Eigenbau 11kW Typ2 Wallbox mit SmartEVSE und SMA SmartHome Anbindung

Bisher habe ich unseren Renault Zoe mittels einer mobilen Wallbox an einer CEE16 Steckdose in der Garage geladen. Diese kann ich für längere Touren (z.B. Zoe Treffen Linz und eRUDA Ammersee in 2015) problemlos aus der Wandhalterung nehmen und für Zwischenladungen ohne Typ2 Lademöglichkeit unterwegs nutzen. Es hatte jedoch den Nachteil, dass das Garagentor während des Laden zum durchführen des Kabels immer einen Spalt geöffnet bleiben musste. Im Winter mit dem darin befindlichen PV Speicher nicht so schön, da dann die Bleibatterie zusätzlich auskühlt.

So folgte der Entschluss eine Wallbox an der Außenwand zu installieren.
Beim Ladecontroller fiel die Wahl auf das Niederländische Projekt "SmartEVSE", da hier der komplette Sourcecode als OpenSource vorliegt, eigene Modifikationen vorgenommen werden können und auch ein Aktuator (Verriegelung) für eine Typ2 Dose angesteuert werden kann. Eine Typ2 Dose bietet gegenüber einem fest installiertem Typ2 Kabel mit Stecker den Vorteil, dass auch Fahrzeuge mit Typ1 Anschluss (z.B. Nissan Leaf, KIA Soul EV) mittels eines Typ1->Typ2 Adapterkabels laden können.
Zusätzlich beherrscht die SmartEVSE mittels einer optionalen Sensorbox auch ein einfaches Lastmanagement (Smart Mode), mit dessen Hilfe man die maximale Ladeleistung des Fahrzeugs dynamisch an die am Hausanschluss zur Verfügung stehende Leistung anpassen kann. Verfügt z.B. der Hausanschluss (Hauptsicherung) über 35A, kann man wenn im Haus kein Verbrauch vorhanden ist mit 22kW (32A laden). Wird nun im Haus ein Verbraucher eingeschaltet, reduziert die Ladebox automatisch ihre Leistung. Diesse Funktion benötige ich jedoch nicht, da die Zuleitungen zur Garage nur eine Ladung mit 11kW (16A) erlauben.

Zusätzlich zur für ca. 130 EUR fertig erhältlichen EVSE verwende ich einen EATON Schütz Z-SCH230/25-40 (15 EUR), einen FI Typ B (ca. 200 EUR gebraucht bei ebay), einen 6A Leitungsschutzschalter für den Steuerstromkreis (15 EUR), einen Leitungsschutzschalter 3x16A für den Ladestrom (ca 30 EUR) ein Rittalgehäuse mit Sichtfenster (ca. 80 EUR ebay) und eine Typ2 Dose mit Aktuator zur Verrriegelung (ca. 125 EUR).
Zur Erfassung des Stromverbrauchs verwende ich einen Stromzähler SDM630 Modbus (ca. 100 EUR) zusammen mit einem Raspberry PI 2 (ca. 60 EUR).
Die SmartEVSE wurde mittels Notebook und seriellen Kabels auf 16A Ladestrom programmiert. 
Einziges Problem beim ersten Test war eine invertierte Funktion der Typ2 Dose, sprich beim Anschluss des Autos entriegelte die Dose und beim Beenden des Ladevorgangs verriegelte selbige. Nach kurzem Studium des Datenblatts der DSIEC-EL Dose stellte ich fest, dass sich die Kabelbelegung am Aktuator unterschied, also weißes und rotes Kabel an der SmartEVSE getauscht und schon funktionierte alles korrekt.

 

Mittels des Raspberry PI 2 wurde sowohl eine Live Anzeige des Ladestatus als auch eine Anbindung an den SMA Sunny Home Manager und dem SMA Sunny Portal realisiert.
Mit Hilfe des, freundlicherweiße von Axel Mueller unter der GNU OpenSource Lizenz bereitgestellten, Smart Appliance Enablers können beliebige Verbraucher mittels des SMA Sunny Home Manager erfasst und gesteuert werden (SEMP Protokoll). Da sich sowohl die Nutzungszeiten meiner Zoe (tagsüber auf Arbeit) als auch die größe meiner PV Anlage für eine Überschussladung nicht eignen verzichte ich auf eine Überschussteuerung, sie wäre jedoch prinzipiell realisierbar.
Nach einigem initialen debuggens zusammen mit Axel und Christian von SMA gelang es mir den Verbrauch meiner neuen Wallbox (und der schon länger vorhandenen Drehstromkiste) mittels der S0 Impulse über die GPIO Kontakte des Raspberrys zu erfassen und im SMA Sunny Porta ldarzustellen.

 

Besuchern und Durchreisenden steht meine Ladestation gegen Stromspende (30cent/kWh) jederzeit gerne zur Verfügung.