Module für Ladeanwendungen in Elektrofahrzeugen

Elektrofahrzeuge und E-Mobilitätslösungen sind die Zukunft des Verkehrs in einer Welt, die ihren CO2-Fußabdruck verringern muss. Um batteriebetriebene Fahrzeuge kosteneffizient auszustatten, müssen Fahrzeug-Ladegeräte besonders effizient und wirtschaftlich sein. Während sich die Leistungswandlungsstufen im Bereich mehrerer kW mit den neuesten Topologien und Halbleitertechnologien verbessern, müssen auch AC/DC-Zusatzstromversorgungen die Anforderungen von EV-Ladestationen in Bezug auf Wirkungsgrad und Wirtschaftlichkeit erfüllen.

Wallboxen und Ladestationen sind häufig in Umgebungen mit Überspannungskategorie drei (OVC III) installiert, in denen es zu erheblichen Einbrüchen, Spannungsspitzen und Transienten durch Blitzeinschläge kommen kann – auch diesen müssen die Netzteile standhalten. Zusätzlich können extreme Temperaturschwankungen auftreten, und die verfügbare AC-Versorgung kann sowohl als Drehstrom mit 480V AC als auch mit 277V AC bereitgestellt werden. Zusatzmodule für AC/DC müssen in dieser Umgebung zusammen mit Schaltreglern und DC/DC-Wandlern zuverlässig funktionieren, um interne Spannungsumwandlungen und Isolation zu ermöglichen.

Für Leistungen von 3W bis 65W ausgelegt, unterstützen sie Eingangsspannungen von 85–528VAC für Phase-Neutral-Verbindungen in 100/115/230/277V AC Einphasensystemen oder Phase-Phase-Verbindungen in 400/480V AC Systemen. Die kostenoptimierten und vollständig zertifizierten Bauteile sind mit mehreren Ausgangs­spannungen erhältlich, verfügen über einen weiten Betriebstemperaturbereich von -40 bis +85°C und eignen sich ideal für Hilfsversorgungen in Lade- und Überwachungssystemen. Die Baureihen erfüllen die EMV-Vorgaben ohne zusätzliche externe Filter und bieten geringe Leerlauf- sowie Standby-Verluste.

Mehrere RACxx-Produkte sind direkt für den Anschluss an OVC III-Systeme geeignet. Modelle wie RAC03E-K/277, RAC04NE-K/277, RAC10-K/277, RAC20NE-K/277, RAC20E-K/277, RACM40-K, RACM60-K und RACM65S-K/277 sind für den internen Einsatz in EV-Ladesystemen konzipiert. Sie sind nach EN IEC 61558-2-16, EN IEC 61558-1 und EN IEC 60335-1 zertifiziert und bieten mit einem Eingangsspannungsbereich von 85–305V AC stabile Ausgangsspannungen auch bei Spannungsschwankungen.

Die RACxx-K/480-Serie eignet sich für Phase-zu-Phase- oder Phase-zu-Neutral-Verbindungen in 277/480VAC-Systemen und bietet isolierte 5W, 15W oder 25W Ausgänge bei 5V, 12V, 15V oder 24VDC – alles aus einem Eingangsspannungsbereich von 85–528VAC. Die Module sind EMV-konform (Klasse B) ohne externe Komponenten und für einen Betriebstemperaturbereich von -40 bis +80°C ausgelegt. Dank direkter OVC III-Kompatibilität sind sie ideal für Hilfsstromversorgungen in Außenladestationen sowie für industrielle Anwendungen geeignet.

Die RACPRO1-Txxx-Serie umfasst kompakte dreiphasige DIN-Schienen-Stromversorgungen für anspruchsvolle Ladeanwendungen in rauer Umgebung. Sie verfügen über erweiterte Überspannungsfestigkeit, verstärkte Isolation und robuste integrierte EMV-Filter für eine lange Lebensdauer. Als Eingang kann 3AC (3P + E) oder 450–850V DC verwendet werden. Die 480W- und 960W-Versionen bieten zudem einen Lademodus-Schalter zur Direktladung von 24V- oder 48V-Batterien in Low-Voltage-EVs wie Golf-Carts, Transportfahrzeugen oder fahrerlosen Transportsystemen (FTS).

Schaltungen zur Batterieladung benötigen häufig DC/DC-Wandler für die Bereitstellung von Hilfsspannungen und isolierte Spannungsversorgungen für Kommunikationsschnittstellen. Hocheffiziente, platinenmontierbare Modelle wie die RP40-Serie (40W) und REC20-Serie (20W) mit 4:1 Eingangsspannung verfügen über allseitige Schirmung in 2”x1” Gehäusen – geeignet für die Versorgung von Steuerungen in Ladestationen und Batteriemanagementsystemen.

Für Anwendungen mit geringerer Leistung umfasst die RP08-AW Serie mit 8W und 4:1 Eingang auch Modellemit 160V Eingangsbereich, ideal für Batteriestränge. Falls eine isolierte 5V-Versorgung benötigt wird – z.B. für analoge Schaltungen oder eine isolierte Schnittstelle im Smart-Charger – sind die Serien RFMM-0505 und RKE geeignet; sie liefern 1W Ausgang, 4kV Isolation und vollständige Sicherheitszertifizierungen.

Nicht-isolierte Schaltregler sind eine energieeffiziente Alternative zu Linearreglern in Batterieladesystemen. Die R-78E-1.0-Serie bietet bis zu 97% Wirkungsgrad bei 1A Ausgangsstrom und Ausgangsspannungen von 3,3V, 5V oder 12V bei bis zu 28V Eingang. Für höhere Ausgangsleistungen bis zu 3kW bietet der Half-Brick-Buck-Boost-Wandler RBBA3000-50 einen Eingangsspannungsbereich von 9–60V und eine einstellbare Ausgangsspannung von 0–60V – oberhalb oder unterhalb des Eingangs. Typische Anwendungen: Spannungswandler von 48V zu 24V oder 12V zu 24V in EVs oder Spannungsstabilisierung in Ladestationen für UAVs/Drohnen.

RECOM Power Systems ist spezialisiert auf kundenspezifische Stromversorgungslösungen – darunter Batterieladegeräte, Balancer und Konditionierer für mobile und stationäre Anwendungen. Die Lösungen basieren auf plattformgestützten Designs, die sich unter extremen Bedingungen – bis hin zu Verteidigungsanwendungen – bewährt haben. Die Eingänge unterstützen ein- oder dreiphasige Netze, die Ausgänge sind auf 30kW konfigurierbar. Bidirektionale Geräte zur Energierückgewinnung sind ebenfalls Teil des Sortiments. . Alle Produkte verfügen über intelligente Überwachung, Schutz und Steuerung.