Creasol DomBusEVSE è un modulo su guida DIN completamente testato, progettato per Domoticz, Home Assistant, OpenHAB, Node-RED, ioBroker, ... sistemi di automazione domestica, per caricare veicoli elettrici utilizzando lo standard SAE 1772 e IEC 62196 -2 Mode3 (carica CA , fino a 22kW di potenza).

Funziona in modalità stand-alone (con o senza controller domotico) o in modalità gestita (corrente di carica controllata da un controller domotico).

Supporta due diversi protocolli:

• DomBus , un protocollo ottimizzato per il controller Domoticz
• Modbus RTU , un protocollo standard che può essere utilizzato con qualsiasi sistema di automazione domestica

Come realizzare una stazione di ricarica/wallbox per veicoli elettrici fatta in casa

Per realizzare una wallbox fai da te/stazione di ricarica per veicoli elettrici sono necessari i seguenti elementi:

• RCCB: una protezione da corrente residua, con rilevatore di corrente CC da 6 mA
• opzionalmente, un misuratore di potenza per monitorare e contabilizzare l'energia, la potenza, la tensione e il fattore di potenza di ricarica del veicolo elettrico.
• un contattore per abilitare/disabilitare l'alimentazione di rete
• un modulo EVSE che invia un segnale PWM al caricabatterie di bordo (interno al veicolo) la massima potenza disponibile (corrente) per ottenere il bilanciamento del carico evitando sovraccarichi e permettendo di impostare la massima potenza prelevabile dalla rete elettrica (0 da utilizzare solo energia da fotovoltaico/rinnovabili, oppure 25-50-75-100% della potenza di rete disponibile)
• un collegamento tra il modulo EVSE ed un contatore di potenza/energia che misura la potenza scambiata con la rete elettrica. Se nel tuo sistema domotico esiste già il contatore di energia che misura la potenza della rete, non è necessario aggiungere un altro contatore di energia: basta utilizzare una semplice automazione per inviare la potenza effettiva (ogni 6s o meno) al dispositivo virtuale Grid Power di EVSE .

Realizzare una wallbox è abbastanza semplice: l'alimentazione di rete è collegata all'RCCB (protezione) + contatore di energia opzionale + contattore + cavo EV . Bisogna fare attenzione ad evitare surriscaldamenti su cablaggi e connessioni, che dovrebbero essere controllati periodicamente!!
Il modulo EVSE è collegato al filo di controllo-pilota del cavo EV, monitora la presenza di tensione (sull'uscita del contattore) e controlla il contattore (relè). Inoltre, può comunicare con il contatore di energia della rete principale o, in alternativa, con il controller domotico per ottenere la potenza di rete attuale dal contatore di energia esistente .

Attualmente DomBusEVSE è in grado di leggere il contatore di energia DDS238-2 ZN/S (monofase) per ottenere l'attuale potenza della rete; se esiste già un contatore di energia monofase o trifase ed è collegato ad un controller domotico (come Domoticz, ...), è possibile creare una semplice automazione per inviare a DomBusEVSE, ogni pochi secondi, la potenza attuale della rete ( positivo se importato, negativo se esportato).

Il valore di potenza proveniente dalla rete elettrica è necessario a DomBusEVSE per regolare la corrente di carica evitando sovraccarichi/disconnessioni , e anche per mantenere la potenza di carica massima impostata dall'utente: maggiori informazioni di seguito.

