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Création d'un EVSE Open source connecté

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Création d'un EVSE Open source connecté Empty Création d'un EVSE Open source connecté

Message par tigrou Lun 28 Oct 2013 - 13:11

Bonjour,

Après avoir commandé mon VE, je m'attaque à la station de charge Very Happy
L'OpenEVSE ne me convient pas car elle n'est pas adaptée à ce que je recherche.

Je souhaite donc créer une nouvelle station de charge Open source qui aurait ce cahier des charges pour l'instant:
- Open hardware
- A base de PIC32 (Microchip 32bits 80Mhz) puissant performant et pas cher (et que je maitrise)
- TCP/IP
- Téléinfo (calcul conso + gestion tarifaire)
- GFCI programmable et désactivable
- Afficheurs
- Leds d'état
- Relais pour des commandes optionnelles (domotique)
- ....

Le principe est d'avoir une station de charge connectée au net qui puisse envoyer des données sur des serveurs internet pour visualiser le fonctionnement et connaitre la consommation électrique de la voiture.
Un (ou deux) compteurs téléinfo seront connectable pour connaitre jour après jour la consommation de la voiture et la puissance réelle injectée.
Des 'goodies' peuvent être ajouté au projet comme par exemple des relais activables à distance pour domotiser le garage (lampes, portail,...).
L’accès à la station de charge se fera depuis le boitier (afficheur + boutons), mais elle embarquera aussi un serveur web intégré!

Au niveau hardware tout est discutable.
Les trois hypothèses les plus probables
1) Carte sous debian (olinuxino,....)+ carte fille spécifique
2) Carte PIC32 de base pas chère + carte fille spécifique
3) Carte PIC32 intégrant la partie EVSE
J'ai une nette préférence pour la 2, puis la 3.

On développe dans la société (2 associés) des produits connectés à base de PIC32 (gamme pro + gamme grand public dans le domaine du téléinfo + solaire + chauffage). Donc aucun soucis pour la maitrise du hardware.
On peux assurer le développement hardware + le minimum de soft pour qu'une voiture charge.
Ensuite le but est qu'une partie des utilisateurs mettent la main à la pâte pour ajouter des fonctions.

Ce projet n'a d’intérêt que si il intéresse d'autres personnes que moi (j'ai tout pour me faire un prototype unique et fermé).
Le délai de réalisation et assez court, car je souhaiterai une version fonctionnelle pour mi décembre (livraison de ma Leaf) Very Happy
Si des personnes sont réellement intéressées, elles peuvent participer au cahier des charges.
Le but est d'obtenir un prix correct dans un système entièrement open et paramétrable et donc que tout le monde y trouve son compte.
Qu'en pensez vous ?

Cette discution  a été démarrée sur www.vehiculeselectriques.fr qui regroupe tous le VE, mais vous pouvez répondre sur le forum que vous voulez:D

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Message par denon Lun 28 Oct 2013 - 17:16

je suis aussi inbterressé mais tout dépends du budget neccessaire .
as tu une idée approximative ?

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Message par tigrou Lun 28 Oct 2013 - 17:40

A ce stade difficile d'annoncer un cout:evil: 
Bien entendu le projet n'est pas viable si il coute le prix d'une WB finie (même si il aura beaucoup de focntionnalités).

La base hardware qui me plait pour l'instant Olimex
Mais je me demande si cela ne vaut pas le coup de l'intégrer directement sur la platine pour éviter au maximum la connectique.
Dans ce cas il n'y aurait qu'une unique platine avec la protection GFCI intégrée pour limiter la connectique (source de panne)?

Le principe est de faire beaucoup en restant simple Very Happy 

Il me tarde de pouvoir consulter mes consommations style
Création d'un EVSE Open source connecté Mini_123326ecr0023
En vert = ma consommation électrique
En bleu et Rouge = Température de mon chauffe eau solaire

Et de consulter la consommation de mon VE via la page web de la WB connectée
Comme cet exemple
Création d'un EVSE Open source connecté Mini_342513ecr0024
(C'est ma production photovoltaïque)

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Message par denon Lun 28 Oct 2013 - 19:03

quand tu auras une idée de prix ...
sinon enorme la production photovoltaique...

