WARP2 Charger

Mit WARP dem "Wall Attached Recharge Point" bietet Tinkerforge Open-Source-Ladelösungen für Elektrofahrzeuge. "WARP2" die zweite Generation des WARP Chargers ist in verschiedenen Varianten als 11kW oder 22kW Modell erhältlich. Zu den Neuerungen gehört neben der Ladefreigabe mittels NFC (RFID), die Anbindung der Wallbox per LAN zusätzlich zu WLAN. Alle WARP2 Wallboxen können ein- oder dreiphasig angeschlossen und betrieben werden.

Der WARP2 Charger ist in den Varianten Basic, Smart und Pro erhätlich:

	Basic	Smart
Ladung per IEC-Typ-2
DC-Schutz integriert
KfW förderfähig*	-
LAN/WLAN + Webinterface	-
NFC (RFID)-Freigabe	-
Lastmanagement	-
MID-geeichter Stromzähler	-	-

* KfW Förderprogramme: KfW 439 (Ladestationen für Elektrofahrzeuge - Kommunen), KfW 440 (Ladestationen für Elektroautos - Wohngebäude) und KfW 441 (Ladestationen für Elektrofahrzeuge - Unternehmen)

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 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.

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 ein eigenes Netzwerk eröffnen. 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- und HTTP-Schnittstelle kann die Wallbox ferngesteuert und in andere Systeme eingebunden werden.

Per Webinterface kann das Laden an der Wallbox deaktiviert werden. Zusätzlich verfügt die "Smart" Variante über NFC (RFID). Mittels der drei mitgelieferten NFC-Karten, kann die Ladung freigeschaltet werden. Es können beliebige andere NFC-Karten oder -Tags angelernt werden.

Mehrere WARP Charger der Varianten Smart und Pro können sich den verfügbaren Strom eines Anschlusses per Lastmanagement aufteilen: Eine der Wallboxen steuert die Ladeleistung der weiteren über WLAN oder LAN und stellt so sicher, dass die maximal zulässige Leistung des Stromanschlusses nicht überschritten wird. Der verfügbare Strom kann per MQTT- und HTTP-API dynamisch geändert werden.

Pro

Die Variante "Pro" bietet alle Funktionen des Modells "Smart", ist aber zusätzlich mit einem bidirektionalen Stromzähler ausgestattet (Typ SDM630 oder SDM72 V2). 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 und HTTP abrufbar. Außerdem wird die Leistungsaufnahme in den letzten 48 Stunden, sowie eine Live-Ansicht als Graph angezeigt.

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

Eigenschaften

Den WARP2 Charger zeichnet eine Vielzahl von Eigenschaften aus.

Robust und Langlebig

1,5 mm starke Edelstahlfront
Glasfaserverstärktes Polyestergehäuse mit dicker Wandung
IP54, für den Außenbereich geeignet
Wandmontage
Hochwertige Komponenten für lange Lebensdauer (z.B. 63 A Schütz)
Komponenten einzeln austauschbar

Offen

Hardware und Software sind Open Source
Hardware‐Plaform von WARP2 Charger Smart und Pro basiert auf dem ESP32 (WLAN und LAN)
Low-Level-Daten wie CP/PE Widerstand, phasenweise Strom, Spannung, Leistung, Leistungsfaktor, Phasenwinkel u.v.m. auslesbar

Sicher

6 mA DC‐Fehlerstromerkennung integriert
Jede Wallbox wird einzeln geprüft, Prüfprotokoll liegt jeder Wallbox bei
Erfüllt die Norm DIN EN 61851‐1
Automatische Erdungsüberwachung, Spannungsprüfung, Schützüberwachung
Steuerelektronik über wechselbare Feinsicherungen geschützt

Schnell und Intelligent

Bis zu 22 kW Ladeleistung möglich (je nach Variante)
Zustandsanzeige über blauen LED‐Ring
Einfache Zugriffskontrolle per NFC (RFID) möglich
PV‐Überschussladen über EVCC
Lastmanagement zwischen mehreren WARP Chargern (mit WARP1 kompatibel)

Förderfähig

Installation der Varianten WARP2 Charger Smart und WARP2 Charger Pro mit 900 € über die Programme KfW 439, KfW 440 und KfW 441 förderfähig
Die genauen Förderbedingungen sind in den jeweiligen KfW Förderprogrammen einsehbar

Vernetzt und MID-konform

Per MQTT‐ und HTTP-Schnittstelle fernsteuerbar
Einbindung in Smart‐Home‐Lösungen wie openHAB, ioBroker, FHEM o.ä. möglich
Schnittstellen für diverse Programmiersprachen vorhanden
LAN und WLAN (Client oder Access Point), Webinterface zur Konfiguration und Statusanzeige
In den Varianten WARP2 Charger Pro ist ein MID‐konformer Stromzähler integriert

Distributoren

Den WARP2 Charger kannst du aktuell bei den folgenden Distributoren und Online Shops erwerben.

