e-Car Charger Control

https://android.chk.digital/de/ecar-charger-control/

Dies ist eine Android-App zur lokalen Ansteuerung diverser Wallboxen: https://play.google.com/store/apps/details?id=com.chk.go_elocal

Beispiel des Ladestarts, leichte Bewölkung (SoC aber noch fehlerhaft)

Unterstützte Wallbox-Typen für die manuelle Ladung (*) derzeit:

  • go-eCharger
  • openWB
  • SimpleEVSE
  • NRGkick (in Arbeit)
  • wallb.e (vermutlich Cloud?, geplant, suche Tester)

Was bedeutet “lokal”? Nun, der go-eCharger zum Beispiel wird von der App des Herstellers über die Cloud, also einen Server des Herstellers, gesteuert. Meine App steuert die Wallbox lokal an, also direkt per WLAN oder über einen VPN-Tunnel.
Für die anderen Wallboxen ist es eher eine sehr einfach gehaltene Oberfläche zur Steuerung, anstatt die Wallbox über eine Web-Oberfläche anzusprechen.

Konfiguration

Man muß nur den Typen der Wallbox einstellen, und dessen IP-Adresse angeben oder suchen lassen (für Faule mit etwas Zeit ;)):

Das aber ein Mal pro Netz: wenn man also mal im lokalen LAN, mal per VPN verbunden ist, oder im WLAN des go-eChargers, dann muß man die Konfiguration für jedes Netz erneut machen – das spart Strom, weil die App nur dann den Charger zu nutzen sucht, wenn sie in einem Netz ist, in dem ein Charger konfiguriert wurde.

Auto-Daten und -Verbindung:

Die Batteriekapazität spielt dann eine Rolle, wenn man beim go-eCharger einen Prozentsatz (bzw. eine Lademenge) angeben möchte, die geladen werden soll, oder die Lademenge in SOC-%.

Steuerung über den Ladestand des Traktionsakkus (Nissan)

Über die App “Ladeüberwachung für Nissan” komme ich an den SoC (State of Charge)-Wert des Fahrakkus eines Nissan-Autos heran. Wenn die App installiert ist, kommt auch diese App hier an den gewünschten Wert.

Optional kann man also einstellen, dass der SoC-Wert zur Lademengenbegrenzung verwendet wird, dann wird die Ladung beendet, wenn der Akku entsprechend voll ist:

Logging

die App bietet die Möglichkeit, den Ladungsprozess mitzuloggen. Hierzu muss aber die App dauernd laufen und verbraucht entsprechend mehr Strom des Smartphones als Google gerne hätte.

Widget

Es kann auch ein Widget platziert werden auf dem Screen, über die man die wichtigsten Infos sieht und den Ladeprozess beeinflussen kann. Auch hier muss dann die App einen Hintergrundprozess laufen lassen – siehe “Logging” kostet das Strom.


Aber alle meine Apps wachsen “irgendwie”…

Über ein SmartMeter ist nun eine Steuerung über den Überschuss einer Photovoltaikanlage möglich: (**)

Für die PV-Überschusssteuerung unterstützte Anlagen/APIs:

  • Sonnenspeicher (PV-Anlage mit Heimakku der Firma sonnen GmbH)
    berücksichtigt auch den Hausspeicher, damit die Ladung nicht aus dem Speicher vorgenommen wird, sondern wirklich über den Überschuss. Sowohl JSON als auch die ältere REST-API werden unterstützt.
  • Fronius Symo/Galvo (nur das SmartMeter)
  • Fronius Symo/Galvo (nur PV, per Modbus/TCP)
  • Fronius Symo/Galvo mit PV-Daten und ggf. Speicher (der dann berücksichtigt wird wie bei Sonnen), benötigt eine halbwegs aktuelle Firmware auf den Geräten – wenn man bei der IP-Adresse den “Test” drückt, dann merkt man, ob das der Fall ist. Es werden mehrere Inverter unterstützt. Es muss kein SmartMeter vorhanden sein.
  • openWB (mit Speicher, wenn dieser darüber gemeldet wird — das ist noch ungetestet. Bitte meldet euch, ob es klappt, oder nicht)
  • EM 300 Energy Meter (geplant, suche Tester)
  • Kostal Smart Energy Meter
  • SolarEdge (das läuft nicht ideal, da man nur alle 5 Minuten an die aktuellen Daten darf, aber besser als nichts. Suche noch weitere Tester, idealerweise mit Speicher)
  • E3DC Simple Mode

Funktionsprinzip

Die Überschussregelung nutzt den Wert des Smartmeters (das Messgerät am Übergabepunkt zwischen eigenem Stromnetz und dem externen “Grid”), um den dort ablesbaren Überschusswert (bei Stromexport der eigenen PV-Anlage), für die Steuerung der Wallbox zu nutzen, um das Elektroauto (beinahe) nur von der PV-Anlage zu laden.

