Überlegungen zur Hilfsversorgung von EV-Ladegeräten

Überspannungsschutzvorrichtungen (SPD) sind in Abbildung 2 dargestellt (Klasse B, C und D) und ermöglichen es, den Schweregrad der Überspannung zu verringern, weg vom Eingang eines Gebäudeverteilungssystems hin zu den Endgeräten. SPD der Klasse A (nicht dargestellt) sind Teil des oberirdischen NS-Verteilungssystems. Ein SPD der Klasse B, der durch eine Stromwellenform von 10/350µs gekennzeichnet ist, ist typischerweise eine Gasentladungsröhre, also eine Funkenstrecke, während ein SPD der Klasse C durch eine Stromwelle von 8/20µs und ein SPD der Klasse D durch eine Kombination von 1,2/50µs Spannungswellenform und 8/20µs Stromwellenform gekennzeichnet ist.

Sowohl bei der Klasse C als auch bei der Klasse D handelt es sich in der Regel um Metalloxid-Varistoren (MOV), und einem Klasse-D-Typ geht immer ein Klasse-C-Typ voraus. MOV haben eine begrenzte Lebensdauer, da ihre Klemmenspannung mit jedem Überspannungsereignis abnimmt, bis sie sich der normalen Betriebsspannung nähern und der Leckstrom bis zum Punkt der Überhitzung und des Ausfalls ansteigt. Aus diesem Grund verfügen externe MOV, die als SPD eingestuft sind, in der Regel über eine visuelle Zustandsanzeige und haben in der Regel ein DIN-Schienenformat. Einige können den Zustand optional auch aus der Ferne anzeigen.

In einer EV-Ladeinstallation, insbesondere in einer öffentlichen, kann man davon ausgehen, dass bei einer Umgebung der Klasse OVC IV ohnehin ein SPD vorhanden ist, um diese auf OVC III zu reduzieren und eine Wechselstromschiene für die Hauptstromversorgung bereitzustellen. Es ist nicht gewährleistet, dass eine weitere Wechselstromschiene mit einem weiteren SPD für Klasse II zur Verfügung steht, so dass jede AC/DC-Hilfsstromversorgung in der Regel Transienten der Klasse III standhalten muss, was die meisten handelsüblichen Typen ausschließt, die verfügbar sind. Es besteht auch ein Zusammenhang zwischen den Sicherheitsabständen, die in einem Gerät für eine Überspannungsklasse erforderlich sind, einerseits und der Höhe andererseits. Bis zu einer Höhe von 2.000m gibt es keine Korrektur, aber die Abstände müssen mit zunehmender Höhe um einen immer größeren Wert erhöht werden, z. B. 1,48 bei 5.000m. Dieser Aspekt wird manchmal vernachlässigt, aber es gibt acht Hauptstädte auf der Welt, die über 2.000m hoch liegen und in denen mit Sicherheit Ladepunkte für Elektrofahrzeuge benötigt werden.

Trotz der Komplexität der Anforderungen an Gleichstromladegeräte für Elektrofahrzeuge mit geringer Leistung bietet RECOM eine Reihe von Standardprodukten an, die für viele Anwendungen geeignet sind. Dazu gehören gekapselte Miniaturmodule der RAC-Serie mit 3W bis 40W, die für Umgebungen mit hoher Umweltverschmutzung geeignet sind. Zusätzlich zum „Standard“-Eingangsbereich von 85-264VAC sind einige Varianten auf 305VAC für 277VAC nominal ausgelegt, und das RAC05-K/480 ist für einen Eingang von bis zu 528VAC ausgelegt (Abbildung 3).

Alle Module sind für den Betrieb bei Temperaturen von -40°C bis mindestens +80°C ausgelegt und sind entweder standardmäßig oder optional mit OVC III-Zulassung erhältlich. Die Sicherheitszertifizierung all dieser Module ist umfassend, wobei die IEC/EN 62368-1 das Minimum darstellt und einige Teile sogar die IEC/EN 61558 oder EN 60335-1 für den Hausgebrauch und manchmal sogar die medizinische IEC/EN 60601-1 erfüllen.

RECOM kann auch eine umfassende Palette von DC/DC-Stromversorgungen liefern, die für die Gate-Antriebsleistung für die Hauptstromversorgung oder isolierte Kommunikationsschnittstellen, isolierte Hilfsschienen und nicht isolierte Point-of-Load-Stromversorgungen geeignet sind. Alle diese Stromversorgungen verfügen über die Robustheit und Qualität, die für die anspruchsvolle Umgebung, in der sie eingesetzt werden sollen, erforderlich ist.