Creasol DomBusEVSEè un modulo su guida DIN completamente testato, progettato per il sistema domotico Domoticz, acaricare i veicoli elettrici utilizzando lo standardCEI 62196-2Modalità3(carica CA, fino a 22kW di potenza).

Funziona comeindipendente, autonomo(senza alcun controllore domotico) o inmodalità gestita(corrente di carica controllata da Domoticz).

In modalità stand-alone funziona solo come caricabatterie monofase, perché è in grado di leggere solo il contatore di energia DDS238-2 ZN/S (monofase);utilizzando la domotica Domoticz è in grado di gestire la ricarica trifaseottenendo il valore corrente della potenza di rete da Domoticz (ad es. SDM630 o altro misuratore di potenza già installato in Domoticz). Il valore di potenza dalla rete elettrica serve a DomBusEVSE per regolare la corrente di carica prevenendo sovraccarichi/disconnessioni, e anche per mantenere la potenza massima impostata dall'utente: maggiori informazioni di seguito.

Caratteristiche

• Gestisce fino a 4classe-1 (molto accurato)Contatori di energia ModbusDDS238-2 ZN/S (monofase), uno per la misura della potenza/energia di ricarica, uno per la misura della potenza/energia scambiata con la rete elettrica. Può essere collegato anche ad altri 2 contatori di energia per monitorare altri carichi/circuiti, se necessario (pompa di calore, cucina, ...). Poiché i contatori di energia sono davvero precisi, è possibile ottenerestatistiche e grafici accuratisull'energia utilizzata per caricare il veicolo elettrico e sull'energia scambiata con la rete.
• Controlla un contattore 2P esterno per abilitare o escludere l'alimentazione di rete all'auto elettrica e controllare completamente che il contattore funzioni come previsto.
• 5 modalità di lavoro, che può essere configurato dall'interfaccia utente di Domoticz o da 2 pulsanti UP/DOWN:
  SPENTO: Ricarica EV disabilitata (stato led: rosso)
  SOLARE: utilizza solo energia dal sistema solare, assicurandosi che la potenza dalla rete sia 0 (stato led: verde)
  25%: utilizza sia l'energia solare che quella di rete, max 25% della potenza disponibile (ad esempio, con contratto 6kW, utilizza max 1500W dalla rete, + potenza disponibile da solare) (stato led: giallo)
  50%: utilizzare sia l'energia solare che quella di rete, max 50% della disponibilità di energia (ad es, con contratto 6kW, consuma max 3kW dalla rete) (stato led: giallo)
  75%: utilizza sia l'energia solare che quella di rete, max 75% della potenza disponibile (ad esempio, con contratto 6kW, utilizza max 4500W dalla rete) (stato led: giallo)
  100%: utilizza sia l'energia solare che quella di rete, massima potenza massima (ad esempio, con contratto 6kW, utilizza max 6kW) (stato led: giallo)
  GESTITO: corrente di carica impostata dal controllore domotico (ad esempio da uno script) (stato led: blu)
• AVVIO AUTOMATICOfunzione: premere a lungo il pulsante GIÙ (1 secondo) per interrompere la ricarica o la disconnessione del veicolo impostare la modalità su OFF. Quando il veicolo viene ricollegato, la modalità di ricarica viene ripristinata automaticamente alla modalità di ricarica precedente. Ad esempio, se la modalità di ricarica eraSOLARE, ogni volta che il veicolo è connesso la modalità di ricarica è impostata suSOLAREautomaticamente.
  L'AUTOSTART può essere disabilitato quindi quando il veicolo è collegato il processo di ricarica non si avvierà automaticamente, ma si avvierà manualmente (pulsante SU per cambiare modalità, o dall'interfaccia utente Web) o si avvierà in base all'orario (una semplice regola sul controller domotico per avviare e interrompere la ricarica durante la notte, ad esempio).
• Visualizzabei graficiinsieme a
  -potenza/energia di ricarica, cioè differenziare nei due seguenti grafici
  - potenza/energia di ricaricada solare(fotovoltaico o altra fonte rinnovabile)
  - ricaricapotenza/energia dalla rete elettrica
  - tensione di carica e fattore di potenza
  - totale potenza/energia da rete
  - tensione di rete, fattore di potenza e frequenza
• LED RGB visualizza lo stato EV corrente:
  EV disconnesso: 1 lampeggio verde
  EV connesso: 2 lampeggi verdi
  Ricarica EV: il led blu lampeggia 1 o più volte, indicando la potenza attuale (1 lampeggio => meno di 1kW, 2 lampeggi => meno di 2kW, ...)
  Errore EV: 1 o più lampeggi rossi
  Quando viene selezionata una nuova modalità EV (da smartphone o utilizzando il pulsante UP/DOWN), il led RGB mostra la modalità corrente per 1 secondo.