Caratteristiche

• Ricarica in modalità 3, 230 V CA (monofase, fino a 7,36 kW) o 400 V CA (trifase, fino a 22 kW)
• Gestisce fino a 4 contatori di energia Modbus DDS238-2 ZN/S (contatori monofase classe 1 molto precisi), uno per misurare la potenza/energia di carica, uno per misurare la potenza/energia scambiata con la rete elettrica. Può anche essere collegato ad altri 2 contatori di energia per monitorare altri carichi/circuiti, se necessario (pompa di calore, cucina, ...). Poiché i contatori di energia sono molto accurati, è possibile ottenere statistiche e grafici accurati sull'energia utilizzata per caricare il veicolo elettrico e sull'energia scambiata con la rete.
• Controlla un contattore esterno 2P o 4P per abilitare o escludere l'alimentazione di rete all'auto elettrica e verificare completamente che il contattore funzioni come previsto (allarme in caso di contatti saldati o interruzione di corrente).
• 5 modalità di funzionamento , che possono essere configurate dall'interfaccia utente Domoticz o tramite 2 pulsanti SU/GIÙ:
  • SPENTO : ricarica EV disabilitata (stato led: rosso)
  • SOLARE : utilizza solo energia proveniente dal sistema solare, assicurandosi che la potenza dalla rete sia inferiore a 0 Watt ( potenza rete < 0; stato led: verde).
  • 25% : utilizza sia l'energia solare che quella della rete, massimo il 25% della disponibilità di potenza (ad esempio, con un contratto da 6 kW, utilizza massimo 1500 W dalla rete, + potenza disponibile dal solare) (
  • Potenza di rete < 0,25* EVMAXPOWER ; stato led: giallo)
  • 50% : utilizza sia l'energia solare che quella di rete, max 50% della disponibilità di potenza (ad esempio, con contratto da 6 kW, utilizza max 3 kW dalla rete) ( Grid Power < 0,5* EVMAXPOWER ;
  • stato led: giallo)
  • 75% : utilizza sia l'energia solare che quella di rete, max 75% della disponibilità di potenza (ad esempio, con contratto da 6 kW, utilizza max 4500 W dalla rete) ( Grid Power < 0,75* EVMAXPOWER ;
  • stato led: giallo)
  • 100% : utilizza sia l'energia solare che quella di rete, massima potenza massima (ad esempio, con contratto da 6kW, utilizza max 6kW) ( Grid Power < EVMAXPOWER ; stato led: giallo). In questa modalità è anche possibile impostare un profilo di consumo che prevede due soglie di potenza massima che si alternano per la durata di due tempi configurati, per utilizzare la potenza realmente massima proveniente dalla rete. Ad esempio in Italia con un contratto da 6kW è possibile consumare max 7,6kW per 90 minuti, poi 6,6kW per 90 minuti.
  • GESTITO : corrente di carica impostata dal controller domotico (ad esempio tramite uno script) (stato led: blu)
• INTERROMPERE la ricarica premendo il pulsante GIÙ per 1 secondo
• Funzione AUTOSTART : se abilitata, quando si ricollega il veicolo, la modalità di ricarica viene ripristinata automaticamente alla modalità di ricarica precedente. Ad esempio, se nell'ultima sessione di ricarica la modalità EVSE era SOLARE , ogni volta che si ricollega il veicolo la modalità EVSE verrà automaticamente impostata su SOLARE .
  L'AUTOSTART può essere disabilitato in modo che quando il veicolo è collegato il processo di ricarica non si avvierà automaticamente, ma inizierà manualmente (pulsante SU per cambiare Modalità, o tramite l'interfaccia utente Web) o inizierà in base al tempo (una semplice regola sul controller domotico per avviare e interrompere la ricarica di notte, ad esempio).
• il controller domotico (Dombus, Home Assistant, OpenHAB, ...) può ricevere dal dispositivo DomBusEVSE le seguenti telemetrie per la visualizzazione in tempo reale e per mostrare simpatici grafici :
  - potenza/energia di ricarica , differenziata nelle due tabelle seguenti
  - ricarica di potenza/energia solare (fotovoltaica o altra fonte rinnovabile)
  - ricarica di potenza/energia dalla rete elettrica
  - tensione di carica e fattore di potenza
  - potenza/energia totale dalla rete
  - tensione di rete, fattore di potenza e frequenza
  Le immagini seguenti mostrano i grafici generati da Domoticz utilizzando il protocollo DomBus; La versione Modbus può mostrare gli stessi grafici, a seconda della configurazione del controller (Home Assistant, OpenHAB, NodeRED, ...)
  
• Led RGB che visualizza lo stato attuale del veicolo elettrico:
  EV scollegato/disconnesso: 1 lampeggio verde
  EV inserito/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 SU/GIÙ), il led RGB mostra la modalità corrente per 1 secondo.
• Basso consumo energetico : 100 mW in stand-by, 400 mW durante la ricarica
• Morsettiere per collegare, se necessario, il doppio pulsante Su/Giù esterno , che funziona come pulsante SU/GIÙ interno.
• Dimensioni: guida DIN, larghezza 3 moduli, 53x89x65mm
• Connessione: RS485 (protocolli DomBus o Modbus), tramite cavo schermato comune allarme (4x0,22mm² oppure 2x0,22mm²+2x0,5mm²); lunghezza massima di connessione: 200 m

Come funziona un EVSE (wallbox)?

