EN IEC 61851-1 System ładowania przewodowego pojazdów elektrycznych - Część 1: Wymagania ogólne

Norma „EN IEC 61851-1 System ładowania przewodowego pojazdów elektrycznych – Część 1: Postanowienia ogólne”, która opiera się na normie europejskiej, a następnie została opublikowana przez Międzynarodową Komisję Elektrotechniczną (IEC), opisuje procedurę dla urządzeń zasilania pojazdów elektrycznych (EV) służących do ładowania elektrycznych pojazdów drogowych o znamionowym napięciu zasilania do 1000 V prądu przemiennego lub 1500 V prądu stałego i znamionowym napięciu wyjściowym do 1000 V prądu przemiennego lub 1500 V prądu stałego.

Pojazdy elektryczne (EV) obejmują wszystkie pojazdy drogowe, w tym hybrydowe pojazdy drogowe typu plug-in, które czerpią całą lub część energii z pokładowych systemów magazynowania energii.

W niniejszej normie omówiono następujące kwestie:

• Charakterystyka i warunki pracy urządzeń zasilania pojazdów elektrycznych
• Charakterystyka połączenia urządzeń zasilających pojazd elektryczny z pojazdem elektrycznym
• Wymagania bezpieczeństwa elektrycznego dla urządzeń zasilających pojazdy elektryczne

Ostatnia aktualizacja tej normy wprowadziła istotne zmiany techniczne. Przykładowo wszystkie wymagania ujęte w normie IEC 61851-22 zostały przeniesione do tej normy. Ponadto z tekstu usunięto wszelkie wymagania dotyczące kompatybilności elektromagnetycznej (EMC); oczekuje się, że zostaną one uwzględnione w przyszłej wersji normy 61851-21-2. Norma ta zawiera również nowe wymagania odnośnie ochrony kabla.

Infrastrukturę ładowania pojazdów elektrycznych dzielimy na ładowanie przewodzące i indukcyjne. Podczas gdy infrastruktura ładowania przewodzeniowego jest dobrze rozwinięta, infrastruktura ładowania indukcyjnego wciąż pozostaje gorącym tematem dla badaczy. Ładowanie przewodowe polega na bezpośrednim kontakcie metalowych elementów sieci elektrycznej i pojazdu elektrycznego w celu przesłania energii do pojazdu. Ta metoda ładowania jest bardzo wydajna i niezawodna. Infrastrukturę ładowania przewodowego dzieli się na infrastrukturę ładowania wewnątrz pojazdu i infrastrukturę ładowania poza pojazdem. Infrastruktura ładowania poza pojazdem służy do szybkiego ładowania pojazdów elektrycznych. Ładowarki instalowane poza pojazdem są zazwyczaj instalowane na parkingach galerii handlowych, szpitali, uniwersytetów lub na autostradach. Zazwyczaj pojazdy elektryczne wykorzystują metodę ładowania przewodowego.

Norma EN IEC 61851-1 jest normą międzynarodową określającą ogólne wymagania i metody badań dla systemów ładowania pojazdów elektrycznych. Niniejsza norma jest częścią serii norm opracowanych przez Międzynarodową Komisję Elektrotechniczną (IEC) w celu zapewnienia interoperacyjności i bezpieczeństwa infrastruktury ładowania pojazdów elektrycznych. W normie tej określono zasadnicze wymagania dotyczące systemów ładowania przewodowego i omówiono takie zagadnienia, jak bezpieczeństwo elektryczne oraz komunikacja między pojazdem elektrycznym a sprzętem ładującym. Obejmuje również kwestię kompatybilności różnych komponentów układu ładowania.