Tinkerforge Shop

amazon.de

reichelt elektronik

ebay.de

Impressionen

ALLE
AUẞENANSICHT
WEBINTERFACE
INNENANSICHT

Vorderseite

Statusübersicht

Mit angeschlagenem Kabel

WARP2 Charger Pro von innen

WLAN-Einstellungen

Edelstahlfront

Taster/LED Anschluss und Erdung

WARP2 Charger Smart von innen

Leistungsmessung

Dokumente

Folgende Dokumente stehen aktuell zur Verfügung

Betriebsanleitung

Datenblatt

Broschüre

Konformitätserklärung

Stromlaufplan

Bohrschablone

MQTT- und HTTP-API

Die Varianten WARP2 Charger Smart und WARP2 Charger Pro können über MQTT und HTTP den aktuellen Zustand melden und gesteuert werden. Durch eine einfache, JSON-basierte API können schnell Ergebnisse erreicht werden:

API-Dokumentation

# Verwendung der MQTT-API mit Python
import paho.mqtt.client as mqtt
import json

# Ausgabe des Ladestroms
# wenn eine Zustandsmeldung
# des Ladecontrollers eintrifft
def on_message(client, userdata, msg):
  state = json.loads(msg.payload)
  amp = state["allowed_charging_current"]
  print("Ladestrom: {} mA".format(amp))

# Verbinden zum MQTT-Broker
client = mqtt.Client()
client.on_message = on_message
client.connect("localhost")

# Reagiere auf Zustandsmeldungen
# des Ladecontrollers
client.subscribe("warp/ABC/evse/state")

client.loop_forever()

# Abfrage über die HTTP-API
pi@raspberrypi:~ $
# Auslesen des Energie-Werts seit Reset
curl -s http://10.0.0.1/meter/values ↵
| jq '.energy_rel'
# Ergebnis in kWh
706.289978

Firmware und Quellcode

Firmware-Updates kannst du im System-Abschnitt des Webinterfaces der Wallbox einspielen. Dort findest du auch die installierte Version der Firmware.

Achtung, hier gibt es die Firmwares für WARP Version 2 (WARP2, Verkauf seit August 2021)!

Firmware-Updates für WARP Version 1 (WARP1, Verkauf vor August 2021) gibt es hier.

