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. Je nach Variante verfügen die Wallboxen über eine Ladefreigabe mittels NFC (RFID), die Anbindung der Wallbox per LAN oder WLAN, integriertes Lastmanagement, Ladelogbuch mit Abrechnungsfunktion und sind für ein intelligentes Energiemanagement vorbereitet. 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 | Pro | |
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Ladung per IEC-Typ-2 | |||
Integrierter DC-Schutz | |||
Förderfähig* | - | ||
LAN/WLAN + Webinterface | - | ||
HTTP, MQTT, Modbus/TCP, OCPP | - | ||
NFC-Freigabe, integriertes Lastmanagement | - | ||
Photovoltaik-Überschussladen | - | ||
Ladelogbuch ohne Energieerfassung | - | - | |
MID-geeichter Stromzähler | - | - | |
Ladelogbuch mit Energieerfassung | - | - |
* Förderfähig mit KfW Förderprogrammen, Bundesland-Förderprogrammen und Förderungen lokaler Stadtwerke.
Eigenschaften
WARP2 Charger zeichnen sich durch eine Vielzahl von Eigenschaften aus (modellabhängig):
Robust und Langlebig
- 1,5 mm starke V4A 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
Vernetzt und MID-konform
- Per HTTP‐, MQTT-, Modbus/TCP- und OCPP)-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, WireGuard
- In den Varianten WARP2 Charger Pro ist ein MID‐konformer Stromzähler integriert
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
- Zugriffskontrolle per NFC (RFID) möglich
- Benutzermanagement inkl. Ladelogbuch
- PV‐Überschussladen möglich
- Lastmanagement zwischen mehreren WARP Chargern
Förderfähig
- Installation der Varianten WARP2 Charger Smart und WARP2 Charger Pro sind über diverse Förderprogramme möglich. Fördermöglichkeiten unterscheiden sich abhängig von Bundesland und Wohnort. Es gibt Förderungen für Privatnutzer, Firmen und Kommunen von Institutionen wie die KfW, Bundesländer, Städte/Kommunen und lokalen Stadtwerken. Die Möglichkeiten sind individuell zu prüfen. WARP2 Charger Smart und Pro erfüllen alle Bedingungen der uns bekannten Förderungen auch wenn die WARP Charger nicht explizit bei der Förderung genannt werden.
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 u.v.m. auslesbar
Die verschiedenen Varianten
Beginnend bei dem WARP2 Charger Basic werden die Fähigkeiten der WARP2 Charger von Variante zu Variante erweitert:
Die Einstiegsvariante stellt der WARP2 Charger 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 V4A 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.
Die Einführung der Zuleitung und des LAN-Kabels kann wahlweise von der Unterseite der Wallbox oder der Rückseite erfolgen.
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.
Gegenüber dem WARP2 Charger Basic ist die Variante WARP2 Charger Smart 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 offener Schnittstellen kann die Wallbox darüber auch 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. Jeder Ladevorgang kann in einem Ladelogbuch aufgezeichnet werden (Nutzer, Lade-Beginn, Ladedauer). Dieses kann auch als .CSV oder als .PDF heruntergeladen 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-, HTTP- und Modbus/TCP dynamisch geändert werden.
Ab der Variante WARP2 Charger Smart ist auch ein Photovoltaik-Überschussladen möglich. Mittels WARP Energy Manager wird eine direkt installierbare Lösung angeboten. Eine Alternative dazu stellt der Einsatz von der EVCC Software dar. Sollen WARP2 Charger in das eigene System integriert werden, so ist dies mittels der offenen Schnittstellen ebenfalls möglich (siehe API).
Die Variante WARP2 Charger Pro bietet alle Funktionen des Modells WARP2 Charger Smart, ist aber zusätzlich mit einem Stromzähler ausgestattet. Der Stromzähler ist MID-geeicht und somit für Verrechungszwecke zugelassen. Die Messergebnisse des Zählers (aktuelle Leistung in Watt, Energie in kWh etc.), werden auf dem Webinterface angezeigt und sind ebenfalls per HTTP, MQTT und Modbus/TCP abrufbar. Außerdem wird die Leistungsaufnahme in den letzten 48 Stunden, sowie eine Live-Ansicht als Graph angezeigt.
