Wallbox

Der Baustein Wallbox wird zur Steuerung einer Ladestation für Elektrofahrzeuge verwendet.

Das Aufladen eines Fahrzeugs mit der richtigen Energie zur richtigen Zeit ist für ein effizientes Energiemanagement unerlässlich.

Deshalb verfügt der Baustein über bis zu fünf anpassbare Lademodi, bei denen die Ladeleistung durch individuelle Logik begrenzt werden kann.

Mit einem speziellen Eingang kann ein Ladevorgang pausiert werden, um Lastspitzen zu vermeiden.

Eingänge↑

Kürzel	Kurzbeschreibung	Beschreibung	Einheit	Wertebereich
Ec	Enable charging	Ein Impuls <1s aktiviert das Laden Ein Impuls >1s oder Dauer ein, aktiviert das Laden und schaltet nach fallender Flanke wieder ab. Ist dieser Eingang nicht invertiert und nicht verbunden, wird das Laden erlaubt. Eco Laden wenn vom Wallbox Manager verwaltet.	-	0/1
Ecp	Enable charging priority	Ein Impuls <1s aktiviert das Laden im Priority Modus, verwaltet vom Wallbox Manager. Ein Impuls >1s oder Dauer ein, aktiviert Priority und beendet den Ladevorgang nach fallender Flanke vollständig. Dieser Eingang ist nur bei bestimmten Baustein-Konfigurationen sichtbar.	-	0/1
Vc	Vehicle Connected	Fahrzeug verbunden	-	0/1
Cp	Current charging power	Aktuelle Ladeleistung	-	∞
Mr	Meter reading	Zählerstand	-	0...∞
Cac	Charging active	Ladevorgang aktiv	-	0/1
Sm1-5	Set charging mode 1-5	Lademodus 1-5 auswählen Dieser Eingang ist nur bei bestimmten Baustein-Konfigurationen sichtbar.	-	0/1
Lm1-5	Limit charging mode 1-5	Definieren Sie bis zu 5 Lademodi mit unterschiedlichen Ladegrenzen. Dieser Eingang ist nur bei bestimmten Baustein-Konfigurationen sichtbar.	kW	∞
Pm1-5	Price charging mode 1-5	Definieren Sie bis zu fünf Lademodi mit unterschiedlichen Preisen pro kWh. Dieser Eingang ist nur bei bestimmten Baustein-Konfigurationen sichtbar.	-	∞
Pmm	Price charging mode manual	Pmm ist der manuelle Lademodus 99 (nur App). Dieser Eingang ist nur bei bestimmten Baustein-Konfigurationen sichtbar.	-	∞
Uid	User ID		-	-
Ls	Load shedding	Wenn aktiviert, pausiert das Gerät das Laden, um Spitzenlasten im Stromnetz oder ähnliche Probleme zu verhindern, und bleibt so lange pausiert, wie die Lastabwurf aktiv ist.	-	0/1
Off	Off	Impuls: Setzt die Ausgänge mit Ausnahme der Zählerausgänge zurück. Ein: Baustein ist gesperrt. Dominierender Eingang.	-	0/1
R	Reset meter reading outputs	Zählerausgänge zurücksetzen	-	0/1

