E-Auto/PHEV: Ladeziegel/ICCB von Gliese modden möglich?

[Rudolf G. (rgrobe)]

Hallo Forum,

ich habe über ebay recht günstig (130€) einen chinesischen "Ladeziegel" 
(IC-CB) gekauft, der trotz relativ aufwändiger Elektronik und 
vielversprechenden Werbebildchen doch nicht ganz bietet, was ich mir 
erhofft habe.
Habt ihr Vorschläge, wie man das Teil entsprechend anpassen könnte?

- Verlängerung Anschluss Schuko-Stecker bis Ladebox
  (schon gemacht, statt 0,5m nun 2,0m Gummileitung 3x2,5)
- flexible Einstellung Ladestrom (6..16A einphasig über Typ 2 Stecker)
  (war fest auf 16A, über interne Brücken 8A/13A/16A/?A einstellbar)
- (rückstellbarer) dauerhafter Saldo der Ladeenergie
  (über EEPROM, derzeit nur kWh-Anzeige seit letztem Einschalten)
- Kalibrierung des angezeigten Ladestroms (Abweichung zu Messgerät?)
- Überwachung/Konfiguration über WLAN
- ggfs. dynamische Anpasung Ladestrom an aktuellen PV-Ertrag (über 
HomeAssistant o.ä.)
- Zugangskontrolle (RFID, Bluetooth, o.ä.)

Firma: Gliese Power GP CPD 250-1 type2 16A EV charger
       https://www.gliesepower.com/product-page/gp-cpd-250-1-type2-16a-ev-charger
       (auf dem Produktfoto ist das eingebaute OLED(?)-Display nur 
schwer zu erkennen)
       https://www.ebay.de/itm/313929167301

Board: GDON AC7-K01-16 Ver 1.4 (auch in anderen Ladeziegeln??)
       http://www.gdon.com.[cn]/ProductDetail/4414965.html

Controller: Gigadevice GD32F303RET6 - GD32 ARM Cortex-M4 Microcontroller

Ich kann gerne ein paar Fotos mit Platinendetails hochladen. Die 
Unterseite ist auch schwer SMD-bestückt. Einige Sachen sind wohl 
unbestückt, habe bereits eine weitere 4Pin-Leiste für TX/RX eingelötet. 
4Pin-Leiste mit 3V3/JTMS/JTCK/GND ist bereits drin.
Vielleicht einen ESP8266/ESP32 über TX/RX anschließen?

Warum das Ganze?
- Mein PHEV (~13kWh) wird hauptsächlich elektrisch gefahren und mit dem 
Hersteller-Ladeziegel über Nacht mit festen ~7.4A/1,7kW geladen.
- Eigentlich im Allgemeinen kein Problem, aber manchmal besteht Bedarf, 
kurzfristig möglichst viel nachzuladen - der eingebaute Charger kann 
3,7kW (einphasig). Das wären dann 16A, vielleicht über 2 bis max. 4h.
Das sollte eigentlich für die Verkabelung und auch für 
Schuko-Steckdose/Stecker ohne Problem sein.
- 16A ist aber auch mit Blick auf andere Ladegelegenheiten 
(Verwandschaft, Urlaub,..) grenzwertig, daher wäre eine flexible 
Einstellung des Limits hilfreich (eben gerne 6/8/10/13/16 Ampere)
- Auto ist geleast mit überschaubarer Restlaufzeit, daher zunächst keine 
aufwändige 3-Phasen-Wallbox ("Kanonen auf Spatzen")
- Der Wagen erlaubt keinen richtigen Überblick über die verbrauchte 
elektrische Energie. Bislang genutztes "Zwischenstecker"-Meßgerät ist 
unbefriedigend (Carport auf Privatgrundstück, bestenfalls IP44), 
Alternative wäre vielleicht Shelly/Sonoff Pow in der Zuleitung, aber das 
Teil hier hat schon eine (induktive?) Strommessung und ein ganz gut 
ablesbares Display.

