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20 Elektronik automot ive ElEktromobilität Standard Titel Allgemeiner Anwendungsbereich Region IEC 61851 Series Electric Vehicle Conductive Charging System Die verschiedenen Teile dieser Norm befassen sich mit allgemeinen Anforderungen sowie mit ACund DC-Ladegeräten im Speziellen weltweit IEC 62196 Series Plugs Socket Outlets Vehicle Connectors and Vehicle Inlets Conductive Charging of Electric Vehicles Normen für Ladestecker -buchsen und -anschlüsse weltweit IEC 61980 Series Electric Vehicle Wireless Power Transfer WPT Systems Die verschiedenen Teile dieser Norm behandeln allgemeine Anforderