Ladetechnik für Elektroautos gefahrlos nutzen

Differenzstrom-Sensorik für Ladekabel AC-Ladung (IC-CPD, Mode 2)

Sichere Plug-In-Lösung

Ladekabel (IC-CPD)

Da beim AC-Laden das Elektrofahrzeug an der heimischen Steckdose aufgeladen wird, begrenzt sich die erforderliche Ladeinfrastruktur auf das Ladekabel. Dieses spezielle Ladekabel muss über eine integrierte Überwachung verfügen und das Fahrzeug eine interne Ladeelektronik bereithalten. Bender bietet für Hersteller von Mode-2-Ladekabeln Differenzstrom-Überwachungssensoren für den Einsatz in IC-CPDs gemäß IEC 62752.

Branchenbroschüre eMobility
Fachbeitrag Laden von Elektrofahrzeugen
Fachbeitrag Anschluss von Ladestationen für Elektrofahrzeuge
Fachbuch: Elektrische Sicherheit in der Elektromobilität

Empfehlenswerte Sensoren zur Differenzstrom-Überwachung:

Empfehlenswerte Ladestationen:

IEC 62752
In-Cable Control and Protection Device for mode 2 charging of electric road vehicles (IC-CPD)

DIN EN 62752
Ladeleitungsintegrierte Steuer- und Schutzeinrichtung für die Ladebetriebsart 2 von Elektro-Straßenfahrzeugen (IC-CPD)

DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410):2007-06
Errichten von Niederspannungsanlagen Teil 4-41: Schutzmaßnahmen – Schutz gegen elektrischen Schlag

DIN VDE 0100-722 (VDE 0100-722):2012-10
Errichten von Niederspannungsanlagen Teil 7-722: Anforderungen für Betriebsstätten, Räume und Anlagen besonderer Art – Stromversorgung von Elektrofahrzeugen

DIN EN 61851-1 (VDE 0122-1):2012-01
Elektrische Ausrüstung von Elektrofahrzeugen Konduktive Ladesysteme für Elektrofahrzeuge – Teil 1: Allgemeine Anforderungen

IEC 62020:2003-11
Electrical accessories Residual current monitors for household and similar uses (RCMs)

DIN EN 61851-21:2011-05 (VDE 0122-1:2011-05)
Konduktive Ladesysteme für Elektrofahrzeuge Teil 21: Anforderung eines Elektrofahrzeuges für konduktive Verbindung an AC/DC - Versorgung (IEC 69/185/CD:2010) E

DIN EN 61851-22 (VDE 0122-2-2):2011-04 (IEC 69/184/CD:2010)
Konduktive Ladesysteme für Elektrofahrzeuge Teil 22: Wechselstrom-Ladestationen für Elektrofahrzeuge (IEC 69/184/CD:2010)
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Differenzstrom-Sensorik für Ladesäule/Wallbox AC-Ladung (Mode 3)

Elektrofahrzeuge überwachen und gefahrlos laden

Ladesäule AC Ladung

AC-Ladestationen finden sich oft zu Hause, in Hotels oder an der Arbeitsstelle, denn das AC-Laden greift auf die übliche 1- oder 3-phasige Niederspannung zurück. Dadurch hat das AC-Laden den Vorteil, dass die dazu erforderliche Ladeinfrastruktur relativ einfach gehalten werden kann. Die passende Überwachungs-Sensorik kann als kleine Platine mit passendem Stromwandler oder als etwas größeres Hutschieneneinbaugerät zum Einsatz kommen. Bei beiden Lösungsansätzen wird die Ladestation kontinuierlich auf Differenzströme überwacht, eventuelle Grenzwertüberschreitungen werden schnell und sicher erkannt und die Ladestation abgeschaltet werden, wenn eine Gefährdung vorliegt. Durch die zulässige Kombination von Differenzstrom-Sensorik und RCD Typ A wird kein teures RCD Typ B benötigt und der Fahrzeugbesitzer kann über eine Verschlechterung der Differenzstromwerte informiert werden bevor die Ladung unterbrochen wird. Der Hersteller der Ladestation oder Wallbox kann also den Gesundheitszustand des Fahrzeugs erfassen und dem Besitzer mitteilen. In allen Fällen werden alle aktuellen Normen seitens Bender erfüllt und der Nutzer der Ladestation ist auf der sicheren Seite.

Branchenbroschüre eMobility
Fachbeitrag Laden von Elektrofahrzeugen
Fachbeitrag Integration von Überwachungsgeräten zur Gleichfehlerstromerkennung
Fachbeitrag Anschluss von Ladestationen für Elektrofahrzeuge
Fachbuch: Elektrische Sicherheit in der Elektromobilität

Empfehlenswerte Sensoren zur Differenzstrom-Überwachung:

Empfehlenswerte Laderegler:

Empfehlenswerte Ladestationen:

Empfehlenswerte E-Mobility-Ladeinfrastruktur, kundenspezifisch und in bestehende Infrastruktur integrierbar

IEC 61851-1
Electric vehicle conductive charging system - Part 1: General requirements

DIN EN 61851-1
Elektrische Ausrüstung von Elektrofahrzeugen
Konduktive Ladesysteme für Elektrofahrzeuge – Teil 1: Allgemeine Anforderungen

DIN EN ISO 15118-1
Straßenfahrzeuge - Kommunikationsschnittstelle zwischen Fahrzeug und Ladestation - Teil 1: Allgemeine Informationen und Festlegungen der Anwendungsfälle

ISO/IEC 15118

Road vehicles -- Vehicle to grid communication interface -- Part 1: General information and use-case definition

IEC 62955

Residual direct current detecting device (RDC-DD) to be used for mode 3 charging of electric vehicles