Wieso “beinahe”? Nun, das Meter wird alle paar Sekunden ausgelesen und die Ladestromstärke angepaßt. Bei Bewölkung schwankt die PV-Leistung, und man kann nur “hinterherregeln”. Das führt dazu, dass immer wieder kurzzeitig Strom exportiert wird (wenn nach einer Abschattung die Sonne durchbricht) oder importiert werden muss (wenn eine Wolke Schatten wirft), bis die Regelung “nachgeregelt” hat und auch das Auto auf die Leistungsänderung reagiert.

Statistisch mittelt sich das heraus, aber da die Preise für Bezug und Export verschieden ist, ist das nicht optimal.

Das kann man leider auch nicht loswerden, auch da die Messwerte von Meter und Wallbox immer nur die Vergangenheit messen und mitteln, und auch nicht ganz synchron sind.

Um das zu umgehen, hilft ein Hausspeicher, denn er sorgt dafür, dass (je nach Leistung) weniger oder garnichts aus dem Grid bezogen werden muss.

Ebenso kann es passieren, dass der Ladungvorgang abgeschaltet wird, wenn die PV-Leistung für eine Ladung zu gering wird. In der App kann man einen Überbrückungszeitraum angeben, in dem die Ladung mit dem minimalen Ladestrom aufrecht erhalten wird. Hier hilft die Hausbatterie, den Stromimport zu vermeiden. Die Entnahme aus der Hausbatterie fällt nicht ins Gewicht, da diese das nachladen kann, wenn die PV-Leistung generell zu niedrig wird für die Auto-Ladung.

Wenn der Speicher nicht über die API abfragbar ist, dann wird zuerst der Speicher geladen und dann erst das Auto (oder vom Überschuß, wenn die PV-Leistung größer ist als die Speicheraufnahme). Das läßt sich nicht umgehen, weil die Speicher-Aufladung natürlich nicht bei der Grid-Messung auftaucht und daher nicht berücksichtigt werden kann.

Wenn der Speicher abfragbar ist, kann man sich aussuchen, ob man zuerst den Hausspeicher, dann den Autoakku laden möchte oder umgekehrt. Da der Heimspeicher aber mit jedem bisschen Ladestrom zurechtkommt, kann er auch die “Reste” aufsammeln und man dem Auto die Priorität geben.

Wenn kein SmartMeter vorhanden ist, wird die PV-Leistung als Basis genommen, und indem man in der App einen Schätzwert als Reserve einträgt, der abgezogen wird, kann man auch eine grobe, ungefähre Überschussladung erreichen.

Installation

Natürlich muss dazu das Smartphone andauernd im WLAN laufen, und wegen des Stromverbrauchs am Besten am Ladegerät hängen. Am besten ist, man besorgt sich ein eigenes Smartphone oder Tablet dazu (ab Android 4.4 “Kitkat”).

Tip: Mit etwas Einsatz (z.B. Zeitsteuerung der Steckdose) kann man den Energieverbrauch etwas verringern, und mit Programmen wie Tasker oder AutomateIt weiter über den Flugmodus oder CPU-Governor den Smartphone-Verbrauch verringern.

Bildschirmschoner:

Da die App oft (PV-Steuerung, SoC-Wert-Steuerung, Abbruch bei Ladestromdifferenz, …) dauernd durchlaufen sollte, wird auf Dauer der Bildschirm an Qualität nachlassen. Und bei OLED wird dadurch auch etwas Strom gespart.

Um das zu minimieren, habe ich einen Bildschirmschoner mit den wichtigsten Informationen eingebaut, dessen Daten über den Bildschirm laufen.

Bildschirmschoner

Kosten

Ja, die App kostet Geld. Aber wenig. Ich investiere viel Zeit und Mühe, um eine gute App zu bieten:

  • Die App hat einen Einmal-Kaufpreis von 3€
  • Die PV-Überschussregelung benötigt eine kleine monatliche oder jährliche Zahlung mit 14 Tage kostenloser Schnupperzeit