Brochure

Ladesteuerungen
Ein Ladepunkt für ein Elektrofahrzeug benötigt in jedem Fall eine
Fehler stromüberwachung. Diese kann normativ mit FI-Schalter (Fehler-
strom-Schutzschalter) oder entsprechender Sensorik realisiert werden.
Eine Ladesteuerung stellt sicher, dass der maximale Stromuss zum Auto
dem Querschnitt des Ladekabels entspricht. Auch wird unter anderem
der Ladevorgang gestoppt, wenn die Batterie geladen ist. Je nach
Lademodus, wie oben beschrieben, kommen unterschiedliche Lade-
steuerungen zum Einsatz. Weitere Bedürfnisse, wie zum Beispiel die
Integration einer Energiemessung helfen, die passende Ladesteuerung
auszuwählen.
Ladeinfrastruktur für mehrere Nutzer und Schnellladung
Nutzten mehrere Fahrzeuge gleichzeitig eine Ladeinfrastruktur,
ist die Installation komplexer.
- Wer gehört zum Nutzerkreis?
- Ist die Ladestation öentlich?
- Dürfen nur Fahrzeuge geladen werden welche eine Freigabe,
zum Beispiel über einen PIN verfügen?
- Soll die Energie nach dem Verbraucher- oder nach einem
Guthabenprinzip weiter verrechnet resp. abgebucht werden?
- Soll dafür zum Beispiel die genormte Schnittstelle zu OCPP
(Open Charge Point Protocol) genutzt werden?
Entsprechende Ladesteuerungen mit allen nötigen Schnittstellen, auch
jene welche den AC/DC-Wandler dynamisch ansteuern, sind am Markt
erhältlich. Ein wesentlicher Punkt für die Bemessung der elektrischen
Zuleitung ist die Anzahl Fahrzeuge, welche gleichzeitig geladen werden.
Dabei spielen die unterschiedlichen Ladevarianten, ob konventionelles
Laden oder schnelles Laden mit Gleichspannung, sehr zentrale Rollen.
Integration von Fehlerstrom-Schutzschalter FI, (Englisch RCD)
Elektroauto, Ladeinfrastruktur, respektive die Hausinstallation sind
getrennte Systeme. Dies gilt solange, bis das Auto elektrisch mit der
Ladeeinrichtung verbunden wird. Ab diesem Zeitpunkt können auf-
tretende Gleichströme auf die Fehlerstromschutzorgane der Hausinstal-
lation wirken. Hausinstallationen sind mit einer Schutzerdung verbunden.
Ein Wechselfehlerstrom wird klassischerweise durch einen FI, Typ A,
detektiert und der Stromuss sofort unterbrochen. Ein Elektrofahrzeug
ist ein autarkes System. Wird dieses nun elektrisch mit der Ladestation
verbunden, liegt die Fahrzeugkarosserie – die Masse – auf dem
PE-Potenzial der Hausinstallation. Ein möglicher fahrzeuginterner
Gleichfehlerstrom kann somit ungehindert in die Hausinstallation
übertragen werden. Verschleppte Gleichfehlerströme sind für eine
Haus installation nur bedingt verträglich. Diese werden durch die
typisch verbauten Fehlerstromschutzschalter, Charakteristik Typ A,
nicht erkannt. Es drohen schwerwiegende Folgen, wie die Zerstörung
von Elektrogeräten, aber auch Lebensgefahr.
Abhilfe schat der Einsatz von einem Fehlerstromschutzschalter mit
der Charakteristik Typ B. Diese Geräteklasse detektiert zuverlässig Wech-
sel- wie auch Gleichstromfehlerströme. Der grosse Nachteil dieser
Gerätefamilie ist, dass diese im technischen Aufbau viel komplexer
sind als die Variante Typ A. Somit ist ein FI mit der Charakteristik Typ B
ein grösserer Kostenfaktor pro Ladepunkt.
Ein Dierenzstrom-Überwachungsmodul anstelle eines
FI Typ B ist kostengünstig, der Ladepunkt hat zudem eine höhere
Verfügbarkeit
Ein schon installierter, kostengünstiger Fehlerstromschutzschalter Typ
A bleibt bestehen oder kann einfach für jeden Ladepunkt installiert
werden. Über einen Messwandler wird ein möglicher Gleichfehlerstrom
zu jedem Ladepunkt anstelle von einem kostenintensiven FI, Typ B über-
wacht. Fliesst ein Gleichfehlerstrom, wird dieser zuverlässig erkannt. Das
RCM-Überwachungsmodul unterbricht den Ladevorgang und versetzt
die Ladesteuerung in einen Fehlerstatus. Wenn kein Gleichfehlerstrom
mehr vorhanden ist, steht der Ladepunkt automatisch wieder zur Ver-
fügung für das nächste Elektrofahrzeug.
Ein Fehlerstromschutzschalter Typ B hätte ebenfalls auf Gleichfehler-
strömen reagiert und ausgelöst. Weitere Ladevorgänge, auch wenn
die Fehlerursache nicht mehr elektrisch mit der Ladesäule verbunden
ist, sind solange aber nicht möglich. Erst das Wiedereinschalten
des Fehlerschutzschalters durch eine autorisierte Person lässt weitere
Ladevorgänge zu.
AL1
EV RCMI d
T/R
AL2 ON
A1 A2
23 2413 14
Test GNDErr
EV Charge Control BasicEV Charge Control Advanced
Unzulässige (links) und richtige (rechts) Anordnung eines RCD Typ B.