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Message par Jin Kazama Lun 28 Oct 2013 - 19:31

Il n'est peut-etre pas necessaire de reinventer la roue...

Je suis moi-meme en train de monter une borne Open-EVSE (EVSE open source le plus utilisé) connectée. Il sera connecté à un raspberry pi (sous debian) - ce dernier effectuera aussi les mesures de courants des differentes phases (par bobines, je n'ai pas de téléinfo...) afin de regler en temps reel le courant max utilisable par le vehicule.

Après, sur le raspberry pi, il suffit de dev les fonctions voulues (soft pur).

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Message par tigrou Lun 28 Oct 2013 - 20:02

@Jin Kazama a écrit:Il n'est peut-etre pas necessaire de reinventer la roue...

Je suis moi-meme en train de monter une borne Open-EVSE (EVSE open source le plus utilisé) connectée. Il sera connecté à un raspberry pi (sous debian) - ce dernier effectuera aussi les mesures de courants des differentes phases (par bobines, je n'ai pas de téléinfo...) afin de regler en temps reel le courant max utilisable par le vehicule.

Après, sur le raspberry pi, il suffit de dev les fonctions voulues (soft pur).
Oui je sait (pour la roue)!
Mais l'expérience me montre que l'empilement de fonctions pose souvent des soucis en dehors de la table.
De plus en cas de soucis électrique, un empilement de cartes et des fils partout ne doivent pas aider.
Donc parfait pour une personne "avertie" mais infaisable pour une personne moins technique.

Le projet serait un clone d'Open EVSE avec des amélioration électroniques et plus de fonctionnalités dont Open EVSE pourra ensuite s'inspirer.
Le but est d'avoir quelque chose de simple et avec un fonctionnement "à tiroir".
Ceux qui ne peuvent pas faire de soft utiliseront les exécutables.
Ceux qui veulent des fonctions spécifiques (domotique,...) partiront des sources.

Les deux projets sont à mon sens suffisamment différents pour cohabiter.

Pour denon: Il y a 8,6Kw de PV (en auto construction)Very Happy

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Message par jmomjo Jeu 31 Oct 2013 - 16:51

En partant, il y a presque d'un an maintenant, de la version DIY 4.0 de la carte et du logiciel 1.0.9 du projet Open EVSE, j'ai ajouté nombre de fonctionnalités parmi lesquelles :
- la possibilité de piloter l'intensité délivrée en fonction de la télé-information d'un compteur électronique ERDF (comme la borne Hager),
- la possibilité de changer le niveau de service (1 ou 2) et donc l'intensité allouée en fonction de la télé-information ou de l'état d'un relais HC/HP,
- la mesure de l'énergie consommée par la voiture (basée sur le projet OpenEnergyMonitor),
- la génération d'événements au format syslog (connexion, déconnexion, début et fin de charge, mesures périodiques de l'énergie consommée...) que je dirige vers un serveur (via une passerelle réseau (Wifly pour le moment en attendant le Raspberry pi))
- etc.

Par contre, je n'ai pas la possibilité offerte par la version 2 du firmware actuel de programmer la charge.
D'une part, je n'en vois pas trop l'utilité puisque l'on peut programmer la voiture. D'autre part, comme je souhaite bénéficier du préchauffage, cela ne me semble pas vraiment compatible. Enfin, je suis aux limites du CPU utilisé (32 Ko de flash) et je n'ai plus de place pour y mettre cette fonctionnalité Wink

Outre des modifications du logiciel, j'ai aussi modifié le matériel.
Après avoir modifié la carte d'origine, j'ai aussi ajouté des bouts de circuits pour assurer certaines fonctionnalités additionnelles.
J'ai désormais réintégré l'ensemble sur un circuit imprimé (92x70mm) que je ferai fabriquer pour remettre tout ça au propre.