WARP2 Firmware 2.0.5 herunterladen

Veröffentlicht am 13.05.2022

2.0.5 13.05.2022 Prüfsumme	Weitere WebSocket-Verbesserungen vorgenommen Taster-Stop-Logik verbessert (durch Update auf Ladecontroller-Firmware 2.1.4) Repariert, dass Initialized-Flag für manche Module nicht gesetzt wurde Löschen veralteter Tag-IDs in nfc/last_seen repariert Sichergestellt, das Webinteface-Anmeldung nie aktiviert werden kann, falls keine Benutzer mit Passwort konfiguriert sind Möglicherweise nicht gestartete WLAN-Scans repariert Hinzugefügt, dass WLAN-Access-Point beim Start einen möglichst unbelegten Kanal wählt LED-Blinken entfernt, falls Ladevorgang wegen einer nicht NFC-bezogenen Ladefreigabe nicht gestartet werden kann
2.0.4 04.05.2022 Prüfsumme	Unbenutzbares Webinterface durch WebSocket-Race-Condition repariert.
2.0.3 02.05.2022 Prüfsumme	Sichtbarkeit der WLAN-Scan-Ergebnisse repariert.
2.0.2 02.05.2022 Prüfsumme	Behandlung der WebSocket-Verbindungen komplett überarbeitet API zum Einfügen der Werte eines externen Zählers hinzugefügt Unterstützung für SDM72DM V2 hinzugefügt (durch Update auf Ladecontroller-Firmware 2.1.3) Ladecontroller-Einstellungen werden bei Reset auf Werkseinstellungen oder Konfigurations-Reset auch zurückgesetzt (durch Update auf Ladecontroller-Firmware 2.1.3) Unterseiten-Überschriften am oberen Rand verankert Speichern-Button von Konfigurations-Unterseiten neben die Überschrift bewegt Scroll-Verhalten bei Unterseiten-Wechsel in Chrome repariert Download eines leeren Ladeprotokolls repariert
2.0.1 07.04.2022 Prüfsumme	Modifikation bestehender Benutzer repariert Löschen konfigurierter Benutzer ohne aufgezeichnete Ladungen bei Konfigurations-Reset repariert Konfigurierbarkeit der Webinterface-Anmeldung bei Vergabe eines Passworts an einen bestehenden Benutzer repariert
2.0.0 06.04.2022 Prüfsumme	Blogpost mit Details zu den umfangreichen Änderungen API-Änderungen; möglicherweise sind Anpassungen an Software die mit der Wallbox interagiert notwendig! Ladetracker hinzugefügt; ordnet Ladevorgänge Benutzern zu und zeichnet diese persistent auf Download eines Logs der aufgezeichneten Ladungen hinzugefügt Benutzerverwaltung hinzugefügt; NFC-Tags werden jetzt Benutzern zugeordnet Netzwerk-Zeitsynchronisierung hinzugefügt Ladestromgrenzen aufgeteilt um NFC und andere Steuerungsmöglichkeiten zu entkoppeln (durch Update auf Ladecontroller-Firmware 2.1.2) Netzwerk-Abschnitt hinzugefügt; alle Netzwerk-Interfaces verwenden jetzt den selben Hostnamen Konfigurierbares Sendeintervall für MQTT hinzugefügt Editierbaren Wallboxnamen hinzugefügt Unterstützung des Browser-Verlaufs hinzugefügt Eingabefeld des Ladestroms verbessert Übersetzungen verbessert Webinterface-Details verbessert Warnung hinzugefügt, wenn WLAN-Access-Point deaktiviert werden soll Hinweis zu Lastmanager-Watchdog hinzugefügt WebSocket-Verbindungsverlust durch falsches Ping-Frame-Handling repariert Browser-Caching repariert Anzeige der Ladecontroller-Version repariert WebSocket-Verbindungen durch SSL-Proxies repariert Logik der Fehleranzeige im Webinterface repariert Repariert, dass Passphrase bei Verbindung zu anderem Access Point mit selber SSID nicht verlangt wird Sporadisches Fehlen des Ereignis-Logs repariert
1.1.2 10.01.2022 Prüfsumme	Leere Client-IDs für MQTT verboten Lastmanagement: Hinzugefügt, dass versucht wird, Wallboxen die bereits einmal geladen haben, aufzuwecken Grenzwert für aktive Phasen auf 300mA erhöht (durch Update auf Ladecontroller-Firmware 2.0.7) Firmware-Updates erlaubt, wenn Fahrzeugzustand auf "Fehler" steht Webinterface für Bildschirme mit einer Breite von 320 bis 360 px benutzbar gemacht Warnung über Passwort-Reset bei Aktivierung des Logins hinzugefügt Oberfläche der Zugangsdaten-, Ereignis-Log-, WLAN- und MQTT-Unterseiten verbessert Korrekte Anleitung verlinkt Hängenden Webserver, wenn ein Client nicht mehr erreicht werden kann, repariert Zu häufige WLAN-Verbindungsversuche behoben
1.1.1 03.12.2021 Prüfsumme	Unnötige Logmeldungen des Logins entfernt Übersetzungen überarbeitet Konfigurationspartition auf robusteres Dateisystem umgestellt Modalfenster für NFC-Karten und gesteuerte Wallboxen verbessert Bug der zur Anzeige eines leeren Webinterfaces führt behoben Watchdog des verfügbaren Lastmanagementstroms zurückgesetzt wenn dieser über die API gesetzt wird. Recovery-Seite hinzugefügt Warnung vor Downgrades hinzugefügt Logmeldungen über mehr Netzwerkereignisse hinzugefügt Detektion aktiver und verbundener Phasen verbessert (durch Update auf Ladecontroller-Firmware 2.0.6) Detektion von Fahrzeugen verbessert, falls beim Start ein Fehler vorliegt (durch Update auf Ladecontroller-Firmware 2.0.6)
1.1.0 29.10.2021 Prüfsumme	Lastmanagement überarbeitet. Kompatibel zu WARP1 1.3.0 MQTT-Implementierung ersetzt Layout der Ereignis-Log-Unterseite verbessert Debug-Report und Ereignis-Log zusammengelegt Detektion der Anzeigesprache des Webinterfaces verbessert Taster-API hinzugefügt Stromzähler-Konfigurationsproblem behoben (durch Update auf Ladecontroller-Firmware 2.0.5)
1.0.2 07.10.2021 Prüfsumme	Zurücksetzen auf Werkseinstellungen über Fronttaster entfernt Deaktivierung des WLAN Access Points repariert Bug behoben, durch den bei einer "Ladestop durch NFC"-Konfiguration das Laden nicht mehr gestoppt werden konnte Initialisierung des Stromzählermoduls repariert Fronttasterkonfiguration repariert MQTT-Fehlerausgaben verbessert Sprachdetektion des Webinterfaces verbessert Fehlende ADC-Werte und Spannungen zu Low-Level-Zustand hinzugefügt
1.0.1 13.09.2021 Prüfsumme	Texte des Abschalteingangs repariert Verbundene Phasen zu Stromzähler-Unterseite hinzugefügt Fehlenden Details-Wert zu Stromzähler-Unterseite hinzugefügt
1.0.0 08.09.2021 Prüfsumme	Initiales Release

Auf Github veröffentlichen wir den Quellcode der Wallbox-Firmware:
Tinkerforge/esp32-firmware

sowie Hardware-Design-Dateien des ESP32 Ethernet Bricks:
Tinkerforge/esp32-ethernet-brick

Dort finden sich auch Firmware und Hardware-Design des Ladecontrollers:
Tinkerforge/evse-v2-bricklet

sowie der Quellcode dieser Website, der Betriebsanleitung und mehr:
Tinkerforge/warp-charger

Kontakt

Wir freuen uns jeder Zeit über Fragen und Feedback von euch!

Adresse

Tinkerforge GmbH, Zur Brinke 7,
33758 Schloß Holte-Stukenbrock, Deutschland

Telefon

05207 / 8998614

E-Mail

info@tinkerforge.com

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