Norma ta tworzy ramy dla różnych trybów ładowania, takich jak Tryb 1, Tryb 2, Tryb 3 i Tryb 4, z których każdy określa różne poziomy mocy ładowania i funkcje bezpieczeństwa:

• Tryb 1: Najprostsza metoda ładowania pojazdu elektrycznego. Do ładowania pojazdów elektrycznych ludzie używają standardowego gniazdka elektrycznego bez specjalnych elementów sterujących lub środków bezpieczeństwa. W takich przypadkach moc znamionowa jest zbyt niska, aby naładować podstawowy rower elektryczny lub hulajnogę. Źródłem zasilania może być prąd jednofazowy 250 V lub prąd trójfazowy 480 V prądu przemiennego. Ponieważ maksymalne dozwolone natężenie prądu wynosi 16 A, do ładowania można wykorzystać standardowe gniazdko elektryczne obsługujące natężenie 10 A lub 15 A. W wielu krajach, w tym w USA i Wielkiej Brytanii, ten sposób ładowania nie jest zalecany. W tym trybie nie ma interfejsu komunikacyjnego między pojazdem elektrycznym a siecią energetyczną, co utrudnia integrację wielu technologii.
• Tryb 2: Jest to rozszerzona wersja trybu 1. Zgodnie z normą IEC 62335 dotyczącą wyłączników automatycznych, do ładowania pojazdu elektrycznego z sieci obowiązkowe jest specjalne zabezpieczenie RCD (prąd elektryczny przepływający przez jeden lub więcej obwodów jest stale monitorowany). Kable zawierają obwody zabezpieczające, które pomagają zapobiegać awariom i przetężeniom. Ładowanie jest jednak powolne i lepiej nadaje się do ładowania w nocy. Wiele krajów uznało ten tryb za niewłaściwy i ograniczyło jego stosowanie. Tryb 2 obsługuje wyższą moc znamionową niż tryb 1, a natężenie prądu wynosi do 32 A. W tym trybie można stosować źródła zasilania prądem przemiennym jednofazowym i trójfazowym.
• Tryb 3: Ten tryb ładowania pojazdów elektrycznych jest akceptowany przez wszystkie kraje i spełnia aktualne standardy ładowania pojazdów elektrycznych. Tryb 3 wykorzystuje specjalny sprzęt do zasilania pojazdów elektrycznych w celu ich ładowania. Norma IEC 62196-2 reguluje również kwestie gniazd ładowania pojazdów elektrycznych. Tryb 3 umożliwia dwukierunkową komunikację między pojazdem elektrycznym a siecią energetyczną, co jest istotną cechą dla efektywnego zarządzania energią.
• Tryb 4: Jest to ostatni i najbardziej zaawansowany tryb ładowania pojazdu elektrycznego. Najwyższą mocą znamionową ze wszystkich modów jest ta, którą obsługuje ten mod. Specjalny sprzęt do zasilania pojazdów elektrycznych dostarcza wyłącznie prąd stały do ​​pojazdu elektrycznego w celu szybkiego ładowania. Natężenie prądu wynosi 200 A, a napięcie znamionowe 600 V. Dlatego specjalny sprzęt do zasilania pojazdów elektrycznych w tym trybie jest najdroższy. Specjalistyczne urządzenia zasilające pojazdy elektryczne są zamontowane na stałe i ze względu na dużą moc, jaką zawierają, nie mogą być przemieszczane. Dlatego idealnymi lokalizacjami dla tego sprzętu są publiczne punkty ładowania oraz komercyjne parkingi. Do zarządzania trybem 62196 wymagana jest norma IEC 3-4 dotycząca gniazdek, gniazdek i złączy elektrycznych.

Krótko mówiąc, norma IEC 61851-1 dotycząca pojazdów elektrycznych stanowi standardowe ramy dla różnych trybów ładowania i ładowania pojazdów elektrycznych, gwarantując kompatybilność i bezpieczeństwo między różnymi producentami i dostawcami infrastruktury ładowania. Wybór trybu zależy od takich czynników, jak dostępna infrastruktura, oczekiwana prędkość ładowania i wymogi bezpieczeństwa.

Nasza organizacja, która od lat stara się wspierać przedsiębiorstwa z każdej branży, realizując szeroką gamę badań testowych, pomiarowych, analitycznych i ewaluacyjnych, dysponuje silną kadrą, która uważnie śledzi rozwój nauki i techniki na świecie oraz nieustannie się doskonali. W tym kontekście usługi testowe świadczone są również przedsiębiorstwom zgodnie z normą „EN IEC 61851-1 System przewodowego ładowania pojazdów elektrycznych – Część 1: Postanowienia ogólne”.