Sebbene si tratti di un prodotto completamente testato, può essere utilizzato dagli ingegneri tecnici solo a scopo di sviluppo o dimostrazione. Creasol declina ogni responsabilità per danni a cose o persone.

L'alimentazione di rete (230 V monofase, 400 V trifase) è collegata al veicolo tramite un contattore (relè) 2P o 4P per garantire che non venga applicata alimentazione quando la sessione di ricarica è disattivata.
Solo il filo di controllo pilota + terra/massa sono collegati al modulo EVSE: il controllo pilota è protetto da un dispositivo di soppressione della tensione transitoria.
Un modulo EVSE intelligente:

1. monitora l'alimentazione di rete attraverso un misuratore di energia/potenza
2. monitora l'alimentazione di carica , attraverso un altro misuratore di energia/potenza
3. monitora il pilota di controllo per verificare lo stato del veicolo (disconnesso, collegato, richiesta ricarica, richiesta ventilazione, allarme)
4. inviare all'auto un segnale PWM da 1 KHz per specificare la massima corrente disponibile per la ricarica
5. attiva l'alimentazione di rete tramite un contattore
6. registra tutte le misure per fornire graziosi grafici che permettono di avere una statistica sul consumo delle auto elettriche

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

La sessione di ricarica inizia quando

• il veicolo è collegato,
• EVMode è Solar, 25%, 50%, 75% o 100% (la modalità gestita non è considerata, ora) e
• GridPower + EVSTARTPOWER < potenza impostata da EVMode: ad esempio, impostando Modalità Solare ed EVSTARTPOWER=1600W, la sessione di ricarica si avvia solo se GridPower < -1600W (più di 1600W disponibili da fotovoltaico, eolico, ...).

La sessione di ricarica termina se

• La modalità EVM è impostata su Disattivato,
• GridPower > potenza impostata da EVMode per più di EVSTOPTIME secondi (e EVCurrent=6A che è il valore minimo per la corrente di carica), oppure
• Il veicolo smette di caricarsi (forse perché il SoC ha raggiunto il livello massimo).

Durante la ricarica, il valore EVCurrent viene aggiornato regolarmente per mantenere GridPower al valore impostato da EVMode . Se il contatore della potenza di rete è collegato al bus A2/B2 di DomBusEVSE, la potenza di rete viene letta ogni 3 secondi. In caso di utilizzo di contatori di potenza esistenti collegati ai sistemi domotici, si consiglia di aggiornare il valore della potenza di rete ogni 5 s o meno. Si noti che quando l'energia viene esportata nella rete (il fotovoltaico produce più del consumo domestico), il valore GridPower immesso nell'EVSE dovrebbe essere negativo.
Il caricabatterie di bordo dell'auto ha 6 secondi di tempo per ridurre il proprio consumo di corrente (Ampere) al valore impostato dal modulo EVSE.

Come realizzare una Smart Wallbox fai da te (stazione di ricarica EV), monofase o trifase con bilanciamento del carico, utilizzando Creasol DomBusEVSE

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

È possibile realizzare un caricabatterie trifase sostituendo il contattore con uno in versione 4P e utilizzando un contatore di energia trifase collegato a Domoticz in modo che la corrente prelevata dalla rete elettrica venga fornita da Domoticz al modulo DomBusEVSE.

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

Wallbox smart monofase fatta in casa 230V 7,3kW max (32A)

