Mit WARP Charger ins Netz einspeisen?

[lind]

Wäre es in Zukunft (evtl. per zusätzlichem HW-Modul) technisch möglich, die WARP Charger zu Zeiten hoher Netzlast mit entsprechend hohen Energiepreisen oder bei Stromausfall Energie aus einem angeschlossenen Fahrzeug zu entnehmen? Angedacht wäre langfristig evtl. die Nutzung von entsprechenden Tarifen, bei denen man als Netzteilnehmer von den sekundengenauen Änderungen am Spot-Markt profitieren könnte oder wie gesagt die Überbrückung eines Netzausfalls.

Mir ist klar, dass nur die Pro aufgrund ihres geeichten Zählers für Abrechnungszwecke geeignet ist, allerdings interessiert mich eher, ob die restliche Technik überhaupt dazu in der Lage wäre.

Und falls nicht: Was fehlt technisch gesehen, wie groß wäre der Aufwand einer Nachrüstung?

[batti]

Hallo lind,

die Wallbox lässt es prinzipiell zu, dass Strom in beide Richtungen fließen kann (Haus<->Fahrzeug). Rein elektrisch geht dies also. Der zugrunde liegende Ladestandard, mit der Wallbox und Fahrzeug aushandeln ob und mit welchem Strom geladen wird sieht dies aber nicht vor. Wie weit das irgendwann Nachzurüsten wäre weiß ich nicht, da unklar ist wie der Standard dazu aussehen soll. Dazu kommt, dass das Fahrzeug dies ja unterstützen muss. Spätestens da möchte ich eine Nachrüstung mal ganz stark bezweifeln.

[Maugust]

Hallo zusammen,

 

ich sehe das etwas anders. Wenn man die Pressemittelungen verschiedener Hersteller verfolgt sollen schon bald viele Modelle bidirektionales Laden unterstützen.

Zitat

„Die Versuchsfahrzeuge laufen, mit den Vorbereitungen sind wir in den letzten Zügen“, sagte VW-Entwicklungsvorstand Thomas Ulbrich im Gespräch mit dem Handelsblatt. Ab 2022 könne jedes Elektroauto aus dem Wolfsburger Konzern auf Basis des Modularen E-Antriebs-Baukasten (MEB) Strom nicht nur laden, sondern auch wieder ans Netz zurückgeben. Den MEB nutzen neben der Kernmarke auch die Volkswagen-Töchter Audi, Skoda und Seat.

Ich hoffe mal das man in Zukunft dann keine Wallbox des Autohersteller's kaufen muss um das bidirektionale Laden nutzen zu können. Meines wissen's nach sind die rechtlichen Rahmen auch noch nicht klar. Ich kriege jetzt schon, gelinde gesagt,Bauchschmerzen wenn ich daran denke mir vom Netzbetreiber die Erlaubnis dafür zu holen.

 

Wenn es zu dem Thema etwas neues seitens Tinkerforge gibt wäre ich daran sehr interessiert.

 

 

gruß

bearbeitet August 17, 2021 at 19:38 von Maugust

[lind]

Auf VW hoffe ich auch. Tesla steht dem ganzen ja (aus purem Eigennutz) kritisch gegenüber, da das sonst den Verkauf ihrer überteuerten Wallboxen kannibalisieren würde.

Einige Hersteller haben das Feature auch bereits umgesetzt (wie beim Hyundai Ioniq 5), aber bisher meist als einfache Schuko-Steckdose oder über einen Adapter auf eine solche. VW hätte von der Größe her genug Marktmacht um sowohl bei der Normung des Ladeprotokolls etwas voranzubringen als auch um andere Hersteller dazu zu zwingen, bidirektionales Laden anzubieten um noch wettbewerbsfähig zu sein.

[borg]

Grundsätzlich ist es ja so, dass das Auto über den Typ2-Stecker per AC den Strom bezieht und intern einen Wechselrichter hat der in DC umwandelt. In der Batterie wird dann auch "als DC gespeichert". Wenn jetzt zurück gespeist werden soll müsste das Auto auch noch einen Wechselrichter haben der von DC wieder in AC wandelt und wenn dann in das Stromnetz eingespeist werden soll müsste das Auto auch noch Netzsynchronisation machen.

Spannung als DC zurück zu speisen ist über den Typ2-Stecker nicht vorgesehen.

