Nabijacka na elektromobil EasyEVSE

[Duro]

Davnejsie som si chcel k elektro autu urobit napajaci kabel (spravne EVSE, hovorovo nabijacka) a vdaka lockdownu som sa k tomu konecne dostal.

Dovod preco som sa rozhodol kabel urobit je ten, ze chcem mat jeden (original) v kufri auta pre obcasne pouzitie a druhy (tento moj vyrobeny) mat permanentne pripojeny a pripraveny na nabijanie auta v garazi.

Zohnal som si SAE J1772 konektor a rozhodol som sa EVSE napasovat do konektora. Ak by tento napad zlyhal tak by som dal riadiacu dosku do skatule s DIN stykacom, ale nakoniec sa to podarilo zmestit dnu.

Narozdiel od profi EVSE ma tento moj 2 hlavne nedostatky:
-kedze pouzity konektor nie je vode odolny (nema tesnenie) a moju elektroniku som napchal do konektora, je moj EVSE pouzitelny len vo vnutornych priestoroch. To ale garaz splna.
-nema integrovany prudovy chranic RCD (GFCI). Ten vsak je predradeny v elektrickej instalacii kde EVSE pouzivam.

Patri sa asi napisat co som pri tejto konstrukcii zistil.
-Pre mna zaujimave zistenie bolo, ze MCU zjavne nepouziva AVcc pin len na napajanie vnutorneho ADC ale aj na port C. Kedze som pouzil na filtrovanie (oddelenie) Vcc a AVcc 10R rezistor, tak mi AVcc "plavalo" podla blikania LEDky. Takze nakoniec som Avcc spojil na Vcc cez 0R prepojku.
-Dalsie neprijemne zistenie bolo ze 15A rele sa pri 15A znacne hreje (pri izbovej teplote povrch rele dosiahol aj cez 85st). Kedze som sa teploty rele bal uz pri navruhu schemy a PCB, tak som pouzil NTC na meranie teploty v tesnej blizkosti rele. Nasledne som obmedzil maximalny prud vo Firmware na 10A. Pri tomto prude bola teplota uz prijatelna (okolo 60st).

Pripajam par obrazkov a schemu. Popisy v scheme su v anglictine, kedze to raz mozno dam aj na nejaky (git)hub.

Kedze som programator uplny zaciatocnik, kod FW radsej nepripajam.

[Dr.Martin]

Nádhera pekná práca. Prečo si tú ledku nenapájal s vcc ale riešil to takto? Načo je to vlastne dobré, nemám elektromobil tak neviem.

[Duro]

Dakujem.

Len pre ujasnenie mojich zmatenych pojmov popisanych vyssie. Vcc (procesora) = +MCU (v scheme) = 3.3V (z LDO). V scheme som tento net pomenoval +MCU, kedze som si pri navrhu schemy nebol isty ci pouzijem 3.3V LDO, alebo LDO s inym napatim, takze som Net pomenoval +MCU namiesto +3.3V alebo Vcc.
Jedna LEDka (power) je normalne medzi +MCU (= Vcc = 3.3V) a GND. Ta je dokonca "nevyhnutna" na zabezpecenie aspon minimalneho prudu, kedze mam len virtualnu zem nakolko nepouzivam symetricky zdroj +/-12V ale len 24V. Aby sa to napatovo nerozhadzalo je potrebny apson maly prud ktory bude tiect TL431 aby sa vytvorilo symetricke napatie okolo +/-12V.
Druhu, teda status LEDku ovladam procesorom. Avsak ju ovladam ako "active H", tzn procesor tu LEDku napaja kladnym napatim (PORT C3) . A ako som zistil pri programovani / debugovani, tak mi kvoli nej jemne plavalo Avcc, ktore som mal "oddelene" od Vcc (net +MCU, teda 3.3V z LDO) povodne 10R rezistorom. Zda sa teda, ze port C procesora je napajany z AVcc a nie z Vcc procesora. Takze som toto oddelenie zrusil a dal tam 0R. Ano viem ma sa tam dat ked tak tlmivka a nie odpor, no kto este neurobil nieco inak ako sa ma. Tlmivky (koraliky) ktore mam/pouzivam su velke 0603 a ja som to chcel co najmensie tak som pouzival komponenty 0402 preto som tam dal rezistor a nie tlmivku.

Cele toto zariadenie je dobre na nabijanie elektro auta. Elektromobily zial nemaju priamo vidlicu na 230V ako vysavac i ked by to bolo skvele. Elektromobily maju pre domace (pomale AC nabijanie) zpravidla palubnu nabijacku a ta potrebuje pre nabijanie okrem napajania (sietovych 230V v mojom pripade) aj tzv "pilot" signal, ktory (okrem inych funkcii) dava signal palubnej nabijacke aky maximalny prud moze odoberat. Tento pilot signal je +/-12V 1kHz PWM cez 1k rezistor ktoreho strieda urcuje maximalny prud ktore vozidlo moze odoberat. Vozidlo tento signal "uzemnuje" cez diodu a rezistory, cim dava EVSE (nabijacke) vediet urcite stavy. Tzn ze vozidlo je pripojene, vozidlo sa nabija, vyzaduje ventilaciu priestoru (asi kvoli starsim Pb akumulatorom). EVSE teda "cita" napatie kladnej polvlny PWM za 1k rezistorom a podla toho zapina/vypina rele a vie o stave vozidla. Dioda je tam pre "ochranu" aby nahodny odpor (napriklad zateceny ci do vody ponoreny konektor) nesposobil pripojenie AC napatia na konektor.

Ak to niekoho zaujima detailnejsie odporucam googlit "J1772 protocol".