Re: EVSE Colaborativo
Enviado: 22 jun 2016, 20:57
Depois de apresentada a primeira solução de hardware, descrevo de seguida as caracteristicas e funcionalidades do EVSE colaborativo:
- A ideia é ter um sistema onde a complexidade aumente com a necessidade e onde se pode começar com pouco e avançar com mais complexidade apenas SE fizer sentido a nivel individual.
- Todos os protocolos são abertos e foram escolhidos de forma a serem facilmente interoperáveis com outras soluções, também abertas.
- Todo o trabalho será partilhado com a comunidade para poder ser utilizada e melhorada por todos os que queiram participar.
- Este esforço inicial e divulgação serve para apresentar a intenção aos utilizadores para que possam ser feitos os ajustes certos antes de começar a produzir as primeiras unidades. Achamos que há massa critica suficiente neste fórum para ajudar a fechar o primeiro prototipo com mais qualidade.
Dito isto o EVSE funciona da seguinte forma:
O EVSE por si só é apenas um EVSE, mas com funcionalidades avançadas a vários níveis:
- Segurança:
- Método de acesso ao EVSE:
- Configações:
- Modo de operação - Os modos de operação permitem informar sistemas externos da intenção do utilizador em relação à forma como a carga se vai efetuar. Se não houver integração com nenhum sistema externo não tem qualquer efeito prático:
- Funcionalidades adicionais:
Resumindo com casos de utilização real:
Numa tomada normal qualquer fora de casa, ligo o EVSE e ele autoconfigura-se para carregar a 14A sem qualquer intervenção humana.
A seguir se chegar a casa e ligar o mesmo EVSE à minha ficha CEE32, ele autoconfigura-se para carregar, por exemplo, a 25A.
Se a minha mulher decidir carregar o carro em casa e ligar um adaptador com uma ficha schuko ou CEE16, o EVSE deteta a ausencia de condições e baixa a potencia de carga, apesar de estar em casa e parametrizado para os tais 25A.
Isto é o que se ganha para quem quiser apenas o EVSE. Quem quiser inventar, pode compar um router 3G, e permitir acesso remoto ao EVSE através da internet e o céu é o limite. O router 3g custa €39 numa grande superficie e resolve todos os problemas de acesso remoto.
Já que se fizeram algumas questões pertinentes sobre a temporização este é o racional por detrás das opções tomadas:
- Sem um RTC (hardware adicional) o EVSE não tem forma de saber a quantas anda. Até seria possivel com apenas um acesso do telemovel ao EVSE, dotar o EVSE de relogio, mas ele desaparecia se por algum motivo o EVSE se desligasse. Ou se faz a serio e a funcionar sempre ou não vale a pena. Não me parece particularmente grave não ter controlo de temporização detalhado fora de casa. Normalmente queremos carregar o máximo possivel imediatamente. Mesmo que seja necessário os temporizadores implementados chegam perfeitamente. Posto isto o RTC fica de fora. Essas funcionalidade de temporização detalhas passam para um sistema exeterno, em casa, com muito mais capacidade de processamento, onde vais ser possivel definir o algortimo que se quiser de carga, desde abster carga ao carro no ramadão até carregar só se o benfica ganhar!
- Da mesma forma, decidiu-se não dotar para já o EVSE de controlo de quantidade de carga, apesar de ser perfeitamente possivel definir um limite de x kWh. Novamente, em casa é onde essas funções fazem mais sentido, delega-se essa inteligencia ao sistema externo.
O interface gráfico apresenta-se de seguida:
[img]https://lh3.googleusercontent.com/obW-K ... 54-h531-no[/img]
1 - Seletor de corrente
2 - Zona onde indica o tempo de carga, ao clicar apresenta as ultimas 4 cargas para consulta
3 - Zona de energia, ao clicar apresenta as variadas medidas de energia
4 - Botoes para desligar e ligar o EVSE - limpam qualquer configuração anterior de temporizadores, etc.
5 - temporizadores, escolhe-se a hora para armar, clica-se no visto para desligar
6 - rodapé de info util, no sceeenshot ve-se que está em modo AP, STA (ligado a casa), protocolo MQTT estabelecido e modo POWER selecionado
7 - Display genérico do estado do EVSE, o raio indica que o EVSE está num modo automatico
8 - Settings
As configurações do EVSE (ainda sob desenvolvimento)
[img]https://lh3.googleusercontent.com/aH0Qa ... 67-h449-no[/img]
As configurações de conetividade do EVSE:
[img]https://lh3.googleusercontent.com/4k0LI ... 13-h610-no[/img]
Esta é a primeira parte do sistema, só o EVSE. Quando tiver mais um tempinho detalho o sistema de gestão de energia que tira partido de todas as funcionalidades deste EVSE, e quem sabe até de outros!
cmps
- A ideia é ter um sistema onde a complexidade aumente com a necessidade e onde se pode começar com pouco e avançar com mais complexidade apenas SE fizer sentido a nivel individual.
- Todos os protocolos são abertos e foram escolhidos de forma a serem facilmente interoperáveis com outras soluções, também abertas.
- Todo o trabalho será partilhado com a comunidade para poder ser utilizada e melhorada por todos os que queiram participar.
- Este esforço inicial e divulgação serve para apresentar a intenção aos utilizadores para que possam ser feitos os ajustes certos antes de começar a produzir as primeiras unidades. Achamos que há massa critica suficiente neste fórum para ajudar a fechar o primeiro prototipo com mais qualidade.