Après avoir longtemps vérifié que mes modifications logicielles restaient compatibles avec les cartes CMS vendues par Chris, j'ai laissé tomber. Je suis maintenant à peu près certain que ce n'est plus le cas; ou tout au moins, certain qu'il faudrait passer du temps pour vérifier et reparamétrer le logiciel (et aussi pouvoir accéder aux autres pins du processeur).

Du temps, j'en manque un peu car je suis en train d'ajouter des fonctions de communication (consultation/pilotage) via le protocole I²C en vue de relier l'OpenEVSE à un Raspberry pi sur lequel je souhaite mettre un serveur web.
A ce stade, la communication est établie. Mais comme je débute en Python, Javascript..., la couche présentation est un peu laborieuse.

Par ailleurs, je suis également en train d'ajouter :
- une vérification du GFCI (comme Chris l'a fait sur sa dernière version de carte mais en gérant une intensité supérieure); je ne désespère d'arriver à éliminer les déclenchements que je subis actuellement Wink(voir autre post à ce sujet)
- une entrée pour un compteur de type S0 (soit pour adapter l'intensité allouée par la borne soit pour mesurer l'énergie consommée par la voiture)

Quand j'en aurais fini, je tâcherai de documenter tout cela en vue de le partager (pour les amateurs avertis seulement).

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Message par zoeilvert Ven 1 Nov 2013 - 7:58

En ce qui me concerne, j'ai déjà commencé ma version pour faire la domotique.
J'utilise ce que j'ai dans l'industrie, un peu plus cher mais fiable.

Un automate programmable pour les entrées/Sorties, relié via Ethernet à un petit PC qui tourne sous Linux.
Il est vrai que les automates ne sont pas "Open" et qu'il faut acheter hardware et software de développement.
Donc, une solution plus ouverte m'intéresse. Je ne connais pas vraiment les "PIC" , vous utilisez quoi exactement ?
Pouvez me donner une liste de matériel et de lien ?


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Message par tigrou Ven 1 Nov 2013 - 10:30

J'ai pas encore fini la liste du matériel.
Pour la fiabilité et simplicité, je m'oriente vers une carte fabriquée par ma société (ADTEK).
Pour l'instant il est prévu que tout soit  "Open" Very Happy 
Donc on commercialisera les composants à la demande (CI nu , kit complet, ... tout est envisageable selon la demande).
Les couts inhérents au proto sont prise en charge par la société (y compris une soft minimal complet).
Ensuite les schéma étant ouverts on est donc libre de refaire une carte ailleurs.
C'est donc comme Open EVSE, mais en version Française et avec plus de fonctionnalités:D .

Le but est d’intégrer tout sur une carte unique pour rester le plus simple possible (et aussi le plus fiable).
Seront intégrés par exemples 2 relais (probablement 30A)  et la bobine du GFCI.
L'autre solution serait d'empiler 3 cartes (carte mère + carte réseau + carte EVSE), mais dans ce cas on augmente les problème potentiels :xet personnellement cela ne me plait pas trop.
Je préfère proposer une mono carte avec un boitier qui lui correspond, libre à l'acheteur de prendre ce boitier ou non.

D'ailleurs à ce sujet, je me pose la question de mettre une carte en boitier plastique fermé ou en rail Din.
L'avantage du rail DIN c'est que le boitier se trouvera en GSB (boitier 13 ou 26 modules par exemple).
Le câblage électrique sera simplifié , mais pas de tenue mécanique pour un connecteur de puissance ou même pour un presse étoupe et câble.
Le coté plus simple (et boitier dispo dans le commerce) me plait !

Sinon le PIC32. C'est un micro-contrôleur de course (32 bits et 80Mhz).
Le soft est écrit en C et intègrera tout (pile tcp/ip, serveur web,...).
Démarrer avec une carte comme celle là n'est pas simple, mais je prévoit de faire un soft minimal qui permet de charger la voiture et aura un serveur web.
Donc celui qui voudra mettre les mains dans le cambouis aura déjà une base qui marche et des exemples de soft.
Je serai là pour aider Very Happy 
Le plus problématique est l'outil de débogage qui coute un bras (500€) mais je vais tester un programmateur qui peut déjà suffire pour 30€ TTC?
On peux aussi mettre le soft via le bootloader TCP/IP et donc développer et se passer d’outils de développements (mais pas de débogage).