Ausgänge↑

Kürzel	Kurzbeschreibung	Beschreibung	Einheit	Wertebereich
Ca	Charging allowed	Laden ist erlaubt, wenn: -Ec (Enable Charging) aktiv ist -Ec nicht invertiert und nicht verbunden ist -Das Laden nicht über Ls oder Off deaktiviert ist -Die Ladegrenze nicht unter der Min. charging power ist.	-	0/1
Vc	Vehicle connected	Fahrzeug verbunden	-	0/1
Cp	Current charging power	Aktuelle Ladeleistung	-	∞
M	Current charging mode	Lademodus 1-5. 99 = Manueller Modus (nur App)	-	∞
	Verwaltet vom Wallbox Manager: Current charging mode	0 = Laden nicht erlaubt, 1 = Eco laden erlaubt, 2 = Priority laden erlaubt	-	∞
Tp	Target charging power	Ziel Ladeleistung des aktuellen Modus. Ausgang ist 0, wenn die Ladegrenze unter der minimalen Ladeleistung liegt oder der Ausgang Ca 0 ist.	kW	∞
Ls	Load shedding		-	0/1
Mr	Meter reading	Zählerstand	-	∞
Ccc	Consumption current charge	Verbrauch aktueller Ladevorgang	-	∞
Clc	Consumption last charge	Verbrauch letzter Ladevorgang	-	∞
Cd	Consumption today	Verbrauch heute	-	∞
Cw	Consumption this week	Verbrauch diese Woche	-	∞
Cm	Consumption this month	Verbrauch dieser Monat	-	∞
Cy	Consumption this year	Verbrauch dieses Jahr	-	∞
Lcl	Last charge log	Textausgabe von - Vc On und Off Zeitpunkt - Dauer (Vc on/off) - Geladene Energie (kWh) - User ID.	-	-
Cac	Charging active	Ladevorgang aktiv	-	0/1
Cld	Consumption yesterday	Verbrauch gestern	-	∞
Clm	Consumption last month	Verbrauch letzter Monat	-	∞
Cly	Consumption last year	Verbrauch letztes Jahr	-	∞
Cclc	Charging costs last charge	Gibt die berechneten Kosten der letzten Ladesession aus. Bei aktiver Ladesession werden deren laufende Kosten ausgegeben.	-	∞
Uid	User Id		-	-
Se	Pulse Session ended	Impuls Session beendet	-	0/1
Ss	Pulse Session started	Impuls Session gestartet	-	0/1
AC	API Connector	Intelligenter API basierter Verbinder. API Commands	-	-

Parameter↑

Kürzel	Kurzbeschreibung	Beschreibung	Einheit	Wertebereich	Standardwert
Muv	Mode after unplugging the vehicle	0 = Aktuellen Modus beibehalten 1-5 = Umschalten auf Modus 1-5 Dieser Parameter ist nur bei bestimmten Baustein-Konfigurationen sichtbar.	-	∞	0
Cfp	Connection fee per hour	Verbindungsgebühr pro Stunde, während das Fahrzeug verbunden ist. Dieser Parameter ist nur bei bestimmten Baustein-Konfigurationen sichtbar.	Währung	∞	0

Eigenschaften↑

Kurzbeschreibung	Beschreibung	Wertebereich	Standardwert
Anzahl Meldungen	Maximale Anzahl der gespeicherten letzten Meldungen.	1...100	100
Relativzählung	Aktiv: Der ausgelesene Zähler sendet nur Teilmengen in Intervallen (relativ), der Baustein zählt zusammen und bildet daraus den Zählerstand. Nicht aktiv: Der ausgelesene Zähler sendet selbst seinen Gesamtzählerstand (absolut), der Baustein bildet diesen nur ab.	-	-
Ungültigen Zählerstand melden	Wenn ausgewählt, werden Sie benachrichtigt, wenn ungültige Zählerstände erkannt wurden. Beispielsweise wenn ein physischer Zähler durch Übertragungsfehler unrealistische Werte liefert.	-	-
Min. Ladeleistung	Min. Ladeleistung [kW]	0...∞	4.16
Max. Ladeleistung	Max. Ladeleistung [kW]	0...∞	11
Konfiguration	Konfiguration der verwendeten Ein- und Ausgänge.	-	-

Ladesession↑

Eine Ladesession ist die Zeit zwischen dem An- und Abstecken eines Fahrzeugs. Die Session kann mit den Eingängen Ec, Ls oder in der App pausiert / fortgesetzt werden.

Lade Log an Ausgang Lcl wird beim Starten / Beenden einer Session gesetzt oder wenn sich die UserID während einer aktiven Session ändert.

Minimum und Maximum Limits↑

Minimum und Maximum Limits definieren den erlaubten Bereich von Ausgang Tp (Target charging Limit).

Die Ladegrenze kann für jeden Modus über die Visualisierung oder über die Eingänge Lm1-5 konfiguriert werden.

Fällt die Ladegrenze unter die Mindestladegrenze, wird der Ladevorgang unterbrochen und die Zielladegrenze auf 0 gesetzt.

