Alle berichten van gkoper

Laadpunt voor elektrische auto

Begin van het jaar begon de batterij van de hybride wagen die we al ruim 10 jaar hadden moeilijk te doen. Het werd tijd om om te zien naar een vervanger. Die werd gevonden in een tweedehands Renault Zoe. De actieradius met de huidige accu is 125 km maar nieuwere modellen kunnen meer dan 400 km. Aangezien de accu gehuurd wordt en wordt vervangen zodra de capaciteit beneden een bepaalde limiet komt zullen we daar op enig moment vanzelf aan toe zijn.

De auto is bedoeld voor woon-werk verkeer, van de orde van 25 km enkele reis. Daar is deze auto prima geschikt voor. Voor langere afstanden moet tussentijds bijgeladen worden. In het Westen van het land is dat geen probleem met alle Fastned-punten langs de snelwegen. In de buitengebieden is het oppassen geblazen. In de buurt opladen is wel mogelijk maar er zijn toch wat beperkingen. In de eerste plaats zijn we echt niet de enige met een elektrische auto, er zijn dus meer kandidaten voor een openbare laadpaal. Ten tweede zijn de openbare laadpalen niet echt naast de deur.

Het idee was dus om thuis een laadpunt te maken. Er zijn firma’s die dat maar wat graag voor je oplossen. Nadelen zijn ten eerste dat de kosten vrij hoog zijn en ten tweede dat men maar beperkt controle over het eigen laadpunt heeft. Zelfbouw blijkt heel goed mogelijk te zijn voor iemand met elektrotechniek/electronica kennis. Er zijn twee zaken die – in feite apart van elkaar – geregeld moeten worden. Ten eerste is een 3-fasen aansluiting nodig en ten tweede moet een aansluitkast voor de laadkabel van de auto worden gemaakt.

3-fasen aansluiting

De bestaande groepenkast, zie boven, is uitgebreid ten opzichte van de drie groepen die aanwezig waren bij de overdracht van de woning, 1990. De uitbreidingen betroffen een aparte groep voor de schuur met wasmachine,  een aparte groep voor de vaatwasser in de keuken en een voor de oven in de keuken. Het geheel was afgezekerd met 25 A, dus alles tegelijk was nooit een optie. Aangezien een laadpunt dat in een enigszins redelijke tijd een accu oplaadt tenminste 3x 10 A nodig heeft is sowieso een 3-fasen aansluiting nodig. De bestaande groepen kunnen dan netjes gebalanceerd over de drie fasen verdeeld worden zodat op elke fase de stroom onder de afgezekerde waarde van 25 A kan blijven.

Hoe een nieuwe groepenkast aangelegd moet worden is redelijk voor de hand liggend, ook hier zijn beschrijvingen van op het internet te vinden; bijvoorbeeld hier. In feite zijn alle onderdelen bij Vekto te koop en dat is wel zo handig. Terugsturen of ruilen zijn doorzichtig geregeld. Het enige nadeel is dat het grote assortiment opzoeken van onderdelen soms wat in de weg staat. Vaak gewoon doorbijten en dan vind je het wel. Dat laatste geldt overigens voor bijna alle onderdelen-webshops die ik regelmatig gebruik.

In het onderhavige geval is gekozen voor twee groepenkasten naast elkaar, elk voor 2 rijen van 12 standaard-eenheden. Een hoofdschakelaar is tegenwoordig verplicht dus die kan op de onderste rij in de rechterkast, meteen boven de doorvoer vanaf de elektriciteitsmeter. Vervolgens heeft men de keuze de – hier zes – groepen te voorzien van gemeenschappelijke aardlekschakelaars (maximaal 3 groepen) en vervolgens een 16 A-automaat per groep. Een elegantere oplossing bestaat uit voor elke groep een gecombineerde 16 A automaat met ingebouwde (30 mA) aardlekschakelaar, een zogenaamde aardlekautomaat of “alamat”.  Het voordeel is dat als er in een groep een gestelsluiting plaatsvindt waardoor aardlek ontstaat, alleen de betreffende groep uitvalt. Met een transformator voor de bel-voeding is de rechterkast compleet.

De linkerkast is voor de 3-fasenaansluiting(en). Ook hier een (30 mA) alamat maar nu voor 3 fasen met nuldraad, ook voor 16 A. per fase. Van hieruit gaat het laadpunt gevoed worden. We verwachten nog een verbouwing van de carport aan de zijkant van het huis en daarom kozen we voor een 3-fasen stopcontact aan de voorgevel met een aansluitsnoer aan de aansluitkast voor de auto. Om te voorkomen dat het geheel constant aanstaat en om het laden later zodanig te controleren dat optimaal gebruik gemaakt wordt van goedkope stroom is een relais toegevoegd (elektrisch bediende schakelaar). Dit relais wordt op zijn beurt gestuurd door een op afstand te bedienen schakelaar. Relais (4 polig NO 63 A) zijn te vinden bij Vekto (zie boven) maar naar de afstandsbediende schakelaar is het even zoeken. Een geschikte kandidaat bleek de EM6556 van Eminent. Is met wat knutselwerk goed in te bouwen in een 2-eenheden module (DIN-rail module box – 2MG | GD2MG) en daarmee kan de schakelaar naast het relais worden gemonteerd.