Die openEVSE/openWB-Sachen, die ich mir dazu angeschaut habe, sehen zwar 
interessant aus, mir scheint aber dieser Gliese-Ziegel von der 
prinzipiellen Ausstattung her (finanziell) sehr attraktiv zu sein und 
weniger Hardware-Bastelei zu erfordern. Kenne mich leider nicht mit dem 
GD32 aus (nur AVR/ESP/Raspi)...

Vielen Dank für jeden Hinweis!

[Martin (Gast)]

Ich würde schon mal von schuko auf CEE 2P umbauen. Dann sind die 16A 
auch längerfristig kein Problem.
Was kommt denn bei TX aus dem Controller?
Der max ladestrom wird ja via PWM dem Auto mitgeteilt.

[Rudolf G. (rgrobe)]

Anbei noch ein paar Detailaufnahmen.

In der Mitte des Boards sitzen zwei Brücken (CN5), markiert mit "S-DET" 
bzw. "S-DET2". Ursprünglich war nur "S-DET2" gebrückt, und im Display 
wurde "16A" als Zielwert angezeigt und bei Anschluss des PHEV 
stufenweise nach kurzer Zeit erreicht (nach Steckermessgerät 15.5A).
Brücke ich stattdessen "S-DET", so wird jetzt "13A" als Zielwert 
angezeigt und nach einiger Zeit ~12.4A erreicht.
Beides ungebrückt: 8A. Beide gebrückt habe ich noch nicht getestet 
(Vermutung: 10A).

Vielleicht kann man da einfach zwei Kleinschalter in das (ganz gut 
abgedichtete) Gehäuse einbauen. Bei anderen Ladeziegeln scheint da ein 
einzelner Taster unter einer Gummiabdeckung zum "Durchzyklen" eingebaut 
zu sein - oft wohl nur für einen einmalige Initialisierung der 
max.Stromstärke, ohne Veränderung im laufenden Betrieb (ist das 
eigentlich überhaupt bei den onboard-chargern vorgesehen?).

Über den weißen 4pol. Connector CN14 (oder CN7?) ist das OLED(?)-Display 
angebunden (wohl I2C). Ein "Temp"-Connector Richtung Ladekabel ist nicht 
angeschlossen - das Ladekabel hat neben 3*2,5 nur ein dünnes 
Signalkabel für das PWM-Signal. Ist aber noch ein NTC in der Nähe der 
Rev-Bezeichnung verbaut.

Die beiden rot/schwarzen Kabel gehen jeweils an einen Ferrit Ring: vorne 
wird da parallel L+N vom Schukostecker durchgeführt (Erkennung 
Fehlstrom?), hinten nur L vom Ladekabel (Messung Ladestrom?).

[Rudolf G. (rgrobe)]

Martin schrieb:
> Ich würde schon mal von schuko auf CEE 2P umbauen. Dann sind die 16A
> auch längerfristig kein Problem.
> Was kommt denn bei TX aus dem Controller?
> Der max ladestrom wird ja via PWM dem Auto mitgeteilt.

Ja - habe eine CEE-Dose schon hier liegen, und der Unterverteiler mit 3P 
ist nur ein paar Meter entfernt.
Fehlt noch das Kabel, eine professionelle Kabelführung und ein 
Elektriker...

Mit einem PHEV ist das derzeit Overkill - ich brauche auch jetzt 13A/16A 
nur ganz selten und kurzfristig. Den Ladeziegel möchte ich aber auch 
gerne im Urlaub (französischer Atomstrom ;-) ) verwenden - daher erst 
einmal Schuko und adaptierbarer max-Strom.
Festanschluss als "Wallbox light" wäre aber auch eine einfache 
Möglichkeit.

Wegen Rx/Tx werde ich vielleicht am Wochenende ´mal schauen.
Ich arbeite ungern am offenen Gerät unter 230V, zumal es in dem Gehäuse 
recht eng ist und gleich daneben offenes L des Ladekabels liegt. Hab 
leider beim letzten Mal nicht geprüft, ob der Controller-Kram sauber 
galvanisch getrennt ist. Bei Sonoff, Shelly & Konsorten wird zu Recht 
gewarnt.