Dito isto o EVSE funciona da seguinte forma:
O EVSE por si só é apenas um EVSE, mas com funcionalidades avançadas a vários níveis:
- Segurança:
- - deteção de diodo
- - deteção de corrente máxima tolerável
- - deteção de adaptador 32A automática
- - rearme de diferencial automático e remoto
- - componentes de segurança implementados diretamente em HW
- Método de acesso ao EVSE:
- - botão e sinalética de LEDs RGB para ajuste simples e imediato
- - acesso WiFi compativel com qualquer dispositivo minimamente moderno
- - pagina de acesso otimizada para dispositivos móveis
- - WiFi sempre disponivel, pode ser configurável.
- - Ter WiFi permite ao EVSE ser configurável para dois cenários:
- - EVSE liga-se a um router - Assume estar em casa.
- - EVSE em modo standalone - Assume estar fora de casa.
- - MQTT nativo como protocolo de comunicação para sistemas externos
- Configações:
- - o EVSE pode ser iniciado com uma corrente fixa ou pode memorizar a ultima corrente selecionada
- - o EVSE quando deteta estar em casa pode ser configurado para valores de amperes diferentes, com modo de operação próprio (ver mais à frente a definição de modo) e pode até iniciar desabilitado à espera de inicio de carga manual.
- - O EVSE tem temporizadores de atraso e duração, para cargas individuais que podem ser configurados no momento e desaparecem assim que o EVSE se desliga.
- Modo de operação - Os modos de operação permitem informar sistemas externos da intenção do utilizador em relação à forma como a carga se vai efetuar. Se não houver integração com nenhum sistema externo não tem qualquer efeito prático:
- - MANUAL - Carrega a uma potencia fixa sem possibilidade de ser controlável ( todos os EVSE's são assim)
- - NORMAL - Carrega à potencia definida pelo utilizador e permite baixar temporariamente a potencia para permitir acomodar picos de utilização em casa.
- - POWER - Carrega ao máximo permitido pela potencia disponível da casa
- - SOLAR - Desvia todo o excesso de produção para a carga do carro, com uma carga mínima assegurada de 6A
- Funcionalidades adicionais:
- - Mede energia dos carregamentos em tempo real, tensão, corrente, voltagem e energia.
- - Guarda o consumo de energia das ultimas 4 cargas para poder consultar.
- - A medição é feita depois do EVSE e termina assim que a carga acaba, para providenciar testes da tomada mais rigorosos.
Resumindo com casos de utilização real:
Numa tomada normal qualquer fora de casa, ligo o EVSE e ele autoconfigura-se para carregar a 14A sem qualquer intervenção humana.
A seguir se chegar a casa e ligar o mesmo EVSE à minha ficha CEE32, ele autoconfigura-se para carregar, por exemplo, a 25A.
Se a minha mulher decidir carregar o carro em casa e ligar um adaptador com uma ficha schuko ou CEE16, o EVSE deteta a ausencia de condições e baixa a potencia de carga, apesar de estar em casa e parametrizado para os tais 25A.
Isto é o que se ganha para quem quiser apenas o EVSE. Quem quiser inventar, pode compar um router 3G, e permitir acesso remoto ao EVSE através da internet e o céu é o limite. O router 3g custa €39 numa grande superficie e resolve todos os problemas de acesso remoto.
Já que se fizeram algumas questões pertinentes sobre a temporização este é o racional por detrás das opções tomadas:
- Sem um RTC (hardware adicional) o EVSE não tem forma de saber a quantas anda. Até seria possivel com apenas um acesso do telemovel ao EVSE, dotar o EVSE de relogio, mas ele desaparecia se por algum motivo o EVSE se desligasse. Ou se faz a serio e a funcionar sempre ou não vale a pena. Não me parece particularmente grave não ter controlo de temporização detalhado fora de casa. Normalmente queremos carregar o máximo possivel imediatamente. Mesmo que seja necessário os temporizadores implementados chegam perfeitamente. Posto isto o RTC fica de fora. Essas funcionalidade de temporização detalhas passam para um sistema exeterno, em casa, com muito mais capacidade de processamento, onde vais ser possivel definir o algortimo que se quiser de carga, desde abster carga ao carro no ramadão até carregar só se o benfica ganhar!
- Da mesma forma, decidiu-se não dotar para já o EVSE de controlo de quantidade de carga, apesar de ser perfeitamente possivel definir um limite de x kWh. Novamente, em casa é onde essas funções fazem mais sentido, delega-se essa inteligencia ao sistema externo.
O interface gráfico apresenta-se de seguida:
[img]https://lh3.googleusercontent.com/obW-K ... 54-h531-no[/img]
1 - Seletor de corrente
2 - Zona onde indica o tempo de carga, ao clicar apresenta as ultimas 4 cargas para consulta
3 - Zona de energia, ao clicar apresenta as variadas medidas de energia
4 - Botoes para desligar e ligar o EVSE - limpam qualquer configuração anterior de temporizadores, etc.
5 - temporizadores, escolhe-se a hora para armar, clica-se no visto para desligar
6 - rodapé de info util, no sceeenshot ve-se que está em modo AP, STA (ligado a casa), protocolo MQTT estabelecido e modo POWER selecionado
7 - Display genérico do estado do EVSE, o raio indica que o EVSE está num modo automatico
8 - Settings
As configurações do EVSE (ainda sob desenvolvimento)
[img]https://lh3.googleusercontent.com/aH0Qa ... 67-h449-no[/img]
As configurações de conetividade do EVSE:
[img]https://lh3.googleusercontent.com/4k0LI ... 13-h610-no[/img]
Esta é a primeira parte do sistema, só o EVSE. Quando tiver mais um tempinho detalho o sistema de gestão de energia que tira partido de todas as funcionalidades deste EVSE, e quem sabe até de outros!
cmps