Lastrelais mit Steuermöglichkeit über fhem zur Umschaltung 1- / 3-Phase

[Eckat]

Hallo zusammen,

klingt evtl. auf den ersten Blick etwas unsinnig, scheint für mich aber die sinnvollste Möglichkeit. 

Vorwort:
Noch ist alles (bzgl. E-Auto) in Planung bzw. die Lieferung ist noch nicht erfolgt.
Die PV-Anlage ist vorhanden.

Zweck:
Zur Ladung eines E-Autos (Kia e-Niro, mit 64 kWh Akku und 3-phasigem Onboard-Lader) möchte ich im Wesentlichen den Überschuss der PV-Anlage nutzen.

Hintergrund:
Da ich schon fhem einsetze (auf einem "richtigen" Server, kein Raspberry Pi) und dort auch der Wechselrichter, SmartMeter und der PV-Speicher eingebunden sind, ist der aktuelle Favorit als Wallbox der go-eCharger, da dieser ein gutes Preis- / Leistungsverhältnis bietet und eine offene API zur Steuerung (z. B. über fhem).
Einziger Nachteil, der mir bisher aufgefallen ist, ist, dass der go-eCharger nicht per API zwischen 1- und 3-phasigem Laden per API umgeschaltet werden kann. Er kann zwar grundsätzlich beide Betriebsarten, aber entweder muss man die Zuleitung 1-phasig ausführen/ schalten oder ein 1-phasiges Typ2 Kabel zwischen Wallbox und Auto verwenden. Beides ist auf jeden Fall nicht automatisiert steuerbar 
Für diejenigen die sich noch nicht näher mit E-Autos beschäftigt haben, es gibt eine Mindest-Stromstärke von 6A beim Laden, unabhängig von der Anzahl der Phasen. Das bedeutet, bei 1 Phase ist die Mindest-Leistung von ~ 1.400 W, aber bei 3 Phasen schon ~ 4.100 W.
Da ich eine PV-Anlage mit 10 kWp in Ost- / Westausrichtung (zur Maximierung des Eigenverbrauchs) mit einem 13,5 kWh PV-Speicher betreibe, ist der Überschuss (Einspeisung ins Netz) relativ selten > 4.100 W. Das kommt am ehesten in den Nachmittagsstunden der Sommermonate vor. Über 1.400 W liege ich dagegen wesentlich häufiger.

Die Ladung soll über fhem gesteuert werden.
Um möglichst flexibel zu sein, möchte ich die Ladeleistung halt auch zwischen 1.400 W (Minimum 1-phasig) und 11.000 W (Maximum 3-phasig) steuern können.
Denn wenn ich z.B. möglichst schnell einen vollen Akku im E-Auto brauche, soll er mit 11 kW laden.

Da ich weder 2 der 3 Phasen manuell in der Zuleitung der Wallbox schalten möchte (typischerweise würde ich das vergessen  ), noch manuell das Typ2 Kabel von der Wallbox zum E-Auto tauschen möchte (1-phasig gegen 3-phasig), habe ich mir überlegt, 1 bzw. 3 Lastrelais zu nutzen, die von fhem geschaltet werden sollen.
Wichtig dabei ist mir, dass es wartungsarm ist (einen zusätzlichen Raspberry Pi finde ich schwierig) und sauber funktioniert.
Zu beachten ist natürlich, dass die Lastrelais eine wirkliche Dauerbelastung von mind. 16 A über viele Stunden verkraften können müssen.

Gibt es evtl. Lastrelais die "ab Werk" von fhem steuerbar sind und die Kriterien erfüllen?
Installiert werden soll es am besten auf einer Hutschiene in einem kleinen Verteilerschrank.

Für Vorschläge oder Anregungen bin ich offen 

Danke und viele Grüße
Carsten

[JoWiemann]

Hallo,

nennt sich Installationsschütz: https://www.voltking.de/ABB-Stotz-S-J-Installationsschuetz-ESB-20-20-230V50Hz-1er?gclid=CjwKCAjwsan5BRAOEiwALzomX1ibqgjOUtyVRnZL2pqTFQd-skmr8qhBTzP8vc-3qngmNSlBkhBF_hoC9lYQAvD_BwE

Grüße Jörg

[Eckat]

Hallo,

nennt sich Installationsschütz: https://www.voltking.de/ABB-Stotz-S-J-Installationsschuetz-ESB-20-20-230V50Hz-1er?gclid=CjwKCAjwsan5BRAOEiwALzomX1ibqgjOUtyVRnZL2pqTFQd-skmr8qhBTzP8vc-3qngmNSlBkhBF_hoC9lYQAvD_BwE

Grüße Jörg

Hallo Jörg,

danke für die Antwort.
Aber da fehlt der Teil "Ansteuerung über fhem" oder sehe ich das nur nicht. Das ist halt ein Relais, ja, aber zum Schalten muss halt eine Spannung angelegt werden.