Vielleicht probiere ich es mit einem ESP-Serial Sniffer (aber wie gesagt 
- alles recht eng im Gehäuse, und durch die umfangreiche beidseitige 
Bestückung sind Leiterbahnen kaum verfolgbar. Könnte auch Multi-Layer 
sein.)

In einer Ecke des Boards ist die Schaltung zur Erzeugung des -/+12V-PWM 
erkennbar. Habe erst überlegt, ob man da nicht "zwischenfunken" kann, 
aber da ist offensichtlich der GD32-Controller schon recht aufwändig 
softwaremäßig involviert.

[Martin (Gast)]

Normal sitzt der Temp Sensor im schukostecker. Der Typ 2 Stecker am Auto 
ist ja für 22kW ausgelegt.

[Rudolf G. (rgrobe)]

Martin schrieb:
> Normal sitzt der Temp Sensor im schukostecker. Der Typ 2 Stecker am Auto
> ist ja für 22kW ausgelegt.

Hier ist/war im Stecker nichts verbaut - einfach 3x2,5 schön vergossen 
und in der Box auf Ringschuhe gecrimpt und an die Eingangsklemmen 
geschraubt.
Die im Display angezeigte Temperatur wird wohl über den NTC auf der 
Platine gemessen (mal nächste Woche bei hohen Außentemperaturen schauen, 
bis wo es dann geht, und wann die Box event. abschaltet...

Die "Temp"-Klemme sitzt halt am anderen Ende der Box beim Typ2-Kabel...

Im Prinzip macht das Gehäuse einen stabilen und gut abgedichteten 
Eindruck. Die Kabel werden jeweils durch dicke Gummitüllen geführt, die 
von außen mit einem runden Clip gesichert sind (gehen ganz gut mit 
Schraubendreher ab) und die innen mit einem U-Bügel und zwei losen 
leicht konischen Klemmteilen gesichert werden. Bis auf die rückseitige 
Aufhängung sind überall die gleichen T15-Gewindeschrauben zum 
Einschneiden in die Kunststoffgewinde verbaut. Halten sehr gut beim 
ersten Mal, könnte sich bei häufigem Ein-/Ausdrehen aber ändern.

Das Gehäuse besteht aus stabilem Unterteil und ziemlich flachen Deckel 
(per 3D-Druck vielleicht angepasst herzustellen?), der mit einer 
innenliegenden Silikondichtung(?) abgedichtet wird. An die 6 Schrauben 
auf der Unterseite kommt man nach Abziehen der rückseitigen Folie mit 
den Fault-Codes. Die Schrauben liegen zu tief in engen Tunneln, um mit 
Bits arbeiten zu können. Ein schmaler Schlitzschraubendreher tuts aber 
auch.

[Michael M. (Firma: Autotronic) (michael_metzer)]

Wenn der Temp-Sensor nicht im Schukostecker drin ist, kann man den 
Stecker getrost mit dem Seitenschneider abknipsen und durch einen 
einphasigen blauen 16A CEE-Stecker ersetzen. Dann kann auch mal 
angstfrei zu Hause mit 13 oder 16A geladen werden.

Für das seltene Laden über Schukosteckdosen (8A) kann man sich einen 
Adapter von Schukostecker auf eine blaue CEE-Kupplung selbst basteln 
(siehe Bild).

Für die Stromeinstellung genügt ein einziger Kippschalter mit 
Mittelstellung, damit kann man die 3 häufigsten Ladestromstärken (8, 13 
und 16A) einstellen. Man darf nur nicht vergessen den Kippschalter auf 
8A zu stellen, wenn man den Ladestrom aus einer Schukosteckdose bezieht!

