Самодельный умный зарядник для электромобиля: обзор

Современные электромобили заряжаются переменным или постоянным током через разъем CCS2. Верхняя часть разъема (Type2) отвечает за зарядку переменным током мощностью до 11 кВт. Зарядные устройства переменным током по сути являются управляемыми коммутаторами, а преобразование тока в необходимый для батареи постоянный ток происходит в самом автомобиле.
Самодельный умный зарядник для электромобиля: обзор
Изображение носит иллюстративный характер

Протокол SAE J1772 определяет взаимодействие зарядного устройства и автомобиля. Зарядное устройство генерирует ШИМ-сигнал от -12В до +12В, скважность которого указывает на максимальный ток. Автомобиль, в свою очередь, подключает резисторы и диод между линиями CP и PE, снижая напряжение сигнала, сообщая тем самым о своем состоянии и готовности к зарядке. Реализация этого протокола требует генерации ШИМ сигнала, а также умения измерять максимальное и минимальное напряжение на линии CP.

Для создания самодельного зарядного устройства понадобится кабель Type2, микроконтроллер ESP32, реле, модуль измерения тока/напряжения PZEM-004T, преобразователи питания, экран, кнопка и другие компоненты. Основная задача – преобразование ШИМ-сигнала ESP32 в необходимый диапазон -12/+12В, для чего можно использовать компаратор, такой как TLV1811 или операционный усилитель LM358. Контроллер ESP32 управляет зарядным процессом, реализуя логику протокола J1772.

Для безопасной работы зарядного устройства необходима защита от утечки тока, проверка заземления, контроль залипания реле, а также проверка наличия диода в автомобиле. Для этого могут применяться УЗО, но в самодельной сборке можно ограничиться лишь проверкой диода. Управление реле требует дополнительной защиты от обратного тока. Рекомендуется использовать стабилитроны или TVS диоды, параллельно обмотке реле для предотвращения повреждения контактов и уменьшения искрообразования. Необходимо помнить, что при перезагрузке контроллера реле могут кратковременно срабатывать, поэтому при разработке прошивки нужно учесть возможность их отключения, в этот период, для чего лучше выбирать ноги ESP32, которые не уходят в высокий уровень при перезагрузке.


Новое на сайте

7242Ограничения на двойное гражданство для россиян в Чехии 7241Почему три ручки на канистре — это не излишество? 7240Тайны мелового периода: замороженный обед на датском побережье 7239Могли ли астероиды быть колыбелью жизни? 7238Защита бизнеса от ИИ-ошибок: практические рекомендации 7237Стоит ли сейчас покупать VR-шлем Oculus Quest 2? 7236Космические странники: астероид Бенну раскрывает секреты зарождения жизни 7234Резонанс 2024: анализ репутационных кризисов и их уроки 7233Неразумное гостеприимство: секрет успеха в любом бизнесе 7232Разве "клоуны собачьего мира" не нуждаются в спасении? 7231Небо в спорах: будущее Хитроу и третья Взлетно-Посадочная полоса 7230Загадка швейцарских железных дорог: почему поезда с 256 осями под запретом 7229Срочное предупреждение: опасность костных фрагментов в куриных Наггетсах Wegmans 7228Интеграция iPhone с меню "пуск" Windows: удобство и быстрый доступ 7227Искусство генерации изображений: промты для Midjourney