Les délais.
Je pense réaliser quelques proto pour mi-décembre (je pourrai en vendre un ou 2 aux plus pressés) et si pas de bug hardware.
Donc probablement des choses vendables en janvier.

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Message par zoeilvert Ven 1 Nov 2013 - 10:40

Qu'en est il des solutions avec arduino ? Raspberry ? autres ?

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Message par tigrou Ven 1 Nov 2013 - 10:47

Les solutions à base d'arduino ou raspberry (non open source ni open hardware contrairement à ce que l'on croix) imposent un empilement de cartes et donc du "bricolage".
Refaire un monocarte à base d'arduino nous couterai trop (car non connu) et serait pour moi trop limité en puissance et place.
Il existe des "picduino" (comme arduino mais à base de pic) mais nécessite toujours un empilement de cartes, donc on tourne en rond.


Dernière édition par tigrou le Jeu 9 Jan 2014 - 8:58, édité 2 fois

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Message par tigrou Sam 2 Nov 2013 - 21:14

Les spécifications (en cours de validation)
- Processeur 32 bits , 80Mhz (512 kB flash, 128 kB Ram)
- TCP/IP: auto 10/100
- 2 entrée téléinfo
- 2 entrée opto-couplées (usage non défini)
- 4 Relais de puissance 30A (2 pour du mono et 4 pour du tri). Connexions de puissance par cosses faston directement sur les relais)
- 4 Relais de faible puissance d'usage général (commande garage,.....)
- Tore de mesure de défaut (ground check) intégrée à la carte
- Interface pour un écran LCD
- Boutons (nombre non défini)
- Probablement une horloge RTC avec pile
- Le tout sur une carte en montage rail din

Je démarre quelques appro la semaine prochaine

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Message par tigrou Mer 6 Nov 2013 - 20:02

Les dernières réflexions, toujours dans l'optique de répondre au cahier des charges , et rester le plus simple possible (fiabilité) ...

RELAIS
Je me pose la question de savoir si j'intègre les relais de puissance sur la carte ou si je met juste un relais standard qui commute un contacteur externe.
L'avantage est de ne piloter qu'un relais (pour du mono ou du tri) au travers d'un contacteur banal et qui respecte les normes. C'est à mon sens plus propre!
Dans ce cas la carte devra être alimentée en 24v pour que son alimentation puisse servir à commuter le contacteur.

GFCI
Je prévoyait initialement d’intégrer la bobine GFCI sur la carte, mais je m'aperçoit que les WallBox du commerce n'en contiennent pas.
Ils partent donc du principe qu'un interrupteur  30mA est présent en amont de l'installation.
Les montages trouvé sur le net (Open EVSE, ...) utilisent une bobine mais leur implémentation n'est pas parfaite (cela doit expliquer l'inadéquation avec la Zoé).

Logiquement on peux faire cette la même supposition (et préconisation) que les WB du commerce et nous passer de la bobine !

Qu'en pensez vous ?

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Message par RD150 Mer 6 Nov 2013 - 20:27

@tigrou a écrit:

GFCI
Je prévoyait initialement d’intégrer la bobine GFCI sur la carte, mais je m'aperçoit que les WallBox du commerce n'en contiennent pas.
Ils partent donc du principe qu'un interrupteur  30mA est présent en amont de l'installation.
Les montages trouvé sur le net (Open EVSE, ...) utilisent une bobine mais leur implémentation n'est pas parfaite (cela doit expliquer l'inadéquation avec la Zoé).

Logiquement on peux faire cette la même supposition (et préconisation) que les WB du commerce et nous passer de la bobine !