Die Insellösungen die es aktuell von einigen Herstellern gibt haben entweder intern einen Wechselrichter und man kann ein 230VAC-Gerät direkt ans Auto anschließen (keine Netzsynchronisation notwendig) oder die Rückspeisung findet per DC statt über einen proprietären Stecker oder über den CCS-Stecker und die Wandlung DC->AC und Netzsynchronisation findet über einen teuren externen Wechselrichter statt.

Letzteres können die "normalen" Wallboxen die einen Typ2-Stecker haben ja gar nicht machen.

Dazu dann die ganzen rechtlichen und steuerrechtlichen Probleme (was passiert steuerlich wenn ich bei meinem Arbeitgeber lade und dann zuhause wieder einspeise?)

Ich befürchte kurzfristig wird es da keine einfache Lösung geben die alle Wallboxen und alle Autos unterstützen können und rechtlich dürfen 🙁.

[lind]

Das mit der AC/DC bzw. DC/AC Wandlung ist mir bekannt, wobei es je nach ursprünglichem Layout technisch für die Hersteller ja kein großes technisches Problem wäre, die Schaltung so anzupassen, dass mit nicht all zu vielen zusätzlichen Bauteilen auch eine AC/DC Wandlung möglich wäre, wenn auch vmtl. mit etwas weniger als der maximalen AC-Ladeleistung. Zumindest die Fahrzeuge mit Hochvolt-Akkus haben ja bereits einiges an Elektronik verbaut um die Ausgangsspannung zum Akku hin zu modulieren und nicht nur einen klassischen Diodengleichrichter + Glättungselkos.

Die Lösungen über Chademo-Stecker und externen Inverterwallboxen sind mir bekannt, wobei die günstigsten da wohl so ab 4000€ aufwärts kosten für ~5kW und 11kW bekommt man wohl erst ab grob 8500€ mit nach oben offener Skala.

Bisher baut wohl nur Sono Motors eine Kombination aus EV + Wallbox die wirklich bidirektionales Laden erlaubt, aber auch die Lösung soll ja wohl erst 2023 auf den Markt kommen, mal abgesehen davon dass man dann an deren Fahrzeug gebunden wäre.

Eine kurzfristige Lösung halte ich ebenfalls für extrem unwahrscheinlich, perspektivisch sehe ich den Move von VW allerdings positiv und hoffe, dass deren Markteintritt mittelfristig neuen Schwung ins Thema bringt. Idealerweise halt über ein geupatetes Featureset + Protokoll für Typ 2 Stecker.

Denn genau die Netzsynchronisation und intelligente Steuerung von Vehicle-to-Grid (V2G) Setups scheint VW auch perspektivisch als Zukunftsmarkt zu sehen.

Mit den Steuern sprichst du ein interessantes Problem an. Aktuelle Gesetzesentwürfe sehen ja vor, dass Besitzer von Hybridfahrzeugen, um die Förderung zu bekommen, zukünftig auch nachweisen müssen, über 50% der Strecke elektrisch zurückgelegt zu haben. Wenn man da eh kryptografisch signierte Daten aus dem Fahrzeug bzgl. der Akkunutzung ausliest, könnte man ja auch noch den Anteil an einer oder mehreren privaten Wallboxen nachweisen. Dass das alles etwas dauert ist logisch.

Ansonsten wäre ich auch sehr glücklich, wenn ihr perspektivisch einen Inverter anbieten könntet, den man zwischen Wallbox und Verteilerkasten schaltet und welcher sich mit meiner Warp2 unterhält. Wäre doch vielleicht ein interessanter zusätzlicher Markt, falls sich das mit den ins Fahrzeug integrierten Invertern nicht durchsetzt.

Wobei man dann halt HV-Gleichstrom über den Stecker schickt, was natürlich auch wieder entsprechende regulatorische Schritte und Begrenzungsmaßnahmen vorraussetzt.

Ich glaube halt, dass das Thema in den nächsten Jahren einfach aufgrund der Notwendigkeit und des hohen technischen wie finanziellen Potentials einer größeren E-Autoflotte als dynamischer Pufferspeicher mit höherer Priorität auf dem politischen Tableau landen wird. Und die in DE starke Autolobby würde vmtl. Lösungen begrüßen, die sie in ihre Fahrzeuge einbauen und damit den durchschnittlichen Verkaufspreis hochtreiben kann.

