EN IEC 61851-1 Systém nabíjania elektrických vozidiel vedením – Časť 1: Všeobecné požiadavky

Norma „EN IEC 61851-1 Systém nabíjania elektrických vozidiel vedením – Časť 1: Všeobecne“, ktorá je založená na európskej norme a následne ju publikovala Medzinárodná elektrotechnická komisia (IEC), opisuje postup pre napájacie zariadenia elektrických vozidiel (EV) na nabíjanie elektrických cestných vozidiel s menovitým napájacím napätím do 1000 voltov striedavého prúdu alebo 1500 voltov jednosmerného prúdu a menovitým výstupným napätím do 1000 voltov striedavého prúdu alebo 1500 voltov jednosmerného prúdu.

Elektrické vozidlá (EV) zahŕňajú všetky cestné vozidlá vrátane plug-in hybridných cestných vozidiel, ktoré získavajú všetku alebo časť svojej energie z palubných dobíjateľných systémov na ukladanie energie.

Medzi záležitosti, ktoré táto norma rieši, patria:

• Charakteristiky a prevádzkové podmienky zariadenia na napájanie elektrických vozidiel
• Charakteristika spojenia medzi napájacím zariadením elektromobilu a elektromobilom
• Požiadavky na elektrickú bezpečnosť pre napájacie zariadenia elektrických vozidiel

Najnovšia aktualizácia tejto normy priniesla významné technické zmeny. Napríklad všetky požiadavky uvedené v norme IEC 61851-22 boli prenesené do tejto normy. Okrem toho boli z textu odstránené všetky požiadavky týkajúce sa elektromagnetickej kompatibility (EMC) a očakáva sa, že budú súčasťou budúcej verzie normy 61851-21-2. Táto norma obsahuje aj nové požiadavky týkajúce sa ochrany kábla.

Infraštruktúra nabíjania elektromobilov sa klasifikuje ako konduktívne a indukčné nabíjanie. Zatiaľ čo infraštruktúry pre vodivé nabíjanie sú dobre vyvinuté, infraštruktúry pre indukčné nabíjanie sú stále horúcou témou pre výskumníkov. Vodivé nabíjanie zahŕňa priamy kontakt kovu s kovom medzi elektrickou sieťou a elektrickým vozidlom na prenos energie do elektrického vozidla. Táto metóda nabíjania je veľmi efektívna a robustná. Infraštruktúra vodivého nabíjania sa klasifikuje ako infraštruktúra pre nabíjanie vo vozidlách a infraštruktúra pre nabíjanie mimo vozidiel. Externé nabíjacie infraštruktúry sú určené na rýchle nabíjanie elektromobilov. V infraštruktúrach pre externé nabíjanie sa nabíjačky zvyčajne inštalujú na parkoviskách nákupných centier, nemocníc, univerzít alebo na diaľniciach. Elektrické vozidlá vo všeobecnosti používajú metódu nabíjania vedením.

Norma EN IEC 61851-1 je medzinárodná norma, ktorá špecifikuje všeobecné požiadavky a skúšobné metódy pre systémy nabíjania elektrických vozidiel. Táto norma je súčasťou série noriem vyvinutých Medzinárodnou elektrotechnickou komisiou (IEC) na zabezpečenie interoperability a bezpečnosti infraštruktúry nabíjania elektrických vozidiel. Táto norma definuje základné požiadavky na vodivé nabíjacie systémy a pokrýva aspekty, ako je elektrická bezpečnosť a komunikácia medzi elektromobilom a nabíjacím zariadením. Zahŕňa to aj kompatibilitu rôznych komponentov v nabíjacom systéme.