Die tatsächliche Ladeleistung wird vom Fahrzeug bestimmt, überschreitet jedoch nicht die maximalen Leistungseinstellungen.

Berechnung der Ladekosten↑

Am Cclc Ausgang werden die berechneten Kosten einer Ladesession bereitgestellt.
Dies erfolgt über die verbrauchte Energie und ihren Preis pro Lademodus, und der Verbindungsgebühr pro Stunde.

Während einer Ladesession werden die aktuellen Kosten angezeigt und laufend aktualisiert.
Nach Ende der Session bleiben die Kosten bis zum Beginn der nächsten Session am Ausgang verfügbar.

Berechnung:
kWh Modus 1 * Preis Modus 1 + kWh Modus 2 * Preis Modus 2 + (weitere Modi) + Dauer Ladesession * Cfp

Die Berechnung erfolgt rollierend, d.h. Änderungen von Modi und Preisen werden ab dem Zeitpunkt der Änderung berücksichtigt, nicht rückwirkend.

Bei Verwaltung durch den Wallbox Manager werden dessen Preise verwendet.

Durch separate Preise für Energie und Verbindungsgebühr kann die Kostenberechnung flexibel gestaltet werden.
Wenn ausreichend Wallboxen vorhanden sind, wird man die Kosten in erster Linie über die Energiepreise festlegen.
Bei einer begrenzten Anzahl von Wallboxen, wählt man eine höhere Verbindungsgebühr pro Stunde (Cfp), um zu verhindern, dass Fahrzeuge dauernd an einer Wallbox angesteckt bleiben.

Beispielprogrammierung↑

Im Eigenschaftenfenster kann die Anzahl der Einträge im Verlauf, die minimale und maximale Ladeleistung sowie eine Anschlussgebühr pro Stunde definiert werden:

Mit einem Doppelklick auf den Baustein wird das Fenster zur Konfiguration geöffnet, hier können bis zu 5 Lademodi erstellt werden:

Mit einer zusätzlichen Logik am Eingang (Ec) wird das Laden ermöglicht, wenn ein Benutzer erfolgreich über den NFC Code Touch authentifiziert und das Fahrzeug verbunden wurde.
Ein Energiezähler liefert die aktuelle Ladeleistung und den Zählerstand an den Baustein.
Am Eingang "Uid" wird die ID des authentifizierten Benutzers übergeben.

Reihenfolge Autorisierung Ladevorgang↑

In gewerblichen oder gemeinschaftlichen Installationen, wo eine Autorisierung des Ladevorgangs notwendig ist, muss das Fahrzeug zuerst angeschlossen, und erst dann der Ladevorgang über einen Impuls an Ec oder Ecp autorisiert werden. (z.B. per NFC). Andernfalls erfolgt kein Ladevorgang.
Diese Reihenfolge ist entscheidend, da sonst ein fremdes Fahrzeug auf Kosten eines anderen laden könnte.

Die oben gezeigte Beispielprogrammierung ermöglicht dennoch eine vorherige Autorisierung, und danach das Starten des Ladevorgangs für begrenzte Zeit durch Verbinden des Fahrzeugs.

In Privathaushalten kann der Eingang Ec oft dauerhaft aktiv (negiert) bleiben, wenn keine unbefugten Ladevorgänge zu erwarten sind. Das Laden ist in diesem Fall grundsätzlich erlaubt.

Erkennung ungültiger Zählerstände↑

Der Zählerbaustein erkennt ungültige Zählerstände an den Mr(c/d) Eingängen, die durch fehlerhafte Datenübertragung von einem physischen Absolutwertzähler zustande kommen können, und ignoriert diese.

Grundsätzlich sind nur steigende oder gleichbleibende Zählerstände erlaubt, sinkende oder auf 0 springende Zählerstände werden verworfen.

Unrealistisch stark steigende Zählerstände werden verworfen, wenn:
-Die Wertänderung größer als der gesamte bisherige Verbrauch und größer als 10000 ist.
-Nur, wenn der Zeitunterschied seit der letzten Wertänderung weniger als 8 Stunden beträgt.