Come funziona un EVSE?

Sebbene questo sia un prodotto completamente testato, può essere utilizzato da ingegneri tecnici solo per lo sviluppo o la dimostrazione. Creasol declina ogni responsabilità per danni a cose o persone.
L'alimentazione di rete (230V monofase, 400V trifase) è collegata al veicolo tramite un contattore 2P o 4P (relè) per garantire che non venga applicata alimentazione quando la sessione di ricarica è OFF.
Solo il filo Control Pilot + terra/massa sono collegati al modulo EVSE: control pilot è protetto da un dispositivo di soppressione della tensione transitoria.
Un modulo EVSE intelligente:

1. monitora l'alimentazione di rete tramite un misuratore di energia/potenza
2. monitorl'alimentatore di carica, attraverso un altro misuratore di energia/potenza
3. monitora il pilota di controllo per verificare lo stato del veicolo (disconnesso, connesso, richiesta di ricarica, richiesta di ventilazione, allarme)
4. inviare alla vettura un segnale PWM da 1KHz per specificare la massima corrente disponibile per la ricarica
5. attiva l'alimentazione di rete tramite un teleruttore
6. registra tutte le misure per fornire dei grafici simpatici che permettano di avere una statistica sui consumi delle auto elettriche

Con Domoticz è anche possibile connettere il cloud del veicolo per ottenere altre informazioni sullo stato di carica della batteria, contachilometri, posizione, velocità, ...

Come realizzare una Smart Wallbox fai-da-te (stazione di ricarica per veicoli elettrici) utilizzando Creasol DomBusEVSE?

Lo schema seguente mostra il collegamento del modulo EVSE a contatore di energia, contattore, RCD per ottenere una wallbox intelligente completa, monofase 230V, che rileva la potenza di rete per ottenere la migliore velocità di ricarica prevenendo sovraccarichi e disconnessioni.Lo schema a blocchi è disponibile anche in formato PDF.

E' possibile realizzare un caricabatterie trifase sostituendo il teleruttore con una versione 4P e utilizzando un contatore di energia trifase collegato a Domoticz in modo che l'attuale potenza prelevata dalla rete elettrica venga immessa da Domoticz al modulo DomBusEVSE.

Questo dispositivo è stato progettato solo per ingegneri tecnici, a scopo di sviluppo. Creasoldeclina ogni responsabilità per danni a cose o persone.

Distinta base

• Modulo EVSECreasolDomBusEVSE
  
• RCCB di tipo Bche è in grado di rilevare le correnti differenziali proteggendo il circuito anche se le correnti sono in continua.
• Unocontatore di energiaDDS238-2ZN/S(versione modbus)per tenere conto dell'energia alimentata al veicolo, potenza di ricarica, ... Questo è un misuratore di energia di classe 1 molto preciso.Questo contatore di energia non è essenziale: è possibile ometterlo risparmiando spazio e costi, ma si perderebbero le statistiche ei grafici sulla potenza e l'energia utilizzata per la ricarica del veicolo.
• UnoContattore 2P 40A(contattore 4Pin caso di caricabatteria trifase) per abilitare/togliere l'alimentazione di rete al veicolo, disconnettendo il veicolo se il processo di ricarica è OFF.
• Unocontatore di energiaDDS238-2ZN/Scollegato alla rete elettrica, per rilevare la potenza in import/export e tenere conto di energia, tensione, fattore di potenza e frequenza. Questo è utile anche per misurare la potenza e l'energia consumata dall'edificio e avere dei bei grafici che mostrano questi parametri nel corso degli anni.
  Nel caso in cui esista già un misuratore di potenza, fornendo un valore di potenza con un intervallo massimo di 10 s,è possibile utilizzarlo senza collegare il contatore a DomBusEVSE, ma aggiungendo un semplice script che imposta un dispositivo virtualePotenza di retesu DomBusEVSEquando il potere cambia; il valore della potenza deve essere negativo nel caso in cui la potenza venga esportata in rete.
• Cavo di tipo 2 o di tipo 1per collegare il veicolo e, naturalmente, alcuni fili per collegare tutte le parti insieme. Il cavo EV per la ricarica monofase ha 4 fili: Linea, Neutro, PE e Pilota di Controllo.
• Se manca l'alimentazione 13.6Vdc, aalimentatore 13,6V 15Wè necessario
• Se non è stata installata una rete DomBus, aL' adattatore USB/RS485 è necessario per interfacciare il controller domotico
• Se non è stato installato alcun controllore domotico, un computer monoscheda tipo Rock PI-S (per un controllore domotico base con poche automazioni), Raspberry PI4 o simili (più potente, utile per avere un impianto domotico completo con più automazioni e centinaia di dispositivi) è necessario, così come un convertitore CC/CC da 12 V a 5 V per alimentare il computer a scheda singola.

