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Uns erreichen viele Anfragen ob der WARP Charger auch mit einem längeren Ladekabel erhältlich ist. Die Typ 2 Ladekabel für die WARP Charger erhalten wir vom Hersteller fertig für 5m konfektioniert, so dass wir keine Sonderlängen bieten können. Wir haben aber bereits vor Weihnachten weitere Kabel mit einer Länge von 7,5m bestellt. Wir haben allerdings noch kein Versandtermin und der Versand per Seecontainer zu uns dauert etwa eineinhalb Monate. Daher werden diese Kabel nicht mehr rechtzeitig für den Versand im Januar bei uns ankommen. Einen Versand der Wallboxen mit 7,5m Ladekabel halten wir im Februar für realistisch.

Wie geht es nun weiter?

Die WARP Charger Wallboxen werden wir im Januar mit 5m und 7,5m Ladekabel anbieten. Wir werden dementsprechend die Artikel im Shop anpassen. Der Aufpreis von 5m auf 7,5m wird 42,02€ netto betragen (bei 19% MwST 50€). Jeden, der dieses Jahr eine Wallbox vorbestellt hat, werden wir anschreiben mit der Möglichkeit dann im Januar auf 7,5m upzugraden. Der Versand der 5m Wallboxen erfolgt im Januar. Der für die 7,5m Wallboxen dann im Februar. Wer also einen WARP Charger mit 7,5m Ladekabel haben möchte, kann dieses Jahr noch die 5m Variante vorbestellen und somit den 16% Mehrwertsteuerpreis sichern*.

* Da für alle Wallboxen bei Auslieferung ab Januar 19% Mehrwertsteuer fällig werden, werden wir natürlich die 19% auf der Rechnung auch ausweisen. Der Bruttobetrag bleibt aber identisch zu dem aus der Vorbestellung. Das heißt bei einer Vorbestellung jetzt noch im Dezember sichert ihr euch den günstigeren Bruttobetrag.

Als vorweihnachtliches Geschenk zeigen wir euch heute den aktuellen Stand der Software der WARP Charger Smart und Pro. Alles was hier beschrieben und gezeigt wird ist der aktuelle Stand, der sich bis zur Auslieferung im Januar noch ändern kann und wird. Die Software ist vollständig Open Source und ist, genau wie der Quellcode der EVSE-Firmware, auf Github verfügbar.

Webinterface



Die Hauptseite des Webinterfaces zeigt kompakt den aktuellen Ladetatus der Wallbox, sowie Ladezeit und -strom, und erlaubt es die Ladung zu steuern. Es kann sowohl das automatische Laden (de-)aktiviert werden, als auch manuell eine Ladung gestartet oder gestoppt werden.

In der Variante Pro mit verbautem Stromzähler wird zusätzlich der Ladeverlauf über die letzten 48 Stunden und die aktuelle Leistungsaufnahme gezeigt.

Ladecontroller


Die Unterseite des Ladecontrollers gibt detaillierte Auskunft über den Zustand des Ladecontrollers (des EVSE Bricklets) und dessen Hardware-Konfiguration. Der erlaubte Ladestrom, mit dem ein Auto geladen werden kann, ist das Minimum des konfigurierten Ladestroms und der Maximalströme des eingehenden (zur Stromversorgung) und ausgehenden (zum Auto) Kabels.

Falls Probleme beim Laden auftreten können diese mit den Informationen dieser Seite diagnostiziert werden.

Stromzähler (nur Pro)



Die Stromzähler-Seite zeigt ähnlich zur Status-Seite einen 48-Stunden-Ladeverlauf, sowie die aktuelle Leistungsaufnahme. Zusätzlich rechnet der Stromzähler den Stromverbrauch mit, sowohl seit Herstellung als auch zurücksetzbar. Der Verlaufsgraph kann außerdem in einen Live-Modus umgeschaltet werden. Dann wird mit einer hohen Auflösung der Ladeverlauf der letzten Minuten gezeigt, um zum Beispiel Ladekurven des Autos beobachten zu können.

WLAN

Hier können die Verbindung zu einem WLAN und der eigene Access Point der Wallbox konfiguriert werden.

System

Auf der System-Unterseite können Firmware-Aktualisierungen eingespielt werden und die Wallbox kann in den Auslieferungszustand zurückgesetzt werden. Die Box öffnet dann wieder einen eigenen Access Point mit dem Passwort aus der Anleitung.

APIs

Die Wallbox kann nicht nur über das Webinterface, sondern auch über eigene Software gesteuert werden. Der gesamte Zustand der Wallbox kann abgefragt und das Laden kontrolliert werden. Damit kann zum Beispiel sichergestellt werden, dass nur mit dem Überschuss einer eigenen PV-Anlage geladen wird.

Aktuell erfolgt die Kommunikation mit der Wallbox mit JSON über HTTP. Zur Auslieferung im Januar wird zudem MQTT unterstützt werden. Eine genaue Dokumentation der API folgt.

Ausblick

Die Software der Wallbox wird kontinuierlich weiterentwicklet. Sämtliche Updates und Erweiterungen bleiben wie gewohnt Open Source und kostenlos.
Bis zur Auslieferung im Januar folgt noch die Implementierung der MQTT-API, sowie diverse kleinere Überarbeitungen und Bugfixes.

Folgende Features werden in späteren Aktualisierungen hinzugefügt:

• Experten-Modus, der über WLAN den direkten Zugriff auf angeschlossene Bricklets ermöglicht.
• Lastmanagement zwischen mehreren Boxen: Dabei verteilt eine Box die verfügbare Leistung auf sich selbst und mehrere andere Wallboxen, um sicherzustellen, dass die Maximallast des Hausanschlusses nicht überschritten wird.
• Unterstützung weiterer Protokolle zur Steuerung der Wallbox.

Bei weiteren Feature-Wünschen oder anderen Anregungen sind wir unter info@tinkerforge.com zu erreichen.

Wir freuen uns auf eure Rückmeldung! Im Januar folgt hier ein weiterer Post, der den Aufbau der Wallbox beschreibt.

Bis dahin, Frohe Weihnachten!

Die steckbaren Federklemmen, die unter anderem bei den Industrial Bricklets genutzt werden, setzen wir schon seit Jahren ein. Werden diese mit dem richtigen Drahtdurchmesser genutzt, so kann man den Draht einfach einstecken. Die Verbindung ist dann sehr einfach hergestellt. Möchte man zum Beispiel einen sehr dünnen Draht oder aber eine Litze nutzen, so kann man diese nicht einfach einstecken. Man muss mit einem Schraubendreher die Klemmenöffnung betätigen. Mitunter ist dies nicht so einfach. Oft gab es von unseren Kunden das Feedback dass sie lieber eine Schraubverbindung nutzen würden. Aus diesem Grund verschicken wir ab sofort jedes Industrial Bricklet mit einem 8 Pol Stecker mit Schraubverbindung. Im Gegensatz zur vorherigen Variante werden die Kabel nun in dem Stecker verschraubt und nicht mehr gesteckt. Dadurch ist beispielweise ein späterer Austausch der Kabel deutlich einfacher. Die Federklemm-Stecker wird es weiterhin als Zubehör Artikel im Shop geben.

In unserem Blog war zuletzt wenig Neues zu lesen. Wir waren in der Zeit aber nicht untätig und haben viele neue Produkte in Arbeit, die wir euch in der nächsten Zeit vorstellen möchten. Heute beginnen wir mit etwas außergewöhnlichem.

Tinkerforge beschäftigt sich schon lange mit der Elektromobilität. Auftakt machte das SM!GHT Projekt, bei dem wir uns mit der Sensorik und Elektrofahrzeug-Lademöglichkeiten in Straßenlaternen beschäftigten. Die eigentliche Ladeelektronik kam bei diesen Produkten nicht von uns, aber irgendwie hat uns das seitdem nicht losgelassen. Als dann Ende 2019 die ersten fünf Firmen-Elektrofahrzeuge von uns beschafft wurden, wurde das Thema Ladeelektronik umso interessanter für uns.

Es gibt viele Anbieter von Wallboxen. Der überwiegende Teil wird von größeren Konzernen angeboten. Open Source, Haltbarkeit und Zugriffsmöglichkeiten für den Kunden sind für diese meistens Fremdworte. Auf der anderen Seite gibt es aber auch Open Source Bastlerprojekte. Es ist beeindruckend was Leute in ihrer Freizeit entwickeln. Unter Produkt- und Sicherheitsaspekten betrachtet, stellen diese aber für uns keine Grundlage dar um damit kommerzielle Produkte zu vertreiben für die wir haften.

Aus diesem Grund haben wir entschieden etwas eigenes machen.

