelle nur 10mW und nur 0,1% Zeitschlitzbelegung. Wird aber sicher bürokratisch sicher nicht einfach, weil eigentlich dieses Segment nur speziell für die Übertragung sicherheitsrelevanter Alarme in Brandmelde- und Alarmanlagen reserviert ist:

© BundesnetzagenturFrequenzplanFrequenzteilplan:251
Eintrag:251006
Stand:OKTOBER 2019
Frequenzbereich:862 - 960 MHz
Nutzungsbestimmung(en):5 31 Funkdienst:
Nutzung:ziv, mil
Frequenznutzung:Funkanwendungen für Alarmierungszwecke
Frequenzteilbereich(e):868,6 - 869,7 MHz
Frequenznutzungsbedingungen:Übertragung von Datensignalen
Maximal zulässige äquivalente Strahlungsleistung:25 mW ERP
Relative Frequenzbelegungsdauer ("duty cycle"): < 10%

Man könnte dafür die Übertragung zum Beispiel als "Übertemperaturalarm" benennen und deklarieren.


--
Mit freundlichen Grüßen, best regards,
Dipl.-Ing. Ulf Schneider

Sat- Service Schneider
Funk- und Fernmeldetechnik
Landsberger Str. 62a
04736 Waldheim
Germany
Tel.: +49(0)34327/92809
Fax : +49(0)34327/90394
www.sat-schneider.de

aiole
Beiträge: 1153
Registriert: Di 12. Mai 2020, 10:54

Re: EVSE-W16 Rev.3 und MiniD1 WiFi im Typ2 Ladestecker mit T- Fühler im Schukostecker

Beitrag von aiole »

Ok - 868,6 - 869,7 MHz klingt zulassungstechnisch aufwendig - nur extra Steuerkabel in der Zuleitung sind trotzdem unschön.

Wie machen es die Hersteller üblicher "Ladeziegel"? Die haben den Vorteil, dass sie NUR an Schuko gehen und nicht mehrere Stecker (Camping, CEE) abdecken brauchen.

SchneiderU
Beiträge: 13
Registriert: Do 10. Dez 2020, 15:33

Re: EVSE-W16 Rev.3 und MiniD1 WiFi im Typ2 Ladestecker mit T- Fühler im Schukostecker

Beitrag von SchneiderU »

Die meißten führenden Hersteller machen es genau so, wie ich es auch möchte mit Temperaturfühler im Schukostecker und Hybridkabel.

Zum Beispiel Mennekes siehe hier Seite 3 beschrieben:
http://www.mennek.es/uploads/media/MENN ... Mode_2.pdf

Aber natürlich kann man den Temperaturfühler auch in beliebige andere zwei- und dreiphasige Steckersysteme einbauen.
Nur die für die jeweiligen Stecker und dessen Stromergiebigkeit passende Absenkungs- Parametrierung müßte dann in den Settings einstellbar sein.
Ein Setting für ohne Temperaturfühlerüberwachung ist nicht nötig. Bestückt man den Vorwiderstand und läßt optional den Temperatufühler weg, werden immer Temperaturen kleiner +5°C vorgegaukelt und die Bergrenzung greift nicht ein.
So kann man dann auch einen möglichen Fühlerkabelbruch an der dann sehr niedrigen unplausibelen Temperaturanzeige im EVSE Control erkennen.

Der von mir herausgesuchte Fühler (kostet um 2,50€) ist vom Toleranzfeld her ziemlich genau und braucht daher keine Kalibrierung.

Hybridkabel habe ich hier bestellt, vorsorglich verbaue ich es schon mal.
https://www.eibmarkt.com/cgi-bin/eibmar ... /NS0144845

--
Mit freundlichen Grüßen, best regards,
Dipl.-Ing. Ulf Schneider

Sat- Service Schneider
Funk- und Fernmeldetechnik
Landsberger Str. 62a
04736 Waldheim
Germany
Tel.: +49(0)34327/92809
Fax : +49(0)34327/90394
www.sat-schneider.de

aiole
Beiträge: 1153
Registriert: Di 12. Mai 2020, 10:54

Re: EVSE-W16 Rev.3 und MiniD1 WiFi im Typ2 Ladestecker mit T- Fühler im Schukostecker

Beitrag von aiole »

Für die o.g. Reiseadapter funktioniert das nicht, da man bei Schukonutzung auf CEE16 oder CEE32 adaptieren muss.

Antworten