POWER UP. Wybór przekaźników do bezpiecznych stacji ładowania prądem przemiennym: normy, wymagania i rozwiązania

Wraz z rosnącą popularnością pojazdów elektrycznych wzrasta zapotrzebowanie na bezpieczne, zgodne z normami i ekonomiczne rozwiązania w zakresie ładowania – zarówno w obszarach prywatnych, jak i publicznych. Ładowanie prądem przemiennym (AC) jest preferowaną metodą w miejscach, gdzie pojazdy pozostają na dłużej – takich jak domy, miejsca pracy, parkingi wielopoziomowe i hotele.

Źródło: Codico

Podstawy ładowania prądem przemiennym: tryb 2 i tryb 3 zgodnie z normą IEC 61851-1

Norma IEC 61851-1 rozróżnia dwa podstawowe typy ładowania prądem przemiennym:

Tryb 2: Ładowanie za pomocą istniejących gniazdek

W trybie 2 przepływ energii odbywa się przez standardowe gniazdko domowe, takie jak Schuko lub CEE. Element sterujący i zabezpieczający zintegrowany z kablem ładującym – tzw. „urządzenie sterujące i zabezpieczające wbudowane w kabel” (IC-CPD) – przejmuje funkcje związane z bezpieczeństwem, czyli wykrywanie prądu resztkowego i komunikacja. Urządzenia te podlegają normie IEC 62752, która między innymi wymaga funkcji zabezpieczających przed prądami resztkowymi prądu przemiennego i stałego.

Tryb 3: Ładowanie za pomocą stacjonarnych stacji ładowania

Ładowanie w trybie 3 odbywa się za pośrednictwem stacjonarnej stacji ładowania, która musi zostać zaprojektowana i zainstalowana przez wykwalifikowanego elektryka. W odróżnieniu od trybu 2 funkcje związane z bezpieczeństwem mogą być rozłożone na cały system, w tym na instalację elektryczną i samą stację ładowania. Daje to deweloperom większe możliwości, a funkcje bezpieczeństwa wbudowane w stację ładowania mogą być w dużej mierze dobierane i określane przez producenta.

Wymagania normatywne dotyczące przekaźników w stacjach ładowania w trybie 3

Przekaźniki w stacjach ładowania prądem przemiennym odgrywają kluczową rolę w zapewnieniu bezpieczeństwa – zwłaszcza w przerywaniu przepływu energii w przypadku awarii. Elementy przełączające muszą zatem spełniać wymagania funkcjonalne, a także normy dotyczące bezpieczeństwa, oprócz normy IEC 61851-1, takie jak:

• IEC 62955: Monitorowanie prądu resztkowego DC
• IEC 61008-1 / IEC 62423 / IEC 60947-2: Wyłącznik różnicowoprądowy (RCD)

W zależności od pożądanego zakresu funkcji normy te zawierają dodatkowe wymagania dotyczące przekaźników zainstalowanych w stacji ładowania.

Kryteria techniczne wyboru przekaźników

Przy doborze odpowiednich przekaźników do stacji ładowania prądem przemiennym kluczowe znaczenie dla zapewnienia zgodności z wymaganiami normatywnymi i funkcjonalnymi mają między innymi następujące właściwości techniczne:

• Prąd znamionowy i charakterystyka termiczna
• Prąd zwarciowy znamionowy
• Zdolność przełączania (na przykład do 500 A)
• Odległość między stykami i odporność impulsowa między stykami
• Prąd rozruchowy (na przykład prąd rozruchowy 230 A)
• Mechaniczne sprzężenie biegunów oraz zachowanie czasowe między biegunami (na przykład wyprzedzenie lub opóźnienie względem biegu jałowego)

Wszystkie te właściwości mają znaczący wpływ na bezpieczeństwo i zgodność stacji ładowania z normami.

Przekaźniki 1-, 2- i 4-biegunowe: kwestie techniczne i handlowe

Przy doborze odpowiednich przekaźników do stacji ładowania typu Mode 3 kluczową rolę odgrywają, obok wymagań technicznych, uwarunkowania ekonomiczne oraz pożądany poziom integracji:

• Przekaźniki 4-biegunowe już na poziomie komponentów spełniają wiele wymagań dotyczących bezpieczeństwa. Ograniczają one nakłady związane z testowaniem i rozwojem na poziomie systemu i są idealnym rozwiązaniem w przypadku małych i średnich serii, gdzie kluczowe znaczenie mają wydajność i zasoby rozwojowe. Ponadto ich konstrukcja mechaniczna sprawia, że nadają się one do spełnienia wszystkich norm dotyczących wyłączników różnicowoprądowych (RCD).
• Przekaźniki 1- i 2-biegunowe są szczególnie opłacalne i dobrze nadają się do stacji ładowania ściennych produkowanych w dużych seriach. Główną zaletą jest niższy koszt materiałów i kompaktowa konstrukcja.

Powyższa tabela przedstawia różne typowe kombinacje funkcjonalności i poziomów integracji, a także typowe opcje produktów od dostawców SANYOU i SONG CHUAN.

Rozwiązania przekaźnikowe firmy CODICO: odpowiednie do każdego zastosowania

CODICO oferuje szeroką gamę zgodnych z normami rozwiązań przekaźnikowych dla stacji ładowania prądem przemiennym.

Produkty dostawców SANYOU i SONG CHUAN obejmują różne klasy mocy i spełniają odpowiednie normy dla systemów ładowania w trybie 2 i trybie 3.

Planujesz stworzyć stację ładowania prądem przemiennym lub szukasz odpowiedniego rozwiązania w zakresie przekaźników?

Nasz zespół ekspertów chętnie Ci pomoże – kompetentnie, zorientowany na rozwiązania i zgodnie z normami. Skontaktuj się z nami!

Robert Staniszewski
Sales Engineer Passive Components – Poland
CODICO GmbH
Robert.Staniszewski@codico.com
Phone +48 124 171 083-20
Mobile +48 696 434 502