Wallbox

Als "Wallbox", Wandkasten, Wandladestation, wird im Neudeutschen eine Ladestation für ein Elektroauto bezeichnet. Es gibt diese Wallboxen als "dumme" Steckdosen, und als "intelligente" Ladestationen. Intelligenz wird insbesondere auch dann benötigt, wenn das E-Auto nur mit selbst produziertem Solarstrom betankt werden soll. Neben den reinen Ladestationen gibt es auch bidirektionale Wallboxen.
Ein solcher Ladepunkt wird manchmal auch mit der englischen Abkürzung EVSE (Electric Vehicle Supply Equipment) bezeichnet.

In der Regel wird die Wechsel-Netzspannung (3 Leitungen 230 Volt, 50 Hz, L1<braun>, L2<schwarz>, L3<grau>, N<blau>, PE<grün-gelb>)  in der Wallbox per Leistungs-Schütz direkt auf das E-Auto aufgeschaltet. Die Batterieladeschaltung, die die 230 Volt Wechselspannung(en) in Lade-Gleichspannung(en) transformiert, befindet sich im E-Auto. Abhängig vom E-Auto wird mit einer, zwei oder drei Phasen geladen. Die Ladeleistung wird von der Wallbox über das Tastverhältnis des 1 KHz Rechteck-Kontrollsignals CP (Control Pilot) an das E-Auto kommuniziert. Das Signal CP ist bei einer nicht mit einem E-Auto verbundenen Wallbox zunächst konstant bei +12 Volt. Das Einstecken des Kabels wird  über einen CP Spannungsteiler an der +12 Volt Spannung erkannt : 1 kOhm in der Wallbox und 2,7 kOhm im E-Auto.  Der CP Pegel am Stecker des Ladekabels beträgt dann +9 Volt. Daraufhin aktiviert die Wallbox einen 1 kHz Oszillator am CP Signal (+12 / -12 Volt). Da sich im erwähnten Spannungsteiler eine Diode befindet, beträgt der negative Spannungsanteil des 1 kHz CP Signals -12 Volt. Das E-Auto fordert im nächsten Schritt die Ladespannung dadurch an, daß ein 1 kOhm Widerstand parallel zum bereits aktivierten 2,7 kOhm Widerstand geschaltet wird. Die positive Spannung am Signal CP fällt auf +6 Volt und das Laden beginnt.

Einige Wallbox Hersteller :

Ich habe mich für eine cfos Wallbox entschieden.  Die spannende Integration mit dem Inverter SolarEdge SE7k ist hier beschrieben. Aktuell wird mit der Wallbox ein Ford Kuga geladen.

Es ist natürlich nett, wenn der Zugriff auf die Wallbox per Hausautomation, Mobiltelefon, RFID-Token oder sonst irgendwie (WiFi, Wlan, Bluetooth, RFID, ...) möglich ist. Ein Ziel soll sein, daß das Elektro-Auto nur mit selbst erzeugtem Solarstrom geladen wird. Dies wird "Überschussladen" genannt. Dabei wird das Auto nur dann geladen, wenn der selbst erzeugte Strom der Solaranlage sonst ins öffentliche Netz eingespeist würde.

Überschussladen

Mit eigener Solaranlage bietet sich ein Wallbox-Überschussladen an. Folgende Lade-Modi machen Sinn :

Gibt es neben der Solaranlage noch einen Akku im Haus, werden die Lade-Möglichkeiten direkt noch einmal sehr viel komplexer.

Der Markt für Überschussladen-Wallboxen ist stark in Bewegung. Sehr nett sind die Wallbox-Lösungen, die eigene Drehstrom-Sensoren oder per Haus-WiFi integrierbare Hausanschlusszähler, wie z.B. den Shelly 3EM, benutzen. Dann ist man unabhängig von dem Fabrikat der Solar-Wechselrichter. Also am besten mal nach Überschussladen googlen.

Zur Zeit wird für den Ford Kuga nur das einphasige Laden benötigt. Dabei kann mit 1,4 kW (6 A) bis 3,7 kW (16 A) geladen werden.

Im Jahr 2021 gab es ein KfW Förderprogramm "Ladestationen für Elektroautos – Wohngebäude", Zuschuss 440. Dort bekam man einen Zuschuss von 900 Euro pro Ladepunkt. Wer den Kauf einer Wallbox plant, sollte auf jeden Fall schauen, ob er auch eine Förderung bekommt. Von der KfW, von einem Stromanbieter, vom E-Auto-Hersteller, vom Bund, von der Gemeinde, vom Bundesland, ... .

Die Integration der cfos Wallbox in Home-Assistant sollte mit der HACS Komponente "Open Charge Point Protocol(OCPP)" gelingen.

So steuert die Wallbox das Laden : https://ladefragen.de/27/

Mehr Infos dazu : https://www.goingelectric.de/wiki/Typ2-Signalisierung-und-Steckercodierung/

Wikipedia beschreibt den Typ 2 Stecker : https://de.wikipedia.org/wiki/IEC_62196_Typ_2

Bidirektionale Wallbox : https://www.net4energy.com/de-de/mobilitaet/bidirektionale-wallbox


Der bidirektionalen Wallbox gehört die Zukunft : https://www.heise.de/hintergrund/Batterie-auf-vier-Raeder-E-Autos-als-privater-Energiepuffer-7283530.html

Home Assistant steuert eine Wallbox :

https://klaus-macht-bilder.blogspot.com/2021/09/steuerung-der-abl-emh1-wallbox-mit-home.html

Spezifikationen : https://sunspec.org/ : Open Standards for the Distributed Industry

Dort gibt es auch die Spezifikationen für die von den Wechselrichtern verwendeten Protokolle.

Empfehlung

Wenn Ihr Euch auch eine cfos Wallbox bestellen möchtet, bestellt sie doch über diesen Link :

https://cfos-emobility.myshopify.com/ekkehard-pofahl

Dann bekommt Ihr 20 Euro Nachlass, und ich bekomme auch eine kleine Prämie.