De kabel naar het 3-fasen stopcontact wordt aan de onderkant van deze kast ingevoerd. De kabel gaat onder de vloer door naar de zijkant van het huis. Om zo’n fel rood stopcontact enigszins aan het zicht te ontrekken hebben we er nog een “vogelhuisje” omheen gebouwd. Achter een klimstruik valt het nauwelijks op.

Toen de kast klaar was – voorlopig de drie fasen doorverbonden – moest Liander de 3-fasen-aansluiting verzorgen. Bestellen gaat via de webstek mijnaansluiting.nl. Aangezien de 3-fasen kabel van het energiebedrijf al in de meterkast aanwezig was werd het minimum tarief, zo’n 250 euro, gerekend. Tegelijk kregen we een “slimme meter”, zowel voor elektriciteit als voor gas. Een afspraak wordt gemaakt met de monteur en die installeert dat in een klein uurtje met alle formaliteiten die daar bij horen. Tussen aanmelding en aansluiting liggen wel een aantal weken, in ons geval slechts 3 maar het kan makkelijk veel langer zijn.

Laadkast

De laadkast werd volgens deze beschrijving gedaan. De kast, die ook hier staat afgebeeld, is bij Vekto te koop. Het hart van de schakeling is de Smart EVSE (Electric Vehicle Supply Equipment) controller. Het is te koop bij de ontwerper en maker, Stegen Electronics. Via een tweedraads leiding in de kabel tussen laadkast en auto “praat” deze eenheid met de auto en onderling regelen ze laadstroom en dergelijke. Als de verbinding in orde wordt bevonden, wordt een relais aangestuurd waarmee de 3-fasen stroom naar de auto wordt gevoerd. Verder verzorgt de eenheid het vergrendelen van de aangesloten steker en eventueel de verdeling van de belasting met andere verbruikers op het net. Dat laatste gebruiken wij niet. De benodigde onderdelen worden uitgebreid uitgelegd in de beschrijving en zijn met die aanwijzingen op verschillende plaatsen op het internet te bestellen.

De kast wordt voorzien van een flexibele 3-fasenkabel en vervolgens aangesloten op het stopcontact. Om de karakteristieke lichtgrijze kast enigszins aan het zicht te onttrekken is hier omheen ook een “vogelkastje” gebouwd. Het geheel is op de foto bovenaan te bewonderen.

De besturing vindt plaats met behulp van het programma Domoticz op een Raspberry Pi. Zowel de slimme meter als de schakelaar voor de voeding van de laadkast kunnen hier op aangesloten worden. Zodra het laadstation ingeschakeld is dat goed te zien op de vermogensmeter: er wordt immers opeens 6,6 kW aan het net onttrokken terwijl dat normaal een paar honder Watt is.

Flashing the ESP-201 WiFi transceiver

The ESP-201 is a cheap Arduino clone with 8266 processor and a WiFi transceiver. It has many features that makes it attractive for IOT-like applications, it can even fall asleep to regularly wake up and do its duty. There is an application, ESPEasy, that works brilliantly on these gadgets.

There are various project descriptions on the web but the information required to do one’s own is rather scattered. The most important piece of information is the method to flash it with one’s own application. For this purpose this little write-up. Largely for myself albeit that others may profit.

The pin layout of the module is reproduced below.
The next step is to connect it to a standard USB port to work with the Arduino IDE or other software. The one I use has the DTR and RTS pins available and those are required for automated behavior.

Below the wiring diagram that I used successfully over the years. It contains a bit from various web sites but this one is complete.

Some comments are in place

  • Power: ground pins are connected, but not the 3.3 Volt line. Even though the FTDI provides 3.3 Volt supply, it is not enough to power the module during and after programming.
  • CHIP-EN (-able) is connected to 3.3 Volt.
  • Serial protocol: TX and RX are twisted as usual.
  • Flashing protocol:
    • pin IO15 is connected to ground.
    • RST (reset) is connected to RTS via a resistor. This allows adding a switch to connect to GND for local reset.
    • IO0 is connected to DTR.

After adding a 3.3 Volt power supply, be careful not to apply 5 Volt, the module will start and a bright red LED on the module will be on. Then make a USB connection to your computer. The blue LED will only flash during flashing and other processes.

To use the Arduino IDE with this module, one first needs to install the proper library and board definitions, the ESP8266 Arduino Core. After that, one may follow instructions using examples from the ESP8266 WiFi Library. Flashing and Serial monitor work from the IDE as if a standard Arduino is connected.