WARP2 Charger Basic

Mit WARP, dem „Wall Attached Recharge Point“, bietet Tinkerforge Open-Source-Ladelösungen für Elektrofahrzeuge.
„WARP2“, die zweite Generation der WARP Wallbox, ist in verschiedenen Varianten als 11kW oder 22kW Modell erhältlich. Das festangeschlagene Typ2 Ladekabel kann mit 5m oder 7,5m Länge gewählt werden. Der Stromanschluss der Wallboxen (Zuleitung) erfolgt bei allen Modellen standardmäßig in der Wallbox. Über Zubehörartikel können alle Wallboxen aber auch bereits mit einer vorinstallierter Zuleitung ausgeliefert werden. Auf Wunsch auch mit bereits angeschlossenem CEE Stecker. WARP2 Wallboxen können ein- oder dreiphasig angeschlossen und betrieben werden.

Variante Basic
Die Einstiegsvariante stellt das Modell „Basic“ dar, mit dem Elektrofahrzeuge mittels eines EN 62196 Typ-2-Stecker geladen werden können. Die Wallbox ist vergleichsweise klein (nur 28cm × 21,5cm × 9,5cm) und sehr robust. Sie verfügt über ein sehr stabiles glasfaserverstärktes Polyestergehäuse mit dicker Wandung. Die Front der Wallbox besteht aus einer einer 1,5mm starken Edelstahlfront. Diese ist umlaufend überstehend und kann genutzt werden um das Ladekabel zu verstauen. In der Front befindet sich ein Taster, mit dem ein aktiver Ladevorgang abgebrochen werden kann. Der blaue LED-Ring des Tasters zeigt Status- und Fehlerzustände der Wallbox an.
Die Wallbox verfügt über diverse Sicherheitsmechanismen. Ein integrierter DC-Schutz stellt sicher, dass beim Auftreten von DC-Fehlerströmen über 6mA die Verbindung zum Fahrzeug getrennt wird. Somit reicht ein klassischer und günstiger Typ-A-Fehlerstromschutzschalter, der typischerweise in der Hausinstallation vorhanden ist, als Absicherung vor der Wallbox aus. Ein teurer Typ-B-Fehlerstromschutzschalter ist nicht notwendig. Zusätzlich überwacht die Wallbox permanent ihre Erdung und die fehlerfreie Kommunikation mit dem angeschlossenen Fahrzeug.
Jede Wallbox wird fertig montiert und getestet geliefert. Das jeweilige Testprotokoll nach DGUV A3 mit den Messergebnissen, inklusive Test der Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen, liegt jeder Wallbox bei.

Variante Smart
Gegenüber der „Basic“ Variante ist die „Smart“ Variante zusätzlich mit WLAN und LAN ausgestattet. Im WLAN Betrieb kan die Wallbox sowohl als Client in ein bestehendes WLAN eingebunden werden, oder im Access Point Betrieb mit eigenem WLAN genutzt werden. Die Anbindung der Wallbox über LAN ist mittels einer wasserdichten RJ45 Buchse auf der Unterseite der Wallbox möglich.
Über WLAN oder LAN kann auf das Webinterface der Wallbox zugegriffen werden. Das Webinterface der Wallbox gibt Informationen zum aktuellen Zustand, ermöglicht Einstellungen (z.B. maximaler Ladestrom) und bietet die Möglichkeit von Softwareupdates. Per MQTT- oder HTTP-Schnittstelle kann die Wallbox auch ferngesteuert und in andere Systeme eingebunden werden.
Über das Webinterface kann das Laden an der Wallbox auch deaktiviert werden. Zusätzlich verfügt die Smart Variante über NFC (RFID). Wenn aktiviert kann das Laden an der Wallbox mittels der drei mitgelieferten NFC-Karten freigeschaltet werden. Es können aber auch andere NFC-Karten oder Tags angelernt werden. Die Wallbox unterstützt NFC Forum Type 1, 2, 3, 4 und Mifare Classic.
Sollen mehrere Wallboxen an einem Stromanschluss betrieben werden, können WARP2 Smart Charger ein sogenanntes Lastmanagement durchführen. Dabei teilt ein WARP Charger allen WARP Chargern seines Lastmanagement-Netzwerks mit, mit welcher Ladeleistung jeweils geladen werden darf. Dies erfolgt dynamisch über die jeweiligen Ladeanforderungen der Wallboxen und es wird sichergestellt, dass die maximal zulässige Leistung des Stromanschlusses nicht überschritten wird. Der Datenaustausch zwischen den Wallboxen erfolgt per WLAN oder LAN.