[Frank_Huber]

Nimm nen einpoligen und nen dreipoligen Schütz.

Dazu dann FHEM steuerbare Relais oder Schaltsteckdosen.

Den Dreipoligen lässt alle 3 Phasen schalten,
Den Einpoligen nimmst parallel zur L1 des Dreipoligen.
"N" in diesem Fall nicht schalten.

Ich mache das ähnlich um meinen Drehstrom Kompressor abzuschalten mit einem ESP.
ESP --> kleines Relais --> 3Phasen Schütz.

[Icinger]

Bin kein Elektriker, aber reciht es nicht, wenn er mit dem Schütz nur L2 und L3 schaltet? N und L1 am Schütz vorbei?

zB beim Kompressor würde das logischerweise nicht gehn, aber wenn die Ladestation ja "nur" mit N und L1 klar kommt, müsste das doch klappen.
Vorausgesetzt, die Anschlussbelegung der LS lässt das so zu.

[Eckat]

Hmm, OK.

Ich würde dann einen 3-poligen normalen LS nehmen, der 16 A hat. Zur eigentlichen Sicherung.

Zur "Steuerung" könnte ich ja 2x 32 A Lastrelais nehmen, für L2 und L3.
Ja, der go-eCharger kommt nur mit N und L (muss aber dort auf L1 angeschlossen sein) klar. Das habe ich extra abgeklärt.

Kann mir noch einer etwas genauer erklären, wie ich denn von einem (virtuellen) Linux Server mit fhem die Lastrelais schalte?
Frank, du schreibst was von einem ESP. Davon hätte ich noch so einige rumliegen, aber nie was mit denen gemacht (Zeitmangel). Hast du da ein paar Hinweise, wie ich mich sinnvoll einlesen kann? Elektrisch und Software-technisch komme ich mit dem Verständnis sicher klar, aber ich habe noch nie wirklich eigene Schaltungen "erdacht". Da fällt mir der Einstieg schwer.

Danke!

[Icinger]

Kannst ja ein fix&fertiges SonOff/Shelly/whatever nehmen, um den Schütz zu schalten.
Ist im Prinzip das selbe, das Frank mit ESP und nem Relais macht.

[Eckat]

Ja ... 

jetzt näheren wir uns dem Punkt, den ich bisher nicht klären konnte.
Genau der Teil "fix&fertiges SonOff/Shelly/whatever" interessiert mich.
Könntest du mir ein oder zwei Beispiele nennen, die den Anforderungen genügen?

[Icinger]

Ich persönlich würde zu einem SonOff Mini greifen.
Ein Shelly 1 wäre im Prinzip das selbe, nur anderer Hersteller.

Da du nur das Lastrelais im Schütz schalten willst, kannst du da eigentlich jedes Teil nehmen. Zu klein dimensioniert gibts da nicht, es kann max. zu VIEL ggg

PS: An den Teilen könntest du sogar zusätzlich einen Taster (zB Aufputz) anbringen, und dann damit händisch umschalten, wenns notwendig ist.

[Frank_Huber]

Frank, du schreibst was von einem ESP. Davon hätte ich noch so einige rumliegen, aber nie was mit denen gemacht (Zeitmangel). Hast du da ein paar Hinweise, wie ich mich sinnvoll einlesen kann? Elektrisch und Software-technisch komme ich mit dem Verständnis sicher klar, aber ich habe noch nie wirklich eigene Schaltungen "erdacht". Da fällt mir der Einstieg schwer.

ganz einfach:
ESPEasy drauf, mit ESPEasy Modul in FHEM einbinden.
einen GPIO als "Switch" konfigurieren. Ist dann über FHEM steuerbar.
Da dran kommt ein kleines Relais. (bei mir 230V/5A), über dieses schalte ich meinen Kompressor stromlos.

Hintergrund: Ich schalte ihn nur an wenn der Druck unter 7bar fällt und nur zwischen 10:00 und 20:00. Der ist zu laut für nachts.

Warum zwei Relais für das Auto:
Ganz einfach, damit man entscheiden kann:
1. gar nicht laden
2. laden mit einer Phase
3. laden mit drei Phasen.