Qu'en pensez vous ?
La petite différence avec une wallbox : celle-ci est sensée être statique --> donc effectivement associée à son 30mA. Est-ce que ce sera le cas de ton EVSE ?
La solution pourrait aussi consister à insérer un 30mA entre la prise et le boitier, mais pas facile à intégrer sauf à l'installer sur le boitier ?
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Message par jmomjo Mer 6 Nov 2013 - 20:40

GFCI :
Vu les difficultés que j'ai avec celui de l'OpenEVSE, je suis plutôt d'accord. Un interrupteur différentiel type A du commerce sur rail DIN est probablement préférable et permet d'être assuré de respecter les normes.
Cependant, il y a plusieurs avantages à une solution type OpenEVSE :
- le gain de place et la sécurité intégrée dans la borne si elle est portative
- la possibilité d'automatiser le test de bon fonctionnement de celui-ci
Accessoirement, actuellement, j'apprécie la possibilité de ré-enclenchement automatique temporisé (même si j'ai compris que c'était déconseillé voire interdit). Dès que j'aurais réussi à mettre au point le circuit électronique, et c'est possible puisque Davide l'a fait avec le CRD, cela n'aura plus d'utilité.

Relais :
Sur ma borne, c'est un petit relais, commandé en 12V, qui pilote un relais commandé en 230V. Pas besoin d'une alimentation 24V, qui présente cependant peut-être l’intérêt d'être plus générique, puisqu'il me semble que la plupart des bornes du commerce sont équipées de la sorte.

Bobine MNx :
Même si je n'ai pas bien compris à quoi sert ce dispositif (bouton d'arrêt d'urgence, ouverture du relais en cas de baisse de la tension du secteur... ?), il serait obligatoire dans ZE ready 1.2 au-dessus de 7kW.
https://renault-zoe.forumpro.fr/t2752-bobine-mnx-obligatoire-evlink-nca11230

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Message par tigrou Mer 6 Nov 2013 - 22:43

L'EVE a pour vocation de rester statique donc peut accepter un 30 mA "externe".
L'idée originale n'est pas d'en faire un CRO, mais si il y avait de la demande, on pourra faire une version spécial CRO (mais pas Nambourg Very Happy ) sur le même modèle "open".

Il faut qu'on réfléchisse à nouveau à la sécurité pour voir si on l'intègre Very Happy 

Pour le 24v , c'est du au fait que les contacteurs (généralement moins cher que les relais modulaires) sont toujours en 24v ou 220v.
Les rares modèles rencontrés en 12v sont beaucoup plus cher car non utilisés dans l'industrie.
Du coup j'hésite à nouveau à intégrer sur la carte 2 relais 30A en cosses Faston ???

Je n'ai pas d'avis pour la Bobine MNx. Il faut voir si Renault indique les conditions qui amène à piloter un déclenchement !

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Message par WittyP Jeu 7 Nov 2013 - 22:57

@tigrou a écrit:Les spécifications (en cours de validation)
- Tore de mesure de défaut (ground check) intégrée à la carte

Pourquoi ajouter la fonction mesure de défaut de terre puisque la Zoé a son propre contrôleur de courant défaut ? ( le fameux message 'charge impossible'  )

Il y a bien un tore de mesure dans certaines wallbox, mais c'est pour surveiller si le courant tiré par la voiture est conforme au PWM. Si la voiture tire plus que la consigne => la borne coupe la charge et se met en défaut.

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Message par tigrou Ven 8 Nov 2013 - 0:07

La décision d'intégrer cette fonction "mesure de défaut de terre" à la carte n'est pas encore prise.
Elle restera de toute façon optionnelle si on l'intègre.

Cette WallBox connectée doit être compatible pour tous les VE possibles et pas que les Zoé Very Happy


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Message par tigrou Ven 15 Nov 2013 - 18:41

Les dernières nouvelles ...

L'EVSE:
- Pas de détection de défaut GFCI car on peux partir du principe qu'il faut monter un 30mA "externe".
- 2 relais de puissance sur CI (cosses faston).
- L'utilisation en "tri" imposera un relais triphasé externe
- La mesure de puissance consommée sera effectuée via un compteur électronique externe.