Táto norma vytvára rámec pre rôzne režimy nabíjania, ako napríklad režim 1, režim 2, režim 3 a režim 4, pričom každý z nich špecifikuje rôzne úrovne nabíjacieho výkonu a bezpečnostné prvky:

• Režim 1: Najjednoduchší spôsob nabíjania elektromobilu. Ľudia používajú na nabíjanie elektromobilu štandardnú elektrickú zásuvku bez špeciálnych ovládacích prvkov alebo bezpečnostných opatrení. V takýchto prípadoch je výkon nízky na nabíjanie základného elektrického bicykla alebo kolobežky. Zdrojom energie môže byť jednofázový striedavý prúd 250 V alebo trojfázový striedavý prúd 480 V. Keďže maximálny povolený prúd je 16 A, na nabíjanie je možné použiť štandardnú elektrickú zásuvku, ktorá podporuje 10 A alebo 15 A. Mnohé krajiny vrátane USA a Spojeného kráľovstva tento typ nabíjania neodporúčajú. V tomto režime, keďže medzi elektrickým vozidlom a elektrickou sieťou neexistuje komunikačné rozhranie, je s ním ťažké integrovať mnoho technológií.
• Režim 2: Ide o pokročilú verziu režimu 1. V súlade s normou IEC 62335 pre ističe je na nabíjanie elektrického vozidla zo siete povinná špeciálna ochrana RCD (elektrický prúd prechádzajúci jedným alebo viacerými obvodmi je neustále monitorovaný). Káble obsahujú ochranné obvody, ktoré pomáhajú predchádzať poruchám a preťaženiu. Nabíjanie je však pomalé a je vhodnejšie na nabíjanie cez noc. Mnohé krajiny nepovažovali tento režim za ideálny a obmedzili jeho používanie. Režim 2 podporuje vyšší menovitý výkon ako režim 1 a je podporovaný menovitý prúd až do 32 A. V tomto režime je možné použiť jednofázové a trojfázové zdroje striedavého prúdu.
• Režim 3: Tento režim nabíjania elektrických vozidiel akceptujú všetky krajiny a spĺňa súčasné štandardy pre nabíjanie elektrických vozidiel. Režim 3 využíva špeciálne zariadenie na napájanie elektrických vozidiel na nabíjanie elektrických vozidiel. Norma IEC 62196-2 upravuje aj nabíjacie zásuvky pre elektrické vozidlá. Režim 3 umožňuje obojsmernú komunikáciu medzi elektromobilom a elektrickou sieťou, čo je základná funkcia pre efektívne hospodárenie s energiou.
• Režim 4: Toto je posledný a najpokročilejší režim nabíjania elektromobilu. Najvyšší výkon zo všetkých modov je ten, ktorý tento mod podporuje. Špeciálne napájacie zariadenie pre elektrické vozidlá dodáva elektrickému vozidlu iba jednosmerný prúd na rýchle nabíjanie, pričom menovitý prúd je 200 A a menovité napätie je 600 V. Preto je špeciálne napájacie zariadenie pre elektrické vozidlá v tomto režime najdrahšie. Špeciálne napájacie zariadenie pre elektrické vozidlá je trvalo nainštalované a nemožno ho premiestňovať kvôli vysokému výkonu, ktorý obsahuje. Preto sú ideálnymi miestami pre toto zariadenie verejné nabíjacie stanice a komerčné parkoviská. Na správu režimu 62196 je potrebná norma IEC 3-4 pre elektrické zásuvky, vstupy a konektory.

Stručne povedané, norma IEC 61851-1 pre elektrické vozidlá poskytuje štandardný rámec pre rôzne režimy nabíjania a nabíjanie elektrických vozidiel, čím zabezpečuje kompatibilitu a bezpečnosť medzi rôznymi výrobcami a poskytovateľmi nabíjacej infraštruktúry. Výber režimu závisí od faktorov, ako je dostupná infraštruktúra, požadovaná rýchlosť nabíjania a bezpečnostné požiadavky.

Naša organizácia, ktorá sa už roky snaží podporovať podniky zo všetkých sektorov širokou škálou testovacích, meracích, analytických a hodnotiacich štúdií, má silný personál, ktorý pozorne sleduje svetový vývoj v oblasti vedy a techniky a neustále sa zlepšuje. V tejto súvislosti sa podnikom poskytujú aj testovacie služby v súlade s normou „EN IEC 61851-1 Systémy nabíjania elektrických vozidiel vedením – Časť 1: Všeobecne“.