Mit dem EVSE Bricklet (Coming soon) starteten wir mit der Entwicklung eines DIN EN 61851‐1 konformen Ladecontrollers. Über weitere technische Details werden wir in einem weiteren Blogeintrag berichten. Dieser Controller ist das erste Bricklet, welches standalone, d.h. ohne Steuerung über ein Brick, eingesetzt werden kann. Es kann aber auch wie alle anderen Bricklets von einem Brick ferngesteuert werden. Das EVSE Bricklet ermöglicht das Wechselspannungs-Laden (AC) von Elektrofahrzeugen über einen Typ2 Stecker. Wichtig war uns eine hohe Sicherheit, so dass das EVSE Bricklet die Erdung permanent überwacht und das Schütz bei Schaltvorgängen prüft und somit feststellen kann, wenn das Schütz nicht schaltet oder aber "klebt" und somit nicht abschaltet.

Den gesetzlich vorgeschriebenen Schutz vor Gleichspannungs-Fehlerströmen (DC) haben wir über ein zugekauftes Modul realisiert, welches im Fehlerfall einen vorgeschalteten 30mA Typ A Fehlerstromschutzschalter (FI) auslöst. Dies geschieht indem es im DC-Fehlerfall einen AC-Fehlerstrom erzeugt, welches den FI auslöst.

Synergie Effekte gibt es mit unserem Projekt C/C++ Bindings für Mikrocontroller. Wir werden dazu auch noch in einem eigenen Blogeintrag berichten. Erste Informationen und eine Beta gibt es aber in unserem Forum. Zusätzlich veröffentlichen wir zeitnahen unseren ESP32 Brick, welcher wie der Name schon sagt mit einem leistungsstarken Mikrocontroller mit angebundenen WLAN vom Typ Espressif ESP32 (ESP32-WROOM-32E) ausgestattet ist. Infos dazu folgen ebenfalls noch.

Mit diesen ganzen Möglichkeiten haben wir eine vergleichsweise kostengünstige Lösung zur Hand um eine WLAN-fähige Wallbox anbieten zu können, die einen sicheren Betrieb gewährleistet und die gesetzlichen Anforderungen erfüllt.

Viele Wallboxen setzen auf vergleichsweise dünnwandige ABS Gehäuse. Für unsere ersten Prototypen setzten wir auch auf ABS oder Polycarbonat Gehäuse, wir hatten aber immer das Gefühl das diese qualitativ einen schlechten Eindruck machen. Irgendwann hatten wir dann ein glasfaserverstärktes Polyestergehäuse in der Hand und wussten schnell, dass dies unser Gehäuse ist. Mit Abmessungen von 160mm x 260mm x 91mm wiegt dieses alleine bereits 1,7 kg und besitzt eine Wandstärke von über 6mm. Dieses Gehäuse ist natürlich wasserdicht, UV beständig und besitzt eine extreme Schlagfestigkeit. Um optisch auch etwas zu bieten bringen wir frontseitig eine 1,5mm starke gebogene Edelstahlfront an, die wir bei Bedarf auch kundenspezifisch gravieren können.

Damit war unser "WARP Charger" geboren. WARP steht dabei für "Wall Attached Recharge Point". Im Gegensatz zu vielen anderen Lösungen ist nicht alles auf einer Leiterkarte untergebracht, sondern wir setzen Hutschienenmodule ein. Wir halten dies für sinnvoll, da der Nutzer damit eine gewisse Modularität erhält. Das Schütz ("Relais") einer Wallbox stellt die Stromversorgung für den Ladevorgang zum Elektrofahrzeug her. Hierbei handelt es sich aber um ein mechanisches Bauteil, welches sehr viele Schaltvorgänge bietet. Allerdings ist dieses irgendwann auch einmal defekt. Wenn alles auf einer Leiterkarte untergebracht ist gestaltet sich der Austausch schwierig. Ein Hutschienen-Schütz kann dagegen recht einfach und kostengünstig von einem Elektriker ausgetauscht werden. Viele Wallboxen setzen auf ein 40A Schütz, welches für die auftretenden Ströme von 32A (bei 22kW) ausreichend wäre. Bei 11kW Versionen werden zum Teil sogar noch kleinere Varianten eingesetzt. Unabhängig von der Wallbox-Variante verbauen wir immer ein 4-poliges 63A Hutschienen-Schütz. Wir haben absichtlich dieses Schütz gewählt,
da es für 63A Ströme ausgelegt eine größere Haltbarkeit erwarten lässt.