[michael_o (Gast)]

Super Idee den Notladeziegel so um zu bauen, das man im Notfall nicht 
damit laden kann mangels passender CEE Blau Steckdose. Ich habe den 
original ICCB von Renault vor 8 Jahren aus dem Notladekabel geschnitten, 
weil mein Auto nach 10 Stunden laden nicht voll war. Der Selbstbau mit 
einem 12F683 lädt immer mit 16A. Zwei billige Doppeldosen, die immer im 
Regen liegen, haben dabei Schaden genommen, ein dutzend Steckdosen ohne 
nemnenswerte Erwärmung geladen. Auch die Motorrad Sreckdosen in den 
öffentlichen Mennekes Ladesäulen halten es aus Stundenlang 16A zu 
liefern ohne warm zu werden.
Der zweite Renault ICCB aus Frankreich kam mit CEE Blau und 16A daher 
und wird ausschließlich mit einem Schukoadapter benutzt, da ich zwar in 
der Firma ausreichend Wallboxen aber keine CEE Außensteckdosen in Blau 
habe. Für meinen E-Expert hat Peugeot ein ICCB mit festen 8A geliefert. 
Es benötigt über 50 Stunden den 75kWh Akku zu laden. In China gab es ein 
Drehstrom ICCB für 200€ das mit 11kW die Kiste in gut 7h immer voll 
bekommt und mir im letzten Urlaub täglich volle 300km nachgeladen hat.
3,7kW reichen dafür auch nicht aus so lang ist selten eine Nacht.
Der auf meiner Wuschnliste stehende Nissan Ariya kommt mit einer 87kWh 
Batterie muß also über 90kWh Nachladen wenn leer. Mit 3,7kW ist das 
sicher von der Vergnügungststeuer befreit.

Mfg
Michael

[Rudolf G. (rgrobe)]

Der Beitrag von michael_o illustriert meines Erachtens, dass es bei der 
E-Mobilität (eigentlich genau wie bei den Verbrennern) ein sehr weites 
Spektrum an Wünschen/Anforderungen gibt, und das daher die "ideale" 
Lösung für A völlig inakzeptabel für B sein kann.

Vor kurzem war ich mit meinem PHEV (ca.13 kWh Akku) in Holland:
dort finden sich viele Angebote "halb-kostenloser" Ladestationen mit 
3,6kW AC, etwa auf bezahlten Parkplätzen bzw. Parkgaragen. Einfach 
Ladekabel einstecken, die Stromkosten für den Betreiber liegen etwa bei 
1€/h. Und das sind dann nicht nur einzelne Säulen, sondern gleich ein 
Dutzend oder mehr.
Es muss doch nicht gleich immer 22kW oder ein DC-SuperCharger wie an der 
BAB sein.

Wenn ein Unternehmen für die Mitarbeiter etwas tun möchte, wären doch 
zahlreiche blaue CEE16-Dosen (event. mit Lastmanagement dahinter wg. 
Schieflast und nur aktiv während der Betriebszeiten) eine recht 
preiswerte Lösung (MitarbeiterIn bringt eigenes CEE-ICCB mit).

So etwas sehe ich auch bei mir als praktikable Lösung für die (nähere) 
Zukunft an (3 Fahrzeuge in der Familie, die bei Umstellung auf EV 
parallel über Nacht geladen werden können). 3 Wallboxen mit 
Lastmanagement wär eher happig.

Deshalb: vielen Dank meinerseits für die Vorschläge von Michael M., die 
ich jetzt so umsetzen werde (CEE-Stecker, CEE-Schuko-Adapter, CEE-Dose, 
Umschalter an ICCB).

Wegen geplanter PV-Anlage ist aber weiterhin ein (softwaremäßiges) 
"Upgrade" der ICCB für mich von großem Interesse.
Den Preis dieser ebay-ICCB (da war auch noch eine ganz nette und 
kompakte Transporttasche und ein Haken fürs Ladekabel dabei) halte ich 
einfach für das Gebotene und für meine Anforderungen für recht 
attraktiv.