[Beta-User]

Ich persönlich würde ja gar keine WLAN-Lösung wählen, aber wenn, ist für den Frager hier ein 2-Kanal-Shelly vermutlich das richtige:

Da mußt man nämlich nicht erst die firmware umflashen, sondern kann direkt mit pah's (FHEM-)Modul loslegen (und kann das Ding trotzdem "cloud-free" betreiben).

Alternativen: Viele; kommt drauf an, was man schon hat. Potentialfreie (...) Relays haben z.B. auch diverse ZWave-Aktoren, und auch das Xiaomi-Zigbee-Doppelrelays könnte tauglich sein, wenn es nicht in eine UP-Dose muß und dürfte - anders als der ZWaver - kaum mehr kosten als die Shelly- oder SonOff-Variante...

[Eckat]

Vielen Dank soweit. Damit kann ich auf jeden Fall die schon etwas recherchieren.
Die Anbindung ist mit übrigens relativ egal. Bevorzugen würde ich kabelgebunden, aber auch "sichere" kabellose Systeme wären OK (sicher deswegen, damit ein Schaltvorgang auch sicher ausgeführt wird und andernfalls ein Fehler erkennbar ist. Also keine einfach Funksteckdose ).

Achja, vorhanden ist eine strukturierte Verkabelung (auch in die Garage  ) mit Cat6/7, fhem und diverse Homematic (ohne IP) Komponenten.
Flashen von Komponenten traue ich mir zu, wenn auch ohne Erfahrung 

Von Xiaomi habe ich nichts gefunden.
Der Shelly 2.5 kann nur 10 A, dass ist leider zu wenig. Er müsste schon 16 A Dauerlast vertragen 

Aktuell tendiere ich zu einem "Industrie"-Relais (Alleine schon wegen den Kabel-Querschnitten die angeschlossen werden können. Die meisten Geräte, z.B. Homematic, Shelly, können maximal 1,5 mm²) und Steuerung über einen ESP.

[Beta-User]

Es geht nur darum, (jeweils) den Schütz zu schalten, daher ist es (fast) egal, was der davor hängende Aktor (an Schaltleistung) "kann" (gilt für alle Lösungen).

Das Xiaomi-Doppelrelais ist das hier: https://www.zigbee2mqtt.io/devices/LLKZMK11LM.html

HM-Komponenten würde ich hier eher nicht nehmen, da muß man ggf. sonst zu sehr aufpassen, wie man die verkabelt.

Das mit dem flashen ist kein Hexenwerk, aber die Frage ist ja immer, wo man anfängt und wo man auch wieder aufhört, und wenn man z.B. die Anleitung für Tuya-Convert nicht sauber durchgeht (=v.a. eigene SD-Karte dafür verwenden!), hat man hinterher "komische" Sachen auf seinem Pi am werkeln.

Shelly ist halt "ein Gerät, ein Modul", wenn man pah's Lösung nimmt, und direkt einsatzfähig. Ansonsten braucht man wieder eine "Bridge" (wenn ich ESPEasy richtig verstanden habe), oder - für MQTT - einen Broker (das geht mit MQTT2_SERVER auch intern und ist dann - im Prinzip - sehr einfach, aber eben auch wieder was zusätzliches, in das man sich eindenken muß...).

[Eckat]

Danke Beta-User!
Jetzt hab ich es verstanden, die ganzen hier genannten Geräte die von fhem angesteuert werden, würden nur für die Schaltung vom Lastschütz dienen 

Dann verstehe ich es richtig, dass nur der Shelly ohne weitere "Dinge" direkt einsatzbereit ist?

[Beta-User]

"Nur" ist vermutlich meistens zu kurz gegriffen....

Beim Drüber-Nachdenken fällt mir z.B. ein, dass es wohl auch einen HomeMatic-"Bausatz" mit Schaltausgängen gibt - an den dann gewöhnliche 5V-Relais dran, die dann wieder den Schütz schalten. Wäre auch eine schnelle Lösung, da du ja HM schon im Einsatz hast.

Und "echte" Bastler-Lösungen gäbe es noch mehr, und anderen Leuten fällt bestimmt noch mehr ein, Ethernet-Boards mit Relays (gibts mit MQTT und/oder anderen Dialekten), z.B.. Willkommen bei FHEM....

(Meine allgemeine Warnung vor übereilten großflächigen WLAN-Lösungen gilt übrigens weiter, Hintergründe dazu (und Gegenargumente) findest du sicher, wenn du WLAN und "Gedöhns" eingibst).