Een laadpaal bestaat uit een relais/contactor (links op onderstaand plaatje), een EVSE (Electrical Vehicle Supply Equipment), de elektronica om met de auto te communiceren (in het midden) en de laadstekker (of socket). De EVSE zet een signaal op de CP (Control Pilot) pin van de stekker. Als de stekker in de auto wordt geprikt, zal de auto het signaal aanpassen. De EVSE detecteert dat en bekrachtigt het relais. De auto is nu met het elektriciteitsnet verbonden en kan de accu van de auto opladen. De PP (Proximity Pilot) is via een genormeerde weerstand verbonden met de PE-geleider. Hierlangs kan de EVSE uitlezen tot welke stroomsterkte de laadkabel geschikt is. Tot zover de algemene techniek van een laadpaal.
/overview.jpg)
Afhankelijk van de fabrikant van de laadpaal zal deze zijn eigen EVSE inzetten en zal ook de functionaliteit verschillen. Er zijn onder andere laadpalen, die met GPS en mobiele data zijn uitgerust en op die manier contact maken met een backend om de geladen stroom in rekening te brengen. Ook zijn er laadpalen en/of uitbreidingen op laadpalen voor thuis om aan load balancing te doen en/of te laden wanneer er een overschot aan (zonne) stroom is.
Op de afbeelding hierboven en hieronder zie je de Smart EVSE, een EVSE van Nederlandse bodem. De Smart EVSE ondersteunt 1-3-fasig opladen, een vaste laadkabel of een laadstopcontact. De Smart EVSE beschikt over een display waarop alle moduleparameters kunnen worden geconfigureerd. Doormiddel van het aansluiten van een (optionele) sensorbox of een modbus kWh-meter is slim laden mogelijk. De communicatie tussen de Smart EVSE(s) / Sensorbox of kWh-meters gebeurt via RS485 (modbus).
De mogelijkheden van de Smart EVSE:
- Past in een standaard DIN-railbehuizing.
- Meet het stroomverbruik van andere apparaten en verlaagt of verhoogt automatisch de laadstroom naar de EV. (sensorbox of domotica vereist )
- Twee geschakelde 230VAC-uitgangen, voor contactors.
- Aangedreven RS485-communicatiebus voor sensorbox / Modbus kWh-meters.
- Te gebruiken met vaste kabel, of stopcontact en laadkabel.
- Selecteert automatisch de huidige capaciteit van de aangesloten kabel (13/16/32A)
- Vergrendelingsactuator, vergrendelt de laadkabel in het stopcontact.
- Ondersteuning voor RFID-lezers, beperk het gebruik van het laadstation tot maximaal 20 RFID-kaarten.
- Een optionele Modbus kWh-meter meet het vermogen en de opgeladen energie en geeft dit weer op het LCD-scherm.
- Ingebouwde temperatuursensor.
- RGB led-uitgang voor statusinformatie tijdens het opladen.
- Alle moduleparameters kunnen worden geconfigureerd met behulp van het display en de knoppen.
- WiFi-statuspagina.
- Firmware kan worden opgewaardeerd via de USB-C-poort of via de ingebouwde webserver.
- Rudimentaire ondersteuning voor thuisbatterijen
- Ondersteuning van vertraagd opladen
De Smart EVSE wordt door middel van WiFi met het (thuis)netwerk verbonden en kan via REST API en/of MQTT communiceren met andere slimme apparaten c.q. het domotica systeem.
Het is experimenteel mogelijk om een een tweede contactor (C2) toevoegen die 2 van de 3 fasen van een driefasige netinstallatie uitschakelt; dit kan handig zijn als je wilt opladen via zonne-energie. EV’s hebben een minimale laadstroom van 6A, dus door 2 fasen uit te schakelen kun je laden met een stroom van 6-18A, terwijl 3 fasen een minimale stroom hebben van 3x6A=18A. Zo kun je op kleinere zonne-installaties toch alleen met uitsluitend zonne-energie opladen. Het aansluiten van de C2 gaat via onderstaand schema.
Hieronder de donor laadpaal van EV-box,die ik als behuizing ga gebruiken en waarvan ik de laadsocket en contactors ga hergebruiken. In deel 2 gaan we verder met de ombouw/opbouw.
Bijgewerkt op 5 oktober 2024