Configurazione

Effettuare tutti i cablaggi come indicato nello schema sopra (cliccare per ottenere lo schema PDF a risoluzione maggiore ), ma collegare solo il contatore di energia che misura l'energia al veicolo elettrico.

Si consiglia di posizionare i moduli wallbox in un quadro elettrico interno , possibilmente vicino al punto in cui si parcheggia l'auto, ma anche vicino al quadro elettrico principale o all'inverter solare, se presente, per ridurre al minimo la lunghezza del cavo: utilizzare fili da 6 mm² (o 10 mm²) per l'alimentazione di rete. Quindi posiziona una piccola scatola di 10x10cm dove è parcheggiata l'auto elettrica , all'interno o all'esterno, collegata da 3x 6mm² (o 10mm²) fili (L,N,PE) più un cavo schermato 2x0.Cavo da 22 mm² (cavo standard per sistemi di allarme): un filo è collegato alla morsettiera CP (pilota di controllo) e l'altro filo + schermatura sono collegati a PE/GND. Il cavo di tipo 2 o di tipo 1 (con solo connettore a spina al veicolo) sarà collegato alla scatola piccola.

Nel caso in cui tale dispositivo venga utilizzato come stand-alone, senza controller domotico collegato, i contatori di energia devono essere già configurati con indirizzo Modbus=2 (to EV) e indirizzo=3 (to Grid): possono essere acquistati presso il Creasol Store chiedendo di ottenere indirizzo già programmato. Inoltre è possibile richiedere che il modulo EVSE sia preprogrammato con il giusto valore di MAXPOWER (massima potenza dalla rete), MAXCURRENT (massima corrente supportata dal cavo EV).

Le istruzioni successive sono relative al controller Domoticz , un controller domotico open source gratuito che consente il pieno controllo della wallbox ed è altamente raccomandato : funziona su hardware economico come Rock PI-S o Raspberry PI4 , come computer Linux, Windows e Mac.

Si consiglia di installare Domoticz Beta, che è aggiornato, Python Plugin Manager (non disponibile in Windows), poi è possibile installare il plugin Creasol DomBus da Python Plugin Manager: in questo modo è possibile ricevere notifiche sui futuri aggiornamenti del DomBusplug-in e aggiornamento automatico.

DomBusEVSE può essere collegato al controller domotico / PC tramite un adattatore USB/RS485: un dispositivo verrà automaticamente aggiunto al pannello Domoticz -> Interruttori, con indirizzo di fabbrica ffe3.1: fare clic sul pulsante Modifica e aggiungere alla Descrizione ,HWADDR =0x0001 o altro indirizzo univoco, quindi fare clic sul pulsante Salva: fare clic su Dashboard e quindi nuovamente su Switch per visualizzare, in basso, i dispositivi EVSE: EVSE On, RL2, EVSE Supply, EVSE Mode, EVSE State, EVSE Current. Fare clic su Modalità EVSE e modificare i parametri MAXPOWER e MAXCURRENT, quindi salvare.

Crea una nuova stanza per raggruppare tutti i dispositivi EVSE: Configurazione -> Altre opzioni -> Piani -> Planimetria stanza, aggiungi una nuova stanza Wallbox o qualcos'altro e aggiungi tutti i dispositivi con indirizzo corrispondente all'HWADDR impostato in precedenza. Quindi, fai clic su Dashboard e seleziona la stanza Wallbox .

Poiché i contatori di energia sono programmati in fabbrica con l'indirizzo Modbus 1, collegare prima il contatore di energia tra RCCB di tipo B e contattore e assegnare l'indirizzo = 2 in questo modo: selezionare Domoticz -> Utility -> M1 Addr dispositivo, fare clic sul pulsante Modifica e scrivere nel campo Descrizione ,ADDR=2 quindi salva. Quindi collegare il contatore di energia principale (che misura la potenza scambiata con la rete) e assegnare l'indirizzo=2: selezionare Domoticz -> Utility -> M1 Addr dispositivo, fare clic sul pulsante Modifica e scrivere nel campo Descrizione ,ADDR=3 quindi salvare.