• Modulo EVSE Creasol DomBusEVSE
  
• Interruttore differenziale di tipo B 2P 40A in grado di rilevare correnti differenziali che proteggono il circuito anche se le correnti sono in CC.
• Un contatore di energia DDS238-2 ZN/S (versione Modbus) per tenere conto dell'energia fornita al veicolo , della potenza di ricarica, ... Questo è un contatore di energia di classe 1 molto preciso. Questo contatore di energia non è obbligatorio : è possibile ometterlo risparmiando spazio e costi, ma si perderebbero le statistiche e i grafici sulla potenza e sull'energia utilizzata per la ricarica del veicolo.
• Un contattore 2P 40A per abilitare/togliere l'alimentazione di rete al veicolo, scollegando il veicolo se il processo di ricarica è SPENTO.
• Un contatore di energia DDS238-2 ZN/S collegato alla rete elettrica , per rilevare la potenza di importazione/esportazione e tenere conto di energia, tensione, fattore di potenza e frequenza. Questo è utile anche per misurare la potenza e l'energia consumate dall'edificio e avere dei bei grafici che mostrano questi parametri nel corso degli anni.
  In caso di sistema domotico con un contatore di potenza di rete già esistente , che fornisce il valore di potenza con intervalli max di 10 s, è possibile utilizzarlo senza collegare il contatore a DomBusEVSE, ma aggiungendo una semplice automazione che imposta un dispositivo virtuale Grid Power su DomBusEVSE all'accensione i cambiamenti; il valore della potenza dovrebbe essere negativo nel caso in cui la potenza venga esportata in rete.
• Cavo di tipo 2 o cavo di tipo 1 per collegare il veicolo e, naturalmente, alcuni cavi per collegare insieme tutte le parti. Il cavo EV per la ricarica monofase è dotato di 4 fili: Linea, Neutro, PE e Controllo Pilota.
• Se manca l'alimentatore 13,6Vdc è necessario un alimentatore 13,6V 15W

Il modulo DomBusEVSE funziona sia in modalità stand-alone (senza controller domotico) che con un controller domotico come Home Assistant, Node-RED, Domoticz, ... In quest'ultimo caso è necessario un adattatore USB/RS485 per interfacciare il controller domotico con il Modulo DomBuseEVSE. Si prega di notare che il bus RS485 necessita di due resistenze di terminazione (100 - 150 Ohm, collegate tra i morsetti A e B) alle estremità del bus: se necessario, è possibile aprire il modulo EVSE (svitando le 4 viti) e cortocircuitare, mediante una saldatura. ferro, i 2 pad PCB denominati Rb .

Configurazione

Realizza tutti i cablaggi come indicato nello schema sopra (clicca per ottenere lo schema in PDF con risoluzione più alta ), ma collega solo il contatore di energia che misura l'energia al veicolo elettrico.

Suggeriamo di posizionare i moduli della wallbox in un quadro elettrico da interno , possibilmente vicino al punto in cui parcheggerete l'auto, ma anche vicino al quadro elettrico principale o all'inverter solare, se presente, per ridurre al minimo la lunghezza del cavo: utilizzare cavi da 6mm² (o 10mm²) per l'alimentazione di rete. Posizionare quindi una piccola scatola 10x10 cm dove è parcheggiata l'auto elettrica , al coperto o all'aperto, collegata da 3 cavi da 6 mm² (o 10 mm²) (L,N,PE) più un cavo schermato 2x0,22 mm² (cavo standard per sistemi di allarme): un filo è collegato alla morsettiera CP (controllo pilota) e gli altri fili + schermatura sono collegati a PE/GND. Il cavo Tipo-2 o Tipo-1 (con solo connettore al veicolo) verrà collegato alla piccola scatola.

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

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

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

Tutte le parti dovrebbero essere disponibili nel Creasol Store

Configurazione con Domoticz

Le prossime istruzioni 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 plugin DomBus 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 predefinito 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 poi 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 EVMAXPOWER ed EVMAXCURRENT, quindi salvare.

Crea una nuova stanza per raggruppare tutti i dispositivi EVSE: Configurazione -> Altre opzioni -> Piani -> Pianta della 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 interruttore differenziale di tipo B e contattore e assegnare l'indirizzo = 2 in questo modo: selezionare Domoticz -> Utilità -> Dispositivo M1 Addr, fare clic sul pulsante Modifica e scrivere nel campo Descrizione ,ADDR=2 quindi salva. Collegare quindi il contatore di energia principale (che misura la potenza scambiata con la rete) e assegnare l'indirizzo=3: selezionare Domoticz -> Utilità -> Dispositivo M1 Addr, fare clic sul pulsante Modifica e scrivere nel campo Descrizione , ADDR=3 quindi salvare.

Se è già disponibile un contatore di energia connesso alla rete elettrica, è sufficiente installare un semplice script che, al variare della potenza proveniente dalla rete, aggiorna il valore del “dispositivo virtuale” Grid Power che viene creato automaticamente.

Configurazione del modulo DomBusEVSE da utilizzare con Home Assistant

Ti invitiamo a controllare la pagina dell'Assistente Domestico .