Variante Pro
Die Variante „Pro“ bietet alle Funktionen des Modells „Smart“, ist aber zusätzlich mit einem bidirektionalen Stromzähler ausgestattet (Typ SDM630). Der Stromzähler ist MID geeicht und somit für Verrechungszwecke zugelassen. Die Messergebnisse des Zählers (aktuelle Leistung in Watt, Energie in kWh etc.), inkl. der Messergebnisse pro Phase, werden auf dem Webinterface angezeigt und sind ebenfalls per MQTT abrufbar.

Über ein zukünftiges Softwareupdate kann bei der Pro Variante jeder NFC-Karte die damit geladene Strommenge zugeordnet werden. Somit ist es dann möglich mehrere Fahrzeuge an einer Wallbox zu laden und deren Anteil am Strombezug zu bestimmen.

KfW 440 förderfähig!

Die Wallbox-Modelle WARP2 Charger Smart und WARP2 Charger Pro sind förderfähig nach dem KfW 440 Programm. Die genauen Förderbedingungen sind unbedingt der KfW Webseite zu entnehmen. Pro Wallbox (Ladepunkt) werden 900€ gefördert. Es können auch die 22kW Modelle gewählt werden, allerdings müssen diese vom Elektriker auf 11kW konfiguriert werden.

OpenSource
Sowohl Hardware- als auch die Software aller Wallboxen sind Open-Source. Alle Infos lassen sich auf Github finden: Link

Langlebig und Modular
Die Stromversorgung zum Fahrzeug wird über ein Schütz (Relais) hergestellt. Dieses Schütz ist mit einem Maximalstrom von 63A sehr großzügig ausgelegt, um einen langen Betrieb zu gewährleisten. Sollte das mechanische Bauteil dennoch irgendwann nicht mehr korrekt funktionieren, so kann die Wallbox das feststellen (Schützüberwachung) und den Fehler melden. Die Wallbox ist modular aufgebaut und setzt hutschienenmontierte Module ein. Damit können Komponenten einfach ausgetauscht werden. Ein defektes Schütz kann somit einfach getauscht werden und es muss nicht teuer die gesamte Steuerung oder gar die ganze Wallbox getauscht werden.

Weitere Informationen zu verwendeten Tinkerforge Modulen
Die „Basic“ Variante setzt das EVSE Bricklet 2 als Ladecontroller ein (Todo Link). Dieses Bricklet implementiert den DIN EN 61851-1 Standard, kommuniziert also mit dem angeschlossenen Fahrzeug und gibt den Ladevorgang frei. Das Bricklet wird in der Basic Wallbox als standalone Ladecontroller eingesetzt.

Gegenüber der „Basic“ Variante ist die „Smart“ Variante zusätzlich mit einem ESP32 Ethernet Brick (Todo Link) ausgestattet. Dieser Brick basiert auf einem ESP32 Mikrocontroller, welcher mit WLAN, Bluetooth und LAN ausgestattet ist. Für die Wallbox wird der Controller mit einer speziellen Wallbox-Software (ESP32 Firmware) ausgeliefert (Todo Link). Die NFC Funktionalität wird über ein NFC Bricklet hergestellt.

Bei dem in der „Pro“ Variante zusätzlich verbauten Stromzähler handelt es sich um einen bidirektionalen MID-geeichten RS485-Modbus Zähler vom Typ SDM630, der direkt vom EVSE 2.0 Bricklet ausgelesen wird.

Dokumente

• Broschüre
• Datenblatt
• Betriebsanleitung inkl. Montageanleitung
• Konformitätserklärung

Technische Spezifikationen

* Je nach Variante der Wallbox