Im Gegensatz zur Smart Variante des WARP2 Chargers zeigt das Ladelogbuch dann für jeden Ladevorgang neben dem Nutzer, dem Ladebeginn und der Ladedauer zusätzlich die geladene Energiemenge und bei Eingabe eines Strombezugpreises auch die Kosten des Ladevorgangs an. Somit ist es möglich, wenn mehrere Fahrzeuge an einer Wallbox geladen werden, deren Anteil am Strombezug zu bestimmen. Über den .CSV Export kann diese Funktion zum Beispiel dazu genutzt werden um die zu Hause geladene Energiemenge mit dem Arbeitgeber abzurechnen. Zusätzlich steht auch ein direkter .PDF Export zur Verfügung. Bei diesem kann vom Nutzer ein individueller Briefkopf definiert werden um zum Beispiel das Schreiben direkt an den Arbeitgeber schicken zu können.
Distributoren
Den WARP2 Charger kannst du aktuell bei den folgenden Distributoren und Online Shops erwerben.
Dokumente
Folgende Dokumente stehen aktuell zur Verfügung:
HTTP-, MQTT- und Modbus/TCP-API
Die Varianten WARP2 Charger Smart und WARP2 Charger Pro können über HTTP, MQTT und Modbus/TCP den aktuellen Zustand melden und gesteuert werden:
API-Dokumentation# 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
# 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/Steuerung über Modbus/TCP (Auszug)
Input Registers | ||||
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1002 | Fahrzeugstatus | |||
1004 | User-ID | |||
1008 | Ladedauer (s) | |||
1010 | Ladestrom (mA) | |||
2002 | Ladeleistung (W) | |||
2008 | geladene Energie (kWh) | |||
... | ||||
Holding Registers | ||||
1000 | Ladefreigabe | |||
1002 | Erlaubter Ladestrom (mA) | |||
... | ||||
Discrete Inputs | ||||
... |
Firmware-Updates
Wir veröffentlichen regelmäßig Firmware-Updates, die neue Funktionen hinzufügen und Fehler beheben. Firmware-Updates kannst du im System-Abschnitt des Webinterfaces der Wallbox einspielen. Dort findest du auch die aktuell 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.
2.1.1 21.03.2023 Prüfsumme |
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2.1.0 28.02.2023 Prüfsumme |
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2.0.11 16.12.2022 Prüfsumme |
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2.0.10 28.11.2022 Prüfsumme |
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2.0.9 25.11.2022 Prüfsumme |
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2.0.8 14.09.2022 Prüfsumme |
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2.0.7 09.06.2022 Prüfsumme |
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2.0.6 07.06.2022 Prüfsumme |
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2.0.5 13.05.2022 Prüfsumme |
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2.0.4 04.05.2022 Prüfsumme |
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2.0.3 02.05.2022 Prüfsumme |
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2.0.2 02.05.2022 Prüfsumme |
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2.0.1 07.04.2022 Prüfsumme |
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2.0.0 06.04.2022 Prüfsumme |
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1.1.2 10.01.2022 Prüfsumme |
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1.1.1 03.12.2021 Prüfsumme |
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1.1.0 29.10.2021 Prüfsumme |
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1.0.2 07.10.2021 Prüfsumme |
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1.0.1 13.09.2021 Prüfsumme |
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1.0.0 08.09.2021 Prüfsumme |
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Quellcode und Design-Dateien
Hard- und Software des WARP Chargers, sowie aller zugehöriger Materialien wie Anleitung, Dokumentation und diese Webseite sind Open Source. Auf Github findest du unter anderem:
Den Quellcode der Wallbox-Firmware |
Tinkerforge/esp32-firmware
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Hardware-Design-Dateien des ESP32 Ethernet Bricks |
Tinkerforge/esp32-ethernet-brick
|
Firmware und Hardware-Design des Ladecontrollers |
Tinkerforge/evse-v2-bricklet
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Quellcode dieser Website, der Betriebsanleitung und mehr |
Tinkerforge/warp-charger
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Kontakt
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