Et maintenant le prix:
l'exercice est toujours difficile car tous les choix ne sont pas encore arrêtés et le circuit non routé.

Néanmoins on vise un prix maximal de 240€ TTC pour un kit assez complet :
- EVSE cablé (intégrant les relais de puissance en mono)
- Support de montage sur Rail Din
- Livraison

A priori le LCD n'est pas (encore) intégré dans ce prix mais cela se trouve pour pas très cher (15€ ?).
Le montage devrait tenir dans un coffret électrique 13 modules (donc pas cher) et qui permet de caser le 30mA, les borniers, ....

Des version moins chères (Platine avec juste cms soudé, pas de support DIN) pourront être envisagées

Qu'en pensez vous ?



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Message par zoeilvert Dim 17 Nov 2013 - 9:52

Ça m’intéresse , pas forcément pour recharger la batterie mais pour les possibilités d'extensions.
Donc si tu as des photos, schémas et matériels...Very Happy 

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Message par Cameleon Dim 17 Nov 2013 - 15:58

Intéressant à ce prix là
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http://www.acoze.fr/

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Message par tigrou Ven 22 Nov 2013 - 22:56

Les nouvelles....

Les schémas n'ont pas encore été fait car la semaine a été chargée, mais c'est normalement pour ce week-end Very Happy
On monte finalement 2 relais 30A (cosses Faston) directement sur le circuit imprimé (pour diminuer les couts et réduire le câblage).
Une détection de relais collés et d'inversion de phase sera effectuée sans câblage supplémentaire.
On câblera probablement 2 autres relais basse puissance (5A) pour commander de la domotique.
Pour ceux qui veulent jouer avec le tri, il faudra utiliser un des relais de puissance pour commander un relais tetra "commercial" et dont les 4 contacts sont asservis mécaniquement.

Je n'ai pas encore monté la forge, mais c'est le moins important pour l'instant.
Un premier choix m'oriente vers ChiliProject mais je suis ouvert si quelqu'un veux m'aider à installer et gérer la forge.
Je peux créer une VM dédiée à cela et en donner le mp root Very Happy

Nous utilisons un outil de programmation et de débogage trop cher pour un particulier.
J'ai donc commandé et essayé un Olimex PIC-KIT3 (on le trouve en UK sur ebay pour 29€ TTC livré) .. et malgré un aspect spécial j'ai été bluffé.
Le temps de chargement est plus long que notre outil (Real Ice) mais après c'est pareil avec les mêmes possibilités de débogage!
Donc:
Ceux qui ne veulent pas développer -> La mise à jour se fera par le réseau (bootloader) . Pas d'outil à acheter!
Ceux qui veulent développer -> Un outil à 30 € convient parfaitement !
Du coup on vas acheter aussi un PicKit3 de Microchip pour valider un deuxième outil de programmation/débogage.

Le projet commence à prendre forme
Il faut lui donner un petit nom .
En interne c'est l'ADT22, mais c'est pas sexy pour un VE Laughing
Que pensez vous des noms suivants:
MyEVSE
MonEVSE
FrenchEVSE
iWallbox
MyWallbox
d'autres idées ?

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Message par Bug Danny Ven 22 Nov 2013 - 23:50

@tigrou a écrit:Il faut lui donner un petit nom .
MyEVSEConnect ?
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Message par TontonPatrix Sam 23 Nov 2013 - 17:42

@tigrou a écrit:d'autres idées ?
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Si tu en retiens un, tu me fais un prix "canon", hein ? Wink 

Si j'ai bien compris, c'est une WallBox, sauf qu'elle est en logiciel libre et connectée (mieux que celle d'Hager ?), c'est ça ?
Et moins chère... Smile 
Question naïve : ZE ready, or not ?


Dernière édition par TontonPatrix le Jeu 28 Nov 2013 - 22:28, édité 2 fois
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Message par Cameleon Sam 23 Nov 2013 - 20:58

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