Den WARP Charger gibt es in drei Varianten: Basic, Smart und Pro. Eine genaue Beschreibung gibt es auf den jeweiligen Shop-Seiten. Aktuell gibt es dazu noch keine Dokumentationsseiten sondern ein Handbuch in Form eines PDFs auf der Shopseite.

Alle drei Varianten verwenden das gleiche Gehäuse, welches frontseitig einen Taster mit blauer Status LED besitzt. Über den Taster kann ein aktiver Ladevorgang abgebrochen werden. Ein ebenfalls verbauter Schlüsselschalter auf der Unterseite der Wallbox kann genutzt werden um die Wallbox außer Betrieb zu setzen. Alle Wallboxvarianten werden als 11kW oder 22kW Modellen angeboten. Hauptunterschied zwischen der 11kW und 22kW Variante ist das verwendete Typ 2 Ladekabel. Bei der 11kW Variante kommt ein Kabel mit 5x2,5mm² Leiterquerschnitt zum Einsatz. Bei der 22kW Variante kommt ein Kabel mit 5x6mm² Leiterquerschnitt zum Einsatz, wodurch das Kabel deutlich dicker ist.

Der WARP Charger Basic ist mit dem EVSE Bricklet ausgestattet, welches im standalone Betrieb verwendet wird. In dieser Variante lädt die Wallbox angeschlossene Fahrzeuge. Status- und Fehlerinformationen werden über die blaue LED ausgegeben. Der Ladestrom der Wallbox wird abhängig von der Stromversorgungszuleitung am EVSE Bricklet mittels interner Schiebeschalter vom Elektriker fest eingestellt.

Der WARP Charger Smart ist zusätzlich mit unserem neuen ESP32 Brick ausgestattet. Über diesen Brick kann die Wallbox über WLAN konfiguriert werden. Der über die Schiebeschalter vorgegebene maximale Ladestrom kann über die Webseite weiter reduziert werden. Somit kann der Nutzer selbst entscheiden ob er sein Fahrzeug gerade langsam oder schnell aufladen möchte. Eine Fernsteuerung der Wallbox per MQTT wird ebenfalls möglich sein. Die Wallbox kann damit in das eigene Hausautomatisationssystem (OpenHAB, FHEM, ioBroker etc.) eingebunden und ferngesteuert werden.

Bei dem WARP Charger Pro baut auf die Smart Variante auf und ist zusätzlich noch mit einem MID geeichter Modbus Stromzähler, welcher über ein RS485 Bricklet 2.0 ausgelesen wird, ausgestattet. Die Webseite der Wallbox stellt die Messergebnisse und Statistiken dazu dar. Der Stromzähler kann über die MQTT Schnittstelle der Wallbox auch ausgelesen werden.

Die Varianten Smart und Pro sind über das Förderprogramm KfW 440 förderfähig. Dabei kann auch die 22kW beschafft werden, diese muss nur vom Elektriker auf 11kW eingestellt werden.

WARP Charger Basic und Smart bieten wir abgesehen von der 11kW und 22kW Variante in zwei Versionen. Einmal mit angeschlossener Stromversorgungsleitung mit CEE Stecker oder ohne Stromversorgungsleitung. Hier kann der Elektriker die Stromversorgung einfach über einen internen Klemmenblock anschließen. Die Variante Pro unterscheidet sich davon. Da noch ein Zähler verbaut wurde, war uns ein direkter Anschluss der Stromversorgungsleitung am Zähler aus Elektrikersicht zu umständlich. Daher liefern wir diese Box immer mit einer 2 Meter langen Stromversorgungsleitung aus. Man kann zwischen offenen Kabelenden und einem Kabel mit CEE Stecker wählen.

Wie immer bei Tinkerforge ist sowohl die Hardware als auch die Software Open-Source. Die Wallboxen können ab sofort vorbestellt werden und werden Anfang Januar 2021 ausgeliefert. Die Software befindet sich aktuell noch in der Entwicklung. Erste Screenshots sind veröffentlicht. Ein Großteil der zuvor genannten Features sind bereits implementiert, allerdings werden wir noch an der Optik arbeiten.

Anfangs werden die Wallboxen nur die zuvor genannten Features bieten. Technisch ist aber deutlich mehr mit der Hardware möglich und wir planen die Software laufend weiterzuentwickeln. Community Beiträge sind sehr gerne gewünscht! Auf unserer Liste steht zum Beispiel die Implementierung eines Lastmanagements zwischen mehreren WARP Chargern.

Wir werden euch mit weiteren Blogeinträgen auf dem Laufenden halten.