Blog

Soeben sind die 7,5m Typ-2-Ladekabel eingetroffen. Die Lieferung per Seefracht hatte sich leider verzögert. Jetzt können wir die von uns bereits vormontierten Wallboxen fertigstellen, testen und an euch verschicken.
Innerhalb der nächsten 2-3 Wochen sollten alle vorbestellten Wallboxen, die eine Lieferung mit 11kw/22kW 7,5m mit genannter Lieferzeit März sowie alle Vorbestellungen mit 22kW 5m verschickt werden. Vielen Dank an die Vorbesteller für eure Geduld!

Bei Neubestellungen hängt die Wartezeit von der Art des Typ-2-Ladekabels ab. Auf Grund der großen Nachfrage haben wir mehrere Kabel Bestellungen getätigt. Diese Treffen jetzt monatlich bei uns ein. Aktuelle Bestellungen von 22kW 5m Wallboxen sind wegen direktem Lagerbestand kurzfristig lieferbar. Alle anderen Varianten der Wallbox können wir nach der nächsten Kabellieferung voraussichtlich bis Ende April ausliefern.

Seit Ende letzten Jahres beobachten wir, dass Bauteile schwierig zu beschaffensind. Im März hat sich diese Situation soweit zugespitzt, dass mittlerweile Lieferzeiten von einem Jahr für bestimmte Bauteile normal sind. Während dies in der Vergangenheit hin und wieder einzelne Bauteile betroffen hat, so sind aktuell ein Großteil der Prozessoren, diverse Sensoren, Motorsteuerungs-ICs etc. nicht lieferbar. Wie lange dieser Zustand anhält ist nicht abzusehen, wir gehen aber davon aus, dass sich die Probleme über den Rest diesen Jahres ziehen werden.

Als Gründe werden der coronabedingt zugenommene Bedarf an ICs für Spielekonsolen, Laptops etc. genannt. Dieser soll die Menge der zu Verfügung stehenden Siliziumwafer überschreiten. Zusätzlich sind gewisse Fabriken ausgefallen, da diese entweder durch die massiven Schneefälle in den USA (Texas) beeinträchtigt wurden oder durch Unfälle gar abgebrannt sind.

Wir haben, wie wohl viele anderen Firmen auch, unsere Bestände aufgestockt. Zum Glück hatten wir bereits von den wichtigsten Bauteilen größere Bestände, so dass wir zeitnah keine Lieferprobleme für den Großteil unserer Produkte erwarten. Dennoch kann es einzelne Produkte treffen, die dann eine längere Lieferzeit haben werden.

Den Anfang macht leider unser IMU Brick, der schon ausverkauft ist. Die Produktion war soweit geplant und die Bauteile wurden bestellt. Die Lieferung des Sensors vom Typ BNO055 wurde uns allerdings storniert. Weltweit scheint es aktuell keinen Bestand mehr von diesem Sensor zu geben und der Hersteller scheint keine verbindlichen Liefertermine zu nennen. Es sieht so aus, als wenn der Sensor mindestens ein halbes Jahr nicht verfügbar sein wird. Wir haben Aufträge platziert und starten direkt mit der Bestückung sobald wir Sensoren erhalten. Als Alternative haben wir aktuell noch ausreichend Bestand vom IMU Bricklet 3.0. Dieses verwendet ebenfalls den BNO055 und kann zusammen mit einem Master Brick als Ersatz für einen IMU Brick eingesetzt werden (Software ist geringfügig anzupassen).

Wenn du größere Bestellungen planst nimm gerne mit uns Kontakt auf, damit wir gemeinsam sicherstellen können, dass die benötigten Komponenten zeitnah lieferbar sind.

Stand Firmwareentwicklung:

Parallel zur laufenden Auslieferung der Wallboxen haben wir die Firmware kontinuierlich weiterentwickelt. Neben diversen Bugfixes haben wir kleinere Features zur Verbesserung der Benutzerfreundlichkeit eingebaut. So kann die Wallbox jetzt ohne Probleme während ein Fahrzeug angeschlossen ist vom Strom getrennt und neugestartet werden. Damit wird eine Abschaltung durch einen Rundsteuerempfänger unterstützt.

Die MQTT- und HTTP-Schnittstellen, über die die Wallbox gesteuert werden kann, ist dokumentiert. Die Dokumentation wird in den nächsten Wochen noch um ein Tutorial erweitert, das durch die Verwendung der Grundfunktionen führt.

Die Firmware wird aktuell in drei Richtungen weiterentwickelt: Das nächste Update wird die Möglichkeit hinzufügen, einen Benutzernamen und ein Passwort zu vergeben. Das Webinterface und die HTTP-API können dann nur noch nach einem Login genutzt werden. Das Feature bleibt aber komplett optional und muss bei Wunsch aktiviert werden. Weiterhin arbeiten wir daran, die Wallbox per OCPP steuern zu können. Damit kann ein Lastmanagement, je nach verwendetem OCPP-Server auch mit anderen Wallboxen umgesetzt werden. Im Zuge der OCPP-Implementierung werden wir auch eine Zeitsteuerung implementieren, die voraussichtlich mit den von OCCP vergebenen Ladeplänen kompatibel sein wird.

Außerdem begleiten wir derzeit die Entwicklung der WARP-Anbindung von EVCC. EVCC bietet eine weitere Möglichkeit, die Wallbox zu steuern und kann mit diversen Stromzählern und Fahrzeugen kommunizieren.

Stand Auslieferung:

Wir haben aktuell keine Typ-2-Kabel mehr auf Lager und warten auf die nächste Lieferung. Eine Lieferung neuer Kabel (7,5m 11kW und 7,5m 22kW) kommt am 11. März im Hamburger Hafen an. Sobald diese Kabel bei uns eintreffen, können wir die nächsten WARP Charger bauen. Wir haben die Wartezeit natürlich genutzt und bereits einige Boxen vorbereitet, sodass wir die nächsten Boxen dann ruckzuck fertigen können.

Die nächste (sehr große) Lieferung Typ-2-Kabel befindet sich gerade auf dem Weg zum Hafen beim Hersteller und noch eine weitere Lieferung geht bald in Produktion. Es sollte jetzt also hoffentlich alles so weit eingestielt sein, dass wir in Zukunft Material für eine größere Anzahl WARP Charger parat haben!

Zusätzlich haben wir seit dem 1. März einen neuen Mitarbeiter, der sich aktuell nur um die Produktion der WARP Charger kümmert.

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!

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.