Wallbox smart monofase fatta in casa 400V 11kW o 22kW max (32A)

• Modulo EVSE Creasol DomBusEVSE
  
• Interruttore differenziale di tipo B 4P 25 o 40A in grado di rilevare correnti differenziali che proteggono il circuito anche se le correnti sono in CC.
• Un contatore di energia trifase DTS238-4 ZN/S (versione Modbus) per tenere conto dell'energia fornita al veicolo , della potenza di carica, ... Si tratta di un contatore di energia di classe 1 molto preciso. Questo contatore di energia non è obbligatorio : è possibile ometterlo risparmiando spazio e costi, ma si perderebbero le statistiche e i grafici sulla potenza e sull'energia utilizzata per la ricarica del veicolo.
• Un contattore 4P 25A o 40A per abilitare/togliere l'alimentazione di rete 400V al veicolo, scollegando il veicolo se il processo di ricarica è SPENTO.
• Un contatore di energia trifase DTS238-4 ZN/S collegato alla rete elettrica , per rilevare la potenza di importazione/esportazione e tenere conto di energia, tensione, fattore di potenza e frequenza. Questo è utile anche per misurare la potenza e l'energia consumate dall'edificio e avere dei bei grafici che mostrano questi parametri nel corso degli anni. Questo contatore di energia non è necessario nel caso in cui si utilizzi il modulo EVSE in un sistema domotico con un contatore di potenza di rete già esistente , fornendo il valore di potenza con intervalli massimi di 10 s: è possibile aggiungere una semplice automazione che imposta il dispositivo virtuale Grid Power su DomBusEVSE al cambio di corrente; il valore della potenza dovrebbe essere negativo nel caso in cui la potenza venga esportata in rete.
• Cavo di tipo 2 o cavo di tipo 1 per collegare il veicolo e, naturalmente, alcuni cavi per collegare insieme tutte le parti. Il cavo EV per la ricarica monofase è dotato di 4 fili: Linea, Neutro, PE e Controllo Pilota.
• Se manca l'alimentatore 13,6Vdc è necessario un alimentatore 13,6V 15W

Il modulo DomBusEVSE funziona sia in modalità stand-alone (senza controller domotico) che con un controller domotico come Home Assistant, Node-RED, Domoticz, ... In questo caso è necessario un adattatore USB/RS485 per interfacciare il controller domotico con DomBuseEVSE modulo.

Configurazione di DomBusEVSE per funzionare con alimentazione elettrica trifase

È obbligatorio impostare il parametro EVMETERTYPE=1 anche se al modulo EVSE non sono collegati direttamente contatori di energia: ciò serve per far sapere al modulo EVSE che viene utilizzata la fonte di alimentazione trifase, regolando di conseguenza la corrente di carica.

Alcuni parametri possono essere modificati, come:
EVMETERTYPE=1 (usa fonte di alimentazione trifase)
EVMAXPOWER=9000 (potenza massima prelevabile dalla rete)
EVSTARTPOWER=4200 (potenza minima disponibile per avviare la sessione di ricarica)

Wallbox intelligente fatta in casa che può passare dalla ricarica monofase a quella trifase

I caricabatterie di bordo per EV richiedono una corrente minima di 6A per avviarsi , corrispondente a circa 1000W in monofase e 3600W in trifase.
Chi ha un impianto fotovoltaico sul tetto e una casa trifase normalmente vuole caricare il veicolo utilizzando solo l'energia solare (monofase) e, in caso di necessità, caricare a piena potenza utilizzando l'energia della rete elettrica (trifase). .
DomBusEVSE , dalla Rev. 02i7, è in grado di pilotare due contattori 2P:

• un contattore 2P (40A), pilotato dall'uscita RL1, per collegare L1 e N al cavo EV (monofase)
• un altro contattore 2P (25A o più), per collegare anche L2 e L3 (trifase) al cavo EV

In questo caso è necessario configurare il dispositivo RL2 come EV3PSELECT (Domoticz: aggiungere ,EV3PSELECT alla descrizione del dispositivo RL2; Modbus: impostare il registro 513 con il valore 254).

