Het is duidelijk geworden dat CCS snelladen de dominante standaard wordt. Dus uiteindelijk zal de CHAdeMO infrastructuur / dekking niet verder verbeteren en zelfs krimpen. Dit is slecht nieuws voor alle auto’s die een CHAdeMO snellaad aansluiting hebben, zoals de Nissan Leaf. Dus met Nissan Leaf CCS snelladen blijft de auto beter bruikbaar.
Afhankelijk van waar je woont is dit niet direct een probleem, aangezien het CHAdeMO-netwerk momenteel vrij goed is. Maar het beste nieuws is dat er reftrofit-oplossingen komen om CHAdeMO om te zetten in of aan te vullen met CCS. Muxsan biedt CCS aan als upgrade-optie, maar er komen ook doe-het-zelf-opties. Ik weet dat Daniel (van Dala’s EV Repair in Finland) werkt aan een open source oplossing en ik steun hem waar ik kan. Christoph uit Zweden heeft CCS snelladen op zijn Leaf in gebruik en hij was bereid zijn doe-het-zelf-aanpak hier te delen.
DIY aanpak voor een Leaf
Voor degenen die hun Nissan Leaf of e-NV200 zelf willen upgraden naar CCS is er een interessante optie beschikbaar. Damien Maguire heeft de LIM (Lade-Interface-Modul) van de BMW i3 (en anderen) gereverse engineerd.
Met een LIM (zorg ervoor dat je de juiste versie krijgt!), wat extra hardware en een “procescontroller” kan je Nissan Leaf CCS snelladen. Dit bericht documenteert en deelt de aanpak van EVcreate klant Christoph en andere oplossingen zodra deze beschikbaar komen. Bedankt voor het maken en delen!
Voel je vrij om het ook te proberen (op eigen risico en zonder ondersteuning via EVcreate of Christoph).
Beschrijving van het CCS systeem voor de Nissan Leaf
Er zijn enkele belangrijke punten waarmee rekening moet worden gehouden wanneer een Leaf (of een andere auto die al CHAdeMO heeft) wordt uitgerust met CCS DC snelladen.
- AC-laden met de ingebouwde lader moet ook blijven werken
- Je moet gegevens van het BMS integreren (bijv. maximaal toegestane DC-laadstroom, doelspanning, fouten, enz.)
- Bij het aftappen van hoogspanningsleidingen mag de HV-connector in de CHAdeMO-contactdoos niet van spanning worden voorzien tijdens een CCS-sessie en omgekeerd.
Christoph’s Nissan Leaf CCS implementatie
Laten we beginnen met het bewijs en Christoph feliciteren met deze prestatie en hem bedanken voor het delen van alle ins en outs!
Wat hij in feite doet is de Leaf laten denken dat hij middels CHAdeMO oplaadt en alle relevante parameters koppelen met behulp van zijn op Raspberry Pi draaiende procescontroller. Hij deelde de volgende boodschappenlijst:
Boodschappenlijst
- Raspberry Pi (hij gebruikte een Pi Zero W)
- Tweekanaals CAN-bus HAT (hij gebruikte de Waveshare 17912 2-CH CAN HAT)
- 8 relais die kunnen worden geactiveerd door Raspberry Pi GPIO 3.3V
- BMW LIM van de sloop
- CCS-inlaat met vergrendeling (1)
- Een connector kit voor de BMW LIM (hij gebruikte de EVcreate LIM connector kit).
- Twee contactors geschikt voor de LIM (hij gebruikte contactors van EVcreate)
- Kabelschoenen passend bij de schakelaars (M5 tot 35 mm2 kabelschoenen zijn nu ook verkrijgbaar bij EVcreate, maar overweeg in plaats daarvan de busbar kits te gebruiken).
- Hoogspanningskabel splitsing voor de CCS socket ingang
tussen accu en motor (of in de CHAdeMO aansluiting(2)) - Om de Raspberry Pi van stroom te voorzien gebruikte hij een USB-poort die rechtstreeks kan worden gevoed door 12V
- Diverse kleine stukjes en beetjes
(1) Het slot moet 1 kOhm ontgrendeld en 11 kOhm vergrendeld zijn. De originele i3 socket voldoet aan deze eis. Ik werk aan een “lock adapter” om ook een goedkopere Duosida socket te kunnen gebruiken (zal binnenkort ook beschikbaar zijn).
(2) Bedrading via CHAdeMO geeft een extra uitdaging om ervoor te zorgen dat de HV-pinnen van de CHAdeMO-connector onbereikbaar of niet verbonden zijn tijdens het CCS-laden. Ik heb gezocht naar 12V normaal gesloten contactors (zodat CHAdeMO standaard werkt en je ze opent tijdens CCS) maar die zijn moeilijk te vinden en erg duur.
Software
Qua software heb je Raspian nodig, een recente Qt5 (alleen QtCore + QtSerialBus) en de ‘proces controller’ software. Christoph deelt dat op Github:
Verbindingen
De LIM wordt aangesloten zoals beschreven op de Openinverter Wiki: BMW i3 Fast Charging LIM Module.
