EVSE Colaborativo

Fórum para a discussão do EVSE colaborativo e do sistema de monitorização de energia Open Energy Monitor.
RJSC
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EVSE Colaborativo

Mensagem por RJSC » 22 jun 2016, 00:22

No seguimento workshop que decorreu no ENVE para apresentação deste projeto, venho agora iniciar a apresentação/discussão do EVSE colaborativo no fórum.
Colaborativo porque é "Open Source" e porque poderá ser o primeiro passo para uma "Smart Grid" por estas bandas.
Uma vez que temos que pagar uma taxa pela potência contratada e o carregamento de um VE por norma representa uma carga constante e e elevada as soluções têm sido ou contratar uma potência bastante elevada que comporte o carregamento do VE e todo o consumo da casa em simultâneo ou gerir manualmente a carga na instalação de modo a que o disjuntor limitador de potência instado pela EDP não dispare por se estar a cozinhar ou ter uma máquina de lavar a funcionar ao mesmo tempo que carregamos o VE.
Já que um VE necessita de um EVSE para o carregamento e obedece aos limites de corrente definidos por este, porque não fazer o EVSE/VE colaborar de forma automática na gestão da utilização da potência contratada?
Assim nasceu o título para este projeto que resultou do software que vem sendo desenvolvido pelo APR e do hardware que estou a desenvolver.
Sou o tipo de engenheiro mais voltado para hardware e já há tempo me tinha por aqui proposto a avançar com um EVSE, no entanto, para fazer algo decente a parte do software estava sempre a causar-me um bloqueio mental quando tentava pegar no projeto. Eis então que reparei no esforço de desenvolvimento do EVSE do APR e, com alguém tão à vontade em sotware quanto eu em hardware isto pode andar para a frente.
A placa de circuito impresso está a ser desenhada no KiCAD, um programa Open-Source. Os repetivos ficheiros e esquema serão publicados assim que haja uma versão finalizada sem bugs.

As características principais do lado do hardware são:
:arrow: Alimentação diretamente em AC/DC entre 90V e 250V ou 12V DC
:arrow: Baseado no módulo ESP12 que contém o popular chip ESP8266 e 4MiB de memória flash (suporta comunicação via WiFi)
:arrow: Proteção diferencial 100% baseada em hardware: notifica o software e pode ser rearmado automaticamente e remotamente, mas atua mesmo em caso de crash de software ou de ordem conflituante deste. Neste momento a atuar a 22mA para evitar disparos dos interruptores diferenciais de 30mA presentes em muitas instalações elétricas.
:arrow: Tamanho compacto
:arrow: Suporte para módulo de medição de Tensão/Corrente/Energia PZEM-004
:arrow: Interface I2C para expansões como notificação por LED ou ecrã LCD
:arrow: Entrada para Iman ao estilo dos EVSEs que são agora entregues com os Peugeot iOn, mas em que o iman servirá para diferenciar adaptadores de carga CEE que suportem 32A no caso de EVSEs móveis
:arrow: Corrente de carga variável via interface Web, protocolo mqtt ou botão. Variável em tempo real sem interromper a carga. Limite automático a 16A/14A em caso de ligar adaptadores de carga de 16A (sem iman) em EVSEs com suporte a 32A.

Neste momento o projeto encontra-se em fase de protótipo mas já funcional.
Seguem-se algumas fotos do protótipo atual que tem servido para o carregamento diário do meu Leaf e algumas imagens CAD do protótipo que contém alguns bugs que tiveram que ser contornados no processo de soldadura dos componentes:
[img]http://i.imgur.com/nDZCJMV.png[/img]
[img]http://i.imgur.com/BASfuEk.png[/img]
[img]http://i.imgur.com/sYnYSAb.png[/img]

1 - Transformador de Corrente do módulo de medição de energia
2 - Transformador de Corrente da Proteção Diferencial
[img]http://i.imgur.com/x4jaKvf.jpg[/img]
[img]http://i.imgur.com/6NjxpAP.jpg[/img]
[img]http://i.imgur.com/71kBDAq.jpg[/img]


Exemplo do interface Web:
[img]http://i.imgur.com/AmAstH0.png[/img]

Demonstração da variação de corrente de carregamento:
1.86A é o consumo da casa no momento e tudo axima disso é a corrente de carregamento.