Quando RL2 è configurato come EV3PSELECT, è possibile
1. interrompere la ricarica (Modalità EVM=Off)
2. abilitare il dispositivo RL2
3. avvio della ricarica (Modalità EVM=Solare o 25% o più): il modulo EVSE attiverà entrambi i contattori contemporaneamente, consentendo la ricarica trifase (ricarica rapida, fino a 22000 W).

1. interrompere la ricarica (Modalità EVM=Off)
2. disabilitare il dispositivo RL2
3. avviare la ricarica (Modalità EVM=Solare o 25% o più): il modulo EVSE attiverà solo il contattore pilotato da RL EV, consentendo la ricarica monofase (ricarica lenta, fino a 1000 W).

Da fare: diagramma

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; mostra un viaggio al Lago di Garda, nel Nord Italia, con una breve sessione di ricarica presso una stazione da 11kW , e poi una lunga sessione di ricarica utilizzando la wallbox DomBusEVSE in modalità SOLARE (solo energia da fotovoltaico).

Durante la sessione di ricarica a casa, in modalità SOLAR, erano accesi sia la lavatrice che il forno: in questi casi il modulo EVSE riduceva al minimo la corrente di carica e dopo 90 secondi terminava la sessione finché la potenza disponibile non tornava al di sopra del parametro EVSTARTPOWER . Come mostrato nelle tabelle sottostanti, il modulo garantisce che nessuna energia provenga dalla rete, in modalità SOLARE.

Funzionalità DomBusEVSE Modbus RTU (per la versione Modbus)

All'accensione il modulo mostra sul LED rosso l'attuale indirizzo Modbus slave (indirizzo registro=8192) in formato decimale, sul LED verde il baudrate seriale (reg. 8193), ed infine sul LED rosso la parità seriale (reg. 8194) ).
Se un valore è zero, viene emesso un lampeggio lungo.

Ad esempio, se reg(8192)=227, reg(8193)=0, reg(8194)=0, all'accensione verranno visualizzati i seguenti lampeggi del led:
2 lampeggi rossi, pausa, 2 lampeggi rossi, 7 lampeggi rossi (indirizzo slave= 0xe3 = 227 in decimale), pausa, 1 lampeggio verde lungo (reg(8193)=0 => baudrate=115200bps), pausa, 1 lampeggio rosso lungo (reg(8194)=0 => parità=Nessuna).

Il dispositivo sarà operativo solo quando saranno visualizzati i parametri indirizzo/baudrate/parità: il modulo accetterà quindi i comandi tramite Modbus RTU e mostrerà periodicamente lo stato delle uscite per tutte le porte, da 1 alla porta massima: il lampeggio verde indica che lo stato della porta è spento, rosso flash significa che la porta è attiva.

Indirizzo slave predefinito: 227 (0xe3)

E' possibile attivare una o più uscite per un certo periodo di tempo (uscita monostabile/timerizzata) come indicato in tabella. Il parametro corrispondente al tempo necessario può essere calcolato utilizzando le seguenti regole:

Da 0 a 60s => risoluzione 31,25ms 2=62,5ms, 3=93,75ms, ... 1920=60s => valore=tempo_in_millisecondi/31,5
Da 1m a 1h con risoluzione 1s 1921=61s, 3540+1920=5460=1h => valore=(tempo_in_secondi-60)+1920
Da 1h a 1d con risoluzione 1m 5461=1h+1m, 1380+5460=6840=24h => valore=(tempo_in_minuti-60)+5460
Da 1d a 1500 giorni con risoluzione 1h 6841=25h, 6842=26h, e così via => valore=(time_in_hours-24)+6840

Le tabelle seguenti mostrano alcuni esempi di comandi Modbus.

Il protocollo Modbus può essere testato facilmente utilizzando un programma Modbus, come mbpoll per Linux:

mbpoll -v -m rtu -0 -1 -a 1 -b 115200 -P none -r 0 /dev/ttyUSB0 32 0 64 128 0 0 0 65280

per attivare RL1 per 1s, R3 per 2s, RL4 per 4s e RL8 per sempre.

mbpoll -v -m rtu -0 -1 -a 1 -b 115200 -P nessuno -r 255 -c 1 /dev/ttyUSB0

per leggere tutti gli stati dei porti.

Utilizzo del modulo DomBusEVSE con Home Assistant

La versione modbus di DomBusEVSE può essere utilizzata con l'hub HomeAssistant utilizzando l'integrazione nativa Modbus. Maggiori informazioni nella pagina specifica di Home Assistant .

