Bauanleitung für Simple EVSE Ladekabel

Teil1

In der Regel benötigen Sie zum Laden Ihres Elektrofahrzeugs mit Typ 1 oder Typ 2 Ladedose ein Ladekabel und eine öffentliche Ladesäule oder eine Wallbox mit einer Typ 2 Ladedose.

Dabei schickt die Ladesäule bzw. die Wallbox ein elektrisches Signal zum Fahrzeug und

startet den Ladevorgang bei erfolgreicher Rückmeldung.

ICCB Ladekabel

Wollen Sie Ihr Fahrzeug an einer CEE Dose oder an einer Schuko Dose laden, benötigen Sie ein spezielles Ladekabel mit einer ICCB (In Cable Control Box), die praktisch die nicht vorhandene Ladesäule bzw. Wallbox simuliert.

 

Es gibt folgende Arten von Ladekabel mit ICCB und Typ 1 bzw. Typ 2 Stecker zum

  • einphasigen Laden an einer Schuko Steckdose mit max. 10A (2,3kW)
  • einphasigen Laden an einer blauen CEE Steckdose mit max. 16A (3,7kW)
  • einphasigen Laden an einer roten CEE Steckdose mit max. 16A oder 32A (3,7kW bzw. 7,4kW)
  • dreiphasigen Laden an einer roten CEE Steckdose mit max. 16A oder 32A (11kW bzw. 22kW)

Je höher die Ladeleistung umso unhandlicher und teurer werden diese Kabel, da die Kabelquerschnitte größer werden und die Ströme von der ICCB geschaltet bzw. verarbeitet werden müssen.

 

Kommt man mit 10A (2,3kW) oder 16A (3,7kW) aus, besteht die Möglichkeit mit der Simple EVSE (Electric Vehicle Supply Equipment) ein eigenes kostengünstiges Ladekabel zu bauen, welches ohne der unhandlichen ICCB im Ladekabel auskommt. Die benötigte Elektronik findet nämlich Platz im Typ 1 bzw. Typ 2 Stecker.

 

Die Simple EVSE lässt sich konfigurieren, so dass ein Ladekabel mit Schuko Stecker für 2,3kW oder ein Ladekabel mit CEE Stecker für 3,7kW möglich ist.

Ohne zusätzliche Beschaltung ist die Simple EVSE auf einen maximalen Ladestrom von 16A ausgelegt.

 

Wieso wird die EVSE überhaupt benötigt?

Die EVSE teilt über ein Signal (CP) dem Fahrzeug mit, dass das Ladegerät im Fahrzeug maximal mit 16A Laden darf, damit das Kabel, die CEE Steckverbindung und die dahinter geschaltete Sicherung nicht überlastet werden.

Aus Sicherheitsgründen wird zudem die Spannung von der EVSE über ein Relais zugeschaltet, wenn die EVSE erkannt hat, dass das Kabel auch wirklich an ein Fahrzeug angeschlossen wurde, das zum Laden bereit ist.

Ohne dem von der EVSE erzeugten CP Signal würde das Ladegerät im Fahrzeug den Ladevorgang nicht starten.

Es sei erwähnt, dass der Zusammenbau des Simnple EVSE Ladekabels ohne den notwendigen elektrotechnischen Kenntnissen und handwerklichen Fähigkeiten (Löten, Crimpen, etc.) nicht bzw. nicht selbständig durchgeführt werden sollte!

Wird die EVSE Elektronik nicht korrekt verschaltet, kann die EVSE, das Fahrzeug und ggf. auch der Benutzer des Kabels großen Schaden nehmen!

Sind alle Voraussetzungen erfüllt, können die folgenden Komponenten beschafft z.B. in unserem Shop bestellt werden:

  • Typ 1 (16A) bzw. Typ 2 (16A, weiblich, einphasig) Ladestecker für Fahrzeugseite
  • Simple EVSE
  • 16A Kabel (2,5mm²) in gewünschter Länge (auch auf Anfrage bei uns in Orange und beliebiger Länge erhältlich)
  • elastischer Polymer Klebestoff zur Fixierung von EVSE, AC/DC Wandler und Relais
  • Aderendhülsen für Anschluss des Kabels an CEE Stecker
  • ggf. Schrumpfschlauch für die Anschlüsse am AC/DC Wandler
  • geeignetes Werkzeug zum Crimpen, Löten, etc.

Im folgenden Beispiel wird der Aufbau eins Ladekabels mit einem Typ 2 Stecker erklärt.

 

Nach der Demontage des Typ 2 Steckers können die Komponenten in die Gehäuseschale platziert werden, in der sich auch die Zugentlastung für das Kabel befindet:

Die EVSE, der DC/AC Wandler und das Relais werden mit ausreichend Polymer Kleber fixiert. 

Ist der Kleber ausgehärtet, kann mit der Verkabelung begonnen werden.

Hier der Verkablungsplan zum Herunterladen:

DIY Ladekabel mit EVSE Typ 2 auf CEE.pdf
Adobe Acrobat Dokument 480.8 KB

Die Simple EVSE wird so in der Gehäuseschale befestigt, dass die Rückseite der Platine nach oben zeigt.

 

Im folgenden Bild die EVSE Anschlussbelegung im Detail:

Die Kabel zur EVSE sollten mindestens einen Querschnitt von 0,35mm² haben.

Die Kabel für die Spannungsversorgung des AC/DC Wandlers müssen unbedingt für 230V~ ausgelegt sein. Verwenden Sie eine dafür geeignete Litze, z.B. mit 0,75mm².

 

Am besten mit der Verkabelung der Kontakte im Typ 2 Stecker beginnen. Vor dem Abisolieren des Kabels, sollte die benötigte Mindestlänge der Leitungen L1, N und PE geprüft werden.

Die Kontakte CP und PP können gelötet werden. Die Kontakte L1, N und PE können zwar ebenfalls gelötet werden, eine Crimpverbindung wird jedoch empfohlen, um eine dauerhafte sichere Verbindung zu gewährleisten.

 

Danach die Gehäuseschale verkabeln und dann die offenen Kabel der Typ 2 Steckerkontakte mit den Komponenten in der Gehäuseschale verbinden. Die Kabel von der EVSE zum Wandler und zum Relais können unter der Zugentlastung durchgeführt werden.

 

Bitte vergessen Sie nicht den 680Ohm PP-Widerstand  zwischen dem Typ 2 Steckerkontakt PE und PP anzubringen. Dieser Widerstand wird von einigen Fahrzeugen erwartet und sollte nicht fehlen.

 

Zum Schluss wird das Kabel mit der Zugentlastung in der Gehäuseschale befestigt.

Am anderen Ende des Kabels kann nun der CEE Stecker konaktiert werden.

 

Bitte beachten Sie, dass in diesem Fall kein Schuko Stecker angeschlossen werden darf, da die Strombegrenzung über die EVSE auf 16A eingestellt ist. Der Schuko Stecker ist jedoch auf eine Dauerbelastung von 10A ausgelegt!

 

Über eine einfache Beschaltung der Simple EVSE können die Ladeströme 6A, 10A und 16A eingestellt werden:

Teil 2

Der Aufbau des Typ 1 Steckers mit der EVSE verhält sich im Prinzip ähnlich dem Typ 2 Stecker.

 

Nachfolgend kann der Schaltplan heruntergeladen werden, der die Verschaltung im Stecker beschreibt, sowie ein Beispielbild für die Anordnung der Komponenten im Stecker enthält.

 

Beispiel für 16A Ladestrom:

Schaltplan Typ 1 auf CEE.pdf
Adobe Acrobat Dokument 568.5 KB

Hier ist ebenfalls zu beachten, dass mit einem Schuko Stecker die EVSE auf 10A eingestellt werden sollte, da der Schuko Stecker als auch die Schuko Steckdose auf 10A Dauerstrom ausgelegt sind.

Soll mit 16A geladen werden, muss ein CEE Stecker an dem Kabel, sowie eine entsprechend abgesicherte CEE Steckdose am Haus/Gebäude installiert sein.

Wie bereits beim Typ 2 Stecker beschrieben, können auch hier weitere Ladeströme über eine simple Beschaltung realisiert werden.