Vier relais worden aangestuurd door GPIO 15 (hij soldeerde de pinnen van een bord met vier relais aan elkaar, dus slechts één draad). Ze schakelen de volgende draden tussen de ingebouwde lader en de LIM(3):
- Control Pilot (CP)
- Proximity (PP)
- Charge lock actuator driver draad 1
- Charge lock actuator driver draad 2
(3) In eerste instantie moeten deze draden worden aangesloten op de LIM. Met name de PP is nodig voor het ontwaken en de CP is nodig voor de LIM om te bepalen of het een gelijkstroom- of wisselstroomlaadsessie wordt. In het geval van een AC-sessie moeten de draden van de CP en PP en de laadvergrendeling ter beschikking van de OBC worden gesteld. Hierdoor kan de OBC zijn normale werking voortzetten alsof er geen LIM is geïmplementeerd.
Een door GPIO 2 aangestuurd relais simuleert de laadklep (LIM 4B-12 en GND).
De drie resterende relais (bestuurd door GPIO 4, 3 en 14 (in deze volgorde)) worden aangesloten op de CHAdeMO-poortpennen. Pin 7 naar GND. Pin 2 naar 12V. Pen 10 naar GND (4).
(4) Door te kijken naar de pinout van de B Connector van mijn CHAdeMO DC controller in de CHAdeMO fast charging in DIY blogpost wordt duidelijk wat deze zijn. Pin 7 is de CHAdeMO Proximity pin. Door deze pin te verbinden met massa, denkt de auto dat er een CHAdeMO plug wordt aangesloten. Door pin 2 met 12V te voeden wordt het “Charge start 1” signaal van de CHAdeMO-lader geëmuleerd en na ontvangst van een “Car in charge enable” emuleert pin 10 de “Charge start 2” van de CHAdeMO-lader.
CAN BUS
Een van de bussen op de tweekanaals CAN BUS hat verbindt met de EV CAN-BUS van de Leaf. Christoph heeft hem aangesloten op dezelfde plaats waar normaal de CAN-busbrug voor de upgrade van de batterij is geïnstalleerd. Deze video van Dala is nuttig om te begrijpen waar dit is.
De andere bus op de tweekanaals CAN BUS hat verbindt met de LIM en de CHAdeMO poort. Voor de door Christoph ontwikkelde software maakt het niet uit welke van de bussen op welk van de twee kanalen moet worden aangesloten. De besturingssoftware detecteert de elementen automatisch.
Bonus
Het is zelfs mogelijk om extra (TC) laders toe te voegen aan de LIM / CHAdeMO CAN. Natuurlijk moet de HV-splitsing dan tussen de accu en de motor zitten. De software is er op voorbereid.
Opmerking
Met opzet is dit geen volledige “zo doe je dat” blogpost. Het geeft je veel ingrediënten, maar vereist toch technische en softwarematige vaardigheden om het allemaal op gang te krijgen. Deze blogpost en de door Christoph gedeelde inzichten zijn “as is”. Als je niet zeker weet hoe je verder moet gaan op basis van deze informatie, doe dat dan niet. Dit is niet bedoeld als een plug and play en kant-en-klare oplossing. In plaats daarvan wordt het gedeeld ter inspiratie en als “het kan” voorbeeld.
Dala’s Nissan Leaf CCS implementatie
Zoals vermeld, werkt Daniel/Dala’s EV Repair ook aan een Leaf CCS oplossing. Hij werkt momenteel aan het programmeren. Na het zien van zijn werk dat hij tot nu toe heeft gedeeld verwacht ik dat het dichter bij de “this is how to DIY” stijl zal liggen.
Ik zal deze blogpost bijwerken zodra zijn oplossing ook beschikbaar is. Tot dan kun je zijn introductievideo bekijken:
Als je deze ontwikkeling wilt steunen en als een van de eersten over de vooruitgang wilt horen, overweeg dan om hem te steunen op Patreon: https://www.patreon.com/dala/
EVcreate’s Nissan Leaf CCS implementatie
Zelf zal ik waarschijnlijk geen specifieke oplossing bieden voor de Nissan Leaf (of andere auto’s met CHAdeMO). Ik werk echter wel aan een CCS “procesregelaar” die zowel met de LIM als met een andere CCS snellaadregelaar werkt. Die is bedoeld om samen te werken met aftermarket batterij management systemen zoals Lithium Balance s-BMS en n-BMS, Orion 2 en Emus.
Meer informatie en updates verwacht in Q1 2024. Meld je aan voor mijn nieuwsbrief of volg me op Instagram @evcreate of Facebook /evcreate.
Wordt vervolgd!
Blogserie over DC-snelladen
- DC snelladen, een introductie
- CHAdeMO snelladen in doe-het-zelf projecten
- CCS snelladen voor doe-het-zelf
- Nissan Leaf CCS snelladen
- EVcreate CCS snellaadoplossing inclusief AC onboard lader regeling
- Hoog vermogen = tot 500 A piek (250 A nominaal)
- Standaard = tot 125 A max.
Feedback welkom
Alle feedback, toevoegingen, suggesties voor verbetering zijn welkom. Neem contact met mij op via e-mail.
Delen en linken
Vind je dit artikel leuk? Gelieve te delen en te linken (en niet kopiëren en plakken).