Das wäre für die Branche auch eine Brandmauer gegen Tesla, die aufgrund ihrer doppelten Marktpositionierung als E-Auto- und Speicherhersteller sicherlich möglichst lange an stationären Speichern festhalten wollen.

edit: ansonsten muss man halt darauf hoffen, dass die externen Inverter aufgrund von Skaleneffekten deutlich im Preis sinken werden

bearbeitet December 14, 2021 at 15:33 von lind

[lind]

Es gibt neues zur Bidirektionalen Ladestrategie von VW: https://www.golem.de/news/bidirektionales-laden-so-will-vw-seine-kunden-elektrisch-autark-machen-2112-161839.html

In Kürze: es soll per externer DC-WB kommen, allerdings auch erst 2023 und zu Beginn über ein proprietäres Protokoll, bis die Standards angepasst wurden. Mal sehen was da die nächsten Jahre noch passiert.

[E-t-h]

Ich komme nicht aus der Ladebranche, bin gerade auf die ISO 15118 gestossen, die das bidirektionale Laden zum Inhalt hat. Die kennt Ihr sicher? Die Jungs von EVCC geben in diesem Artikel auch etwas dazu zum Besten. Wisst Ihr wie die physikalisch Datenschnittstelle dazu aussehen soll?

[Elluminatus]

Honda hat als erster Hersteller die Zertifizierung für bidirektionales Laden erhalten (https://insideevs.de/news/622690/honda-e-v2g-primarregeldienste-zertifizierung/)

Mein Honda e wäre damit also in der Lage dazu. Fehlt nur die passende Wallbox. Wie ist da der Stand der Dinge bei der Warp Wallbox?

Gruß Elluminatus

bearbeitet April 26, 2023 at 20:05 von Elluminatus

[rtrbt]

Wenn das so funktioniert, wie im Artikel beschrieben, dann musst du dafür die Honda-Wallbox benutzen:

1. brauchst du einen CCS-Anschluss, d.h. die Wallbox macht aus Wechselstrom Gleichstrom und andersrum beim Einspeisen. Das heißt auch, dass die Wallbox die Netzsynchronisierung übernimmt.

2.

Quote

Das Strommanagementsystem nutzt dabei die Echtzeit-Informationen zur aktuellen Situation im Stromnetz, die Next zur Verfügung stellt. Bei Abweichungen wird innerhalb der vorgeschriebenen Zeit auf die Lade- und Entlade-Anforderungen des Netzbetreibers reagiert. Laut Wikipedia muss innerhalb von 30 Sekunden die gesamte Regelleistung abgegeben werden.

D.h. die Wallbox bzw. das Strommanagementsystem (ich gehe davon aus, dass das ein Extra-Rechner ist) muss diese Informationen verarbeiten.

3. Muss man dann so ein "virtuelles Kraftwerk" aufbauen, da bist du rein rechtlich vermutlich sofort ein Energieversorger. Die Bürokratie dafür dürfte anstrengend werden.

[batti]

Wie rtrbt schon geschrieben hat ist dann eine DC Lademöglichkeit notwendig. Im Fall von Honda ist das wohl der Honda Power Manager. Ich konnte im Netz nichts weiteres dazu finden. Honda Deutschland scheint diesen nicht anzubieten... Die günstigste erhältliche "DC Wallbox", die ich kenne, kostet 10.000€. Soweit ich weiß ist diese nicht für das bidirektionale Laden zertifiziert.

[Elluminatus]

Was mir sonst noch einfällt ist die Quasar2 Wallbox, aber auch mit 4.500,- Euro eher im professionellen Bereich angesiedelt. Ich denke, diese Technik muss sich wenn erst einmal etablieren und es müsste ein Standard gefunden werden, dafür ist es natürlich viel zu früh... Aber verlockend ist dies natürlich schon. Und die Warp Wallboxen find eich von der Geschäftsidee her schon so Klasse, dass ich mir diese anschaffen möchte.

bearbeitet April 27, 2023 at 07:51 von Elluminatus

[borg]

Am 27.4.2023 um 09:49 schrieb Elluminatus:

Was mir sonst noch einfällt ist die Quasar2 Wallbox

Gibt es die denn mit CCS-Stecker irgendwo zu kaufen?