Se un contatore di energia collegato alla rete elettrica grid è già disponibile, è sufficiente installare un semplice script che, al variare della potenza da rete, aggiorna il valore del "dispositivo virtuale"Potenza di reteche viene creato automaticamente

Infine, DomBusEVSE ha un supporto aggiuntivo per:
* Uscita relè SPST RL2, con capacità 250V 5A, che può essere utilizzata per qualsiasi scopo

* fino a 4 contatori di energia, quindi è possibile collegare 2 contatori di energia aggiuntivi (con indirizzo=4 e 5) per ottenere statistiche di potenza per pompa di calore, cucina, ....

Tutte le parti dovrebbero essere disponibili nel fileNegozio Creasol, ma non il cavo di tipo 2 o di tipo 1.

Domoticz e DomBusEVSE

L'immagine seguente mostra l'integrazione in Domoticz dell'EV (auto Kia Niro, utilizzando il plugin disponibile con Python Plugin Manager) e del modulo DomBusEVSE; mostraun viaggioal Lago di Garda, Nord Italia, con abreve sessione di ricarica presso una stazione da 11kW, equindi una lunga sessione di ricarica utilizzando la wallbox DomBusEVSE in modalità SOLAR(solo energia da fotovoltaico).

Durante la sessione di ricarica a casa, in modalità SOLARE, sono stati accesi sia la lavatrice che il forno: in questi casi il modulo EVSE ha ridotto la corrente di ricarica al minimo e dopo 90 secondi ha terminato la sessione fino a quando la potenza disponibile non è tornata sopra il parametro STARTPOWER . Come mostrato nei grafici sottostanti, il modulo assicura che non arrivi energia dalla rete, in modalità SOLARE.

Wallbox DomBusEVSE in modalità gestita

Quando il modulo DomBusEVSE è configurato inmodalità gestita, Domoticzè responsabile di impostare la corrente di carica come preferito. Ovviamente tutte le protezioni relative alla massima corrente, alla minima corrente ed eventuali allarmi provenienti dalla vettura sono correttamente gestite dal modulo EVSE.
In modalità gestita è facile:
1. impostare facilmente il filelivello minimo e massimo della batteria
2. impostare facilmente il filemassima corrente di carica
3.quando il livello della batteria è inferiore al minimo, caricare alla massima potenzaconsentito dal contatore elettrico (in Italia alterna 90 minuti alla massima potenza + 27% e 90 minuti alla massima potenza + 10%,non è possibile caricare più velocemente!L'impianto elettrico deve essere controllato attentamente quando si utilizza la massima potenza, per evitare surriscaldamenti e incendi!!)
4.quando il livello della batteria è compreso tra il minimo e il massimo, caricare utilizzando solo energia da energia rinnovabile da fotovoltaico

Inoltre, la potenza massima della rete può essere regolata per ottenere il massimo dalla rete.Il grafico sottostante mostra il caso dell'Italia, dove la massima potenza disponibile è P+10% per sempre, e P+27% per max 90 minuti ogni 180 minuti: la potenza di ricarica sarà la più alta possibile,regolare la potenza di ricarica per ottenere la massima potenza disponibile evitando disconnessioni. La potenza di ricarica viene aggiornata ogni 6 secondi per occuparsi di altri edifici aelettrodomestici.

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Ricarica dell'auto elettrica quando è disponibile una batteria stazionaria

Nel caso in cui nell'edificio sia installato un accumulatore stazionario, sono possibili due casi:
1. il contatore di energia di rete DomBusEVSE è installato prima del sensore dell'accumulatore stazionario/inverter (alimentazione di rete -> contatore di energia DomBusEVSE -> sensore batteria)

2. il contatore di energia di rete DomBusEVSE è installato dopo il sensore dell'accumulatore stazionario/inverter (alimentazione di rete -> sensore batteria -> contatore di energia DomBusEVSE)

Per spiegare questi due casi, supponiamo che il fotovoltaico produca 3kW, la casa consumi 1kW, la potenza massima dalla batteria è 5kW, la potenza massima dalla rete è 6kW

Ovviamente un parametro imposta la corrente massima supportata dal cavo, che solitamente è di 32A, quindi la potenza di ricarica è limitata a 7-8kW in monofase.