Wallbox DomBusEVSE in modalità gestita

Quando il modulo DomBusEVSE è configurato in modalità gestita , il controller domotico è responsabile di impostare la corrente di carica come preferita. Ovviamente tutte le protezioni riguardanti la corrente massima, la corrente minima ed eventuali allarmi provenienti dalla vettura sono correttamente gestiti dal modulo EVSE. Questa modalità operativa è utile solo in alcuni casi, dove si utilizzano molte wallbox e la corrente di carica deve essere completamente controllata dal sistema domotico. La modalità autonoma è la modalità operativa preferita.
Nella modalità gestita è possibile:
1. imposta facilmente il livello minimo e massimo della batteria
2. imposta facilmente la corrente di carica massima
3. quando il livello della batteria è inferiore al minimo, caricare alla massima potenza consentita 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! Il 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, effettuare la ricarica utilizzando esclusivamente energia proveniente 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 potenza massima disponibile è P+10% per sempre, e P+27% per un massimo di 90 minuti ogni 180 minuti : la potenza di ricarica sarà la più alta possibile, regolando la potenza di ricarica per ottenere la massima massima potenza disponibile evitando disconnessioni . La potenza di ricarica viene aggiornata ogni 6 secondi per prendersi cura degli altri elettrodomestici dell'edificio.

Fare clic per vedere un video di DomBusEVSE che funziona in modalità gestita, controllato da uno script Domoticz

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 viene 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 3 kW, la casa consumi 1 kW, la potenza massima dalla batteria sia 5 kW, la potenza massima dalla rete sia 6 kW

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

Istruzioni

Prima attivazione e Avvertenze

1. Assicurati che l'hardware sia assemblato correttamente, che le dimensioni dei cavi siano scelte correttamente e che i collegamenti siano ben eseguiti : tieni presente che la dissipazione di potenza dipende da I² e 32 A è una corrente enorme per una sessione di ricarica che può durare diverse ore!
2. Impostare il parametro EVMAXCURRENT a 16 o 32 Ampere, a seconda del cavo utilizzato per collegare il veicolo
3. Imposta il parametro EVMAXPOWER alla massima potenza disponibile dalla rete elettrica (3000, 6000, 6600, ...)
4. Altri parametri possono essere impostati successivamente, se necessario.
5. Seguire le istruzioni riportate di seguito per avviare una sessione di ricarica: la prima volta che la sessione di ricarica viene avviata utilizzando la piena potenza disponibile, interrompere la sessione dopo 5-10 minuti per controllare la temperatura su tutte le connessioni e i cavi !

Avvia e interrompi le sessioni di ricarica

1. Collegare il cavo al veicolo, se non già collegato: il LED DomBusEVSE deve lampeggiare due volte in verde (veicolo collegato)
2. Utilizzando il pulsante Up/Down o il controller domotico, impostare EVMode su Solar, 25%, 50%, 75% o 100%: se il livello della batteria dell'EV è basso, la ricarica inizia e il LED blu su DomBusEVSE lampeggerà N volte indicando la potenza di ricarica attuale in kW; ad esempio, se il led blu lampeggia 5 volte, la corrente di carica ora è compresa tra 4 e 5kW.
3. Per interrompere la ricarica, premere il pulsante Giù per 1 secondo.
4. Se il parametro EVAUTOSTART è On, alla successiva connessione del veicolo, la sessione di ricarica inizierà automaticamente utilizzando la stessa EVMode utilizzata l'ultima volta.

Programmazione della ricarica

Utilizza il sistema domotico collegato al modulo DomBusEVSE per avviare e interrompere la ricarica in determinate ore, a seconda del costo energetico. Ad esempio chi ha un grande impianto fotovoltaico dovrebbe disattivare la ricarica tra le 7 e le 11 e tra le 18 e le 22 per aiutare la rete elettrica ad esportare energia invece di consumarla ricaricando l'auto.

Inoltre, se il veicolo è collegato al sistema domotico, è possibile creare un semplice script che confronti lo stato di carica della batteria del veicolo elettrico con un SoC minimo che deve essere garantito utilizzando sia l'energia solare che quella della rete per caricarla nel modo più veloce (Modalità EVM=100%); al di sopra del SoC minimo, ricarica utilizzando solo energia rinnovabile (EVMode=Solar).