[MatzeTF]

On 4/27/2023 at 9:49 AM, Elluminatus said:

Was mir sonst noch einfällt ist die Quasar2 Wallbox, […]

Neben CCS ist auch die Frage: Gibt es die Quasar2 fürs europäische 400-V-Drehstromnetz? Laut den technischen Daten, die ich finden konnte, ist die Quasar2 nur für das amerikanische Einphasen-Dreileiternetz geeignet, wo sie 11,5 kW mit 240 V und 48 A bereitstellt (einphasig bzw. split-phase).

bearbeitet April 27, 2023 at 10:35 von MatzeTF

[ThomKa]

Hallo zusammen,

auch wenn der Thread shcon etwas pausiert hat, würd eich gerne eine Abwandlung zur Diskussion stellen. Es geht mir nicht um bidirektionales Laden, sondern nur um einen ganz kleinen Teil der ISO 15118 zu nutzen. 

Wie ich es bislang verstanden habe, ist in der ISO auch die Kommunikation über den CP-Pin geregelt. Und Teil dieser Kommunikation ist der Austausch des Fahrzeug SoC. Dass diese Information (beim AC Laden) ausschließlich über die Hersteller-Portale zur Verfügung gestellt werden, ist gelinde ausgedrückt suboptimal... Gerade des VW-Portal mit seiner wiederholten Unverfügbarkeit, häufigen Änderungen und absolut unzureichender Kommmunikation, lassen den direkten Abgriff des Fahrzeug SoC schmerzlich vermissen.

Gibt es seitens TF bereits Ideen den SoC über den CP Pin unter Anwendung des entsprechenden Protokolls auszulesen? Oder schließt sich eine Umsetzung aus, da es mit den im Einsatz befindlichen Protokollen kollidieren würde?

Würde mich freuen, wenn noch jemand auf den alten Thread antwortet oder mir einen passenden empfehlen könnte - ich hhate leider keinen gefunden...

Viele Grüße, Thomas

[MatzeTF]

Die SoC-Funktion wollen wir auch gerne nutzen. Das Problem ist, dass ein ISO 15118-Modul die Wallbox aktuell um mehrere hundert Euro teurer machen würde. Das ist einfach unrealistisch, nur für den SoC. Wir bleiben aber an dem Thema dran und hoffen auf eine günstigere Lösung oder etwas, was wir selbst mit vertretbarem Aufwand umsetzen können.

[poohnet]

On 4/19/2024 at 3:58 PM, MatzeTF said:

Das Problem ist, dass ein ISO 15118-Modul die Wallbox aktuell um mehrere hundert Euro teurer machen würde.

Benötigt man denn zwingend ein solches (propietäres) Modul oder würde hierfür prinzipiell auch der XMC1400 ausreichen? Für das Protokoll an sich gibt es ja bereits Open-Source-Implementierungen (z. B. hier https://github.com/SwitchEV/iso15118)…

[MatzeTF]

Du brauchst auf jeden Fall ein Hardware-Modul, da ISO 15118 CAN über IPv6 über PowerLAN über die CP-Leitung ist. Dafür hat der XMC1400 keine Hardware onboard. 😉

Das Problem bei der SwitchEV-Implementierung ist, dass sie Python benötigt, unsere Firmware aber in C/C++ geschrieben ist. MicroPython hilft uns da meines Wissens nicht weiter.

Dazu kommt, dass wir aktuell immer noch in dringenderen Aufgaben versinken und niemand Zeit hat, um auszuprobieren, was von den vorhandenen Open Source Lösungen man für die Wallbox nutzen könnte.

[poohnet]

Ah ok, das ist in der Tat dann etwas komplizierter.

Habt ihr denn schon eine grobe Idee bzw. eine halbwegs konkrete „Vorauswahl“ an Hard- und/oder Software? Vielleicht hat ja der ein oder andere hier aus dem Forum Interesse zu unterstützen. 😉

[MatzeTF]

Ich habe foccci + ccs32clara im Blick. Das ist zwar für die Auto-Seite, aber die Hardware-Schnittstelle sollte in beide Richtungen die Gleiche sein.