A intenção no que toca à parte de hardware é disponibilizar, além do esquema e desenho da placa de circuito impresso, kits com PCB e componentes para montagem para quem se sente à vontade com projetos eletrónicos, módulos já com todos os componentes soldados para quem se sente à vontade em fazer ligações elétricas mas não tem conhecimentos de eletrónica, destreza para solda de componentes SMD ou tempo disponível e também unidades completamente montadas para quem fizer essa opção.
Ao comprar um kit, módulos pré soldados ou EVSE terão que despender um pouco mais mas estarão a pagar a mão de obra de montagem e teste e também fazer um "donativo" para motivação de quem lançou o projeto.
Tudo isto à semelhança do que em tempos lancei para a comunidade VE das 2 rodas em: http://www.novaenergia.net/forum/viewto ... 40#p211259

O APR de seguida, assim que lhe for conveniente publicará mais detalhes focados no software neste mesmo tópico.
Última edição por RJSC em 22 jun 2016, 13:59, editado 6 vezes no total.

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Re: EVSE Colaborativo

Mensagem por Apr » 22 jun 2016, 00:27

Gosto disto, vou seguir atentamente este tópico :P

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Re: EVSE Colaborativo

Mensagem por BrunoAlves » 22 jun 2016, 00:37

:clap:
Não vi nas características ter corrente regulável mas parece muito bem ;)
Se forem conduzir, não bebam. Se forem beber, chamem-me!!! :D

RJSC
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Re: EVSE Colaborativo

Mensagem por RJSC » 22 jun 2016, 00:43

margarett Escreveu::clap:
Não vi nas características ter corrente regulável mas parece muito bem ;)
Ok, essa parte está implícita na imagem do interface web, mas corrijo a lista.

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Re: EVSE Colaborativo

Mensagem por pnunes » 22 jun 2016, 00:54

Fantástico :)
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Re: EVSE Colaborativo

Mensagem por RJSC » 22 jun 2016, 01:11

Como as fichas J1772/Menekes são o componente mais caro do EVSE, uma opção económica, ecológica e versátil será utilizar as fichas dos EVSEs que já têm e até mesmo a caixa, substuindo a electrónica no interior. Isto é especialmente apelativo para quem conseguiu um daqueles EVSEs britânicos por 90€.

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Re: EVSE Colaborativo

Mensagem por sparrow » 22 jun 2016, 07:57

Parabéns pelo trabalho de ambos.

+ 1 interessado

Eu sou daqueles que conseguem fazer ligações eléctricas mas de electrónica não pescam nada!

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Re: EVSE Colaborativo

Mensagem por ruimegas » 22 jun 2016, 09:06

Assisti ao vosso workshop no ENVE 2016 em Coimbra e sou vosso fã.

Contem comigo para vos apoiar

Irei seguir este tópico de perto

Cumprimentos
NISSAN LEAF Branco c/Spoiler mk1. Encomenda 19JAN2010. Entrega 09JUN2011. 152.000 kms a electrões and counting
TESLA Model 3 AWD Dual Motor Long Range. Encomenda 03JUL2019. Entrega 09JUL2019. 100 kms a electrões and counting
Associado da Associação de Utilizadores Veículos Eléctricos http://www.uve.pt

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Re: EVSE Colaborativo

Mensagem por jfr2006 » 22 jun 2016, 09:31

Excelente ideia...eu por acaso estava a pensar em avançar com algo do género, mas usando o Arduino Uno Wi-Fi. A vantagem do Arduino Uno Wi-fi é que é fácil de implementar um servidor web e este consegue funcionar tanto como AP, como cliente wi-fi em simultâneo.

Aqui neste projecto, não percebi se o vosso vai funcionar como AP ou como cliente wi-fi.

Se funcionar como cliente wi-fi, é fácil através de outro dispositivo que esteja longe (como é o meu caso) e a medir a energia usada na casa, enviar um simples HTTP /GET para mudar a corrente de carga, em função da corrente que está a ser consumida na casa e a potência contratada.

oops
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Re: EVSE Colaborativo

Mensagem por oops » 22 jun 2016, 10:26

Estão de parabéns.
Em relação ao "donativo" de que falam só têm que ser francos e transparentes para terem a confiança de todos. Afinal todos precisamos de "motivação". :D
Para além de todas as características que anunciaram o que gostava de ter? Que a energia consumida em casa fosse aferida por wi-fi (poucos podem passar cabos) e a outra característica é quase de certeza impossível mas... gostava de poder definir a hora de fim de carga a 80 e 100%.
Imagino que isto implicasse a comunicação com o carro o que é muito difícil, mas um "calculador" na própria aplicação já era interessante. Explico: uma área da APP em que definida a capacidade útil da bateria e a eficiência de carga me calculasse, mediante a introdução da carga restante, a que horas teria que iniciar o carregamento para p.ex. às 8 da manhã estar a 80 os 100%.
Penso que fazemos todos isto de cabeça mas pelo menos eu às vezes fico a duvidar e apanho-me a confirmar uma e outra vez que não me enganei no jogo de deixar o carro pouco tempo a 100% e não pisar o horário de cheio do bi-horário.

Estão de parabéns :clap:

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