DIN IEC 62955
Fehlergleichstrom-Überwachungseinrichtung zur Verwendung mit der Ladebetriebsart 3 von Elektrofahrzeugen

DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410):2007-06 
Errichten von Niederspannungsanlagen Teil 4-41: Schutzmaßnahmen – Schutz gegen elektrischen Schlag

DIN VDE 0100-722 (VDE 0100-722):2012-10
Errichten von Niederspannungsanlagen Teil 7-722: Anforderungen für Betriebsstätten, Räume und Anlagen besonderer Art – Stromversorgung von Elektrofahrzeugen

IEC 62020:2003-11
Electrical accessories Residual current monitors for household and similar uses (RCMs)

DIN EN 61851-21:2011-05 (VDE 0122-1:2011-05)
Konduktive Ladesysteme für Elektrofahrzeuge Teil 21: Anforderung eines Elektrofahrzeuges für konduktive Verbindung an AC/DC - Versorgung (IEC 69/185/CD:2010)

E DIN EN 61851-22 (VDE 0122-2-2):2011-04 (IEC 69/184/CD:2010)
Konduktive Ladesysteme für Elektrofahrzeuge Teil 22: Wechselstrom-Ladestationen für Elektrofahrzeuge (IEC 69/184/CD:2010)

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Isolationsüberwachung für Ladesäule/Wallbox DC-Ladung (Mode 4)

Elektrische Sicherheit beim Laden von Elektrofahrzeugen

Ladesäule DC-Ladung

Beim DC-Laden werden Fahrzeuge mit deutlich höheren Leistungen schnell geladen. Eine DC-Ladestation, auch Schnell-Ladestation genannt, wird in der Regel als ungeerdetes Stromversorgungs-System aufgebaut, welches, wie normativ festgelegt, durch ein IMD überwacht werden muss.

Das Konzept des Schnellladens eignet sich besonders gut für die kurzzeitige Wiederaufladung während einer Fahrtunterbrechung, etwa an der Autobahn-Raststätte. Mit steigender Batteriekapazität wird das Thema auch im Heimbereich interessant. Denn einige Fahrzeuge bieten bei größeren Batterien nur noch einen AC-Lader mit 3,7 oder 7,4 kW an, was dazu führen kann, dass die Batterie über Nacht nicht vollständig aufgeladen wird. Damit werden auch für den privaten Raum zunehmend DC-Wallboxen benötigt.

Beim DC-Laden unterscheidet man zwei gängige Ladestandards. Neben dem in Europa gesetzten CCS-Standard (Combined Charging System) wird für die meisten Fahrzeuge asiatischer Hersteller noch der japanische Ladestandard CHAdeMO (nach „CHArge de MOve“) verwendet.

Beide Standards unterscheiden sich bei den Anforderungen an die Überwachung des DC-Ladevorgangs. Dies betrifft sowohl die geforderten Abschaltzeiten und die Grenzwerte für die Abschaltung im Fehlerfall als auch die Überwachung auf symmetrische oder asymmetrische Fehler. Bisher waren dafür zwei verschiedene Geräte notwendig.

Das neue Isolationsüberwachungsgerät ISOMETER® isoCHA425HV in Verbindung mit dem Ankoppelgerät AGH420-1 unterstützt gleichermaßen beide Ladestandards. Mit diesem Kombigerät hat Bender nun auf die Anforderungen des Marktes reagiert.

Hierbei kann über eine galvanisch getrennte Modbus RTU-Schnittstelle online zwischen CCS und CHAdeMO umgeschaltet werden. Für den jeweiligen Standard sind die einzelnen Parameter bereits hinterlegt und lassen sich automatisch auswählen. Das Gerät ist für Nennspannungen bis 1.000 V ausgelegt und trägt damit bereits den steigenden Batteriespannungen Rechnung.

Um zu verhindern, dass sich das Isolationsüberwachungsgerät im Fahrzeug und das in der Ladesäule gegenseitig beeinflussen, wird üblicherweise das Gerät im Fahrzeug während des Ladevorganges deaktiviert. Die Überwachung des kompletten Ladestromkreises erfolgt dann ausschließlich über das Isolationsüberwachungsgerät in der Ladesäule.

Branchenbroschüre eMobility
Fachbeitrag Sicher laden an DC-Ladestationen nach CHAdeMO
Fachbeitrag Anschluss von Ladestationen für Elektrofahrzeuge
Fachbuch: Elektrische Sicherheit in der Elektromobilität
IEC 61851-23
Electric vehicle conductive charging system - Part 23: DC electric vehicle charging station

DIN EN 61851-23
Konduktive Ladesysteme für Elektrofahrzeuge - Teil 23: Gleichstromversorgungseinrichtungen für Elektrofahrzeuge

UL 2231-1:2002-05
Personnel Protection Systems for Electric Vehicle (EV) Supply Circuits: General requirements

DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410):2007-06
Errichten von Niederspannungsanlagen Teil 4-41: Schutzmaßnahmen – Schutz gegen elektrischen Schlag

DIN VDE 0100-722 (VDE 0100-722):2012-10
Errichten von Niederspannungsanlagen Teil 7-722: Anforderungen für Betriebsstätten, Räume und Anlagen besonderer Art – Stromversorgung von Elektrofahrzeugen

DIN EN 61851-1 (VDE 0122-1):2012-01
Elektrische Ausrüstung von Elektrofahrzeugen Konduktive Ladesysteme für Elektrofahrzeuge – Teil 1: Allgemeine Anforderungen

IEC 61557-8:2014-01
Electrical safety in low voltage distribution systems up to 1000 V a.c. and 1500 V d.c. Equipment for testing measuring or monitoring protective measures – Part 8: Insulation monitoring devices for IT systems

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