Also falls dir langweilig ist… oder du vielleicht einen neuen Job in Ostwestfalen suchst…

[ThomKa]

Guten Morgen und vielen Dank für Euer Feedback. Die Kosten sehe ich wirklich zweitrangig, da damit ein Alleinstellungsmerkmal geschaffen wäre. Alleine stimme ich zu, dass "der Masse" schwerlich zu vermitteln sein dürfte.

Somit hoffe ich auf eine zukünftige Umsetzung. Euer Team und der WARP waren uns sind auf jedenfall die richtige Entscheidung.Hätte ich die Qualifikation, hätte ich das Jobangebot direkt angenommen🤗. 

Viele Grüße, Thomas 

[poohnet]

Kaum hat man angefangen, sich mit dem Thema zu beschäftigen, sind schon wieder ein paar Stunden rum… 🙃

Letztendlich wird da sicherlich noch eine Menge „Jugend forscht“ nötig sein, aber sooooo kompliziert sieht das aber eigentlich auch nicht aus. Wenn ich das richtig verstanden habe, dann muss

• der Widerstand zwischen PP und PE 1,5k betragen
• der EVSE auf CP ein PWM-Signal mit 5% anlegen

damit das Auto auf digitale Kommunikation wechselt, die dann über ein paralleles PLC-Modem stattfindet.

Zumindest die ersten beiden Punkte sollten WARP-seitig ja relativ einfach umsetzbar sein, allerdings wird damit ja ein 13A-Kabel codiert und mit 5% PWM findet erstmal überhaupt keine Ladung statt. Somit müsste WARP dann nicht nur Daten abfragen, sondern auch die Ladung darüber steuern.

Allerdings scheint AC-Laden über ISO 15118 auch nicht allgemeingültig zu funktionieren, sodass die Ansätze z. T. dahin gehen, nur die Fahrzeugparameter (wie z. B. SOC) abzufragen und danach wieder auf die klassische PWM-Vorgabe zurückzuwechseln. Wenn es aber funktioniert, dann sind sogar Ladeströme deutlich unter 6A möglich, was ein weiterer großer Pluspunkt für das Überschussladen wäre.

Bitte korrigiert (oder ergänzt) mich, falls ich das nicht richtig zusammengefasst haben sollte…

[borg]

Am 20.4.2024 um 11:21 schrieb poohnet:

der Widerstand zwischen PP und PE 1,5k betragen

Das kann ich mir nicht vorstellen. PP wird nicht als Leitung durch ein Typ2-Kabel geführt, da ist nur ein Widerstand im Stecker der angibt was das Kabel an Strom führen kann. Die Wallbox kann das nicht beeinflussen was das Auto da sieht.

Soweit ich weiß muss man nur zwischen 3% und 7% Duty Cycle auf das PWM legen um auf ISO 15118 zu wechseln. Auf dieses PWM wird dann hochfrequent etwas moduliert das Autos ohne ISO15118-Support gar nicht bemerken und Autos mit ISO15118-Support hoffentlich interpretieren können. Die Kommunikation per ISO15118 selbst hat eine 568-Seitige Spezifikation 🙃.

[poohnet]

Ich hatte diese Informationen bei pyPLC gefunden:

https://github.com/uhi22/pyPLC/blob/master/doc/EvseMode.md

On 4/20/2024 at 10:48 PM, borg said:

Die Wallbox kann das nicht beeinflussen was das Auto da sieht.

Hat ein CCS-Stecker da evtl. einen 1K5-Widerstand integriert?

[MatzeTF]

On 4/21/2024 at 7:59 AM, poohnet said:

Ich hatte diese Informationen bei pyPLC gefunden:

https://github.com/uhi22/pyPLC/blob/master/doc/EvseMode.md

Hat ein CCS-Stecker da evtl. einen 1K5-Widerstand integriert?

Der Widerstand zwischen PP und PE codiert die Belastbarkeit des Kabels. 1k5 bedeutet, dass es ein 13 A-Kabel ist. Meine Vermutung ist, dass für ISO15118 ein korrekter PP-Widerstand angelegt werden muss und pyPLC an der Stelle einfach den größtmöglichen Widerstand gewählt hat, da sie die AC-Leitung nicht nutzen. Der tatsächliche Wert des PP-Widerstands kann für CCS nicht verwendet werden, da sich damit maximal 63 A codieren lassen, DC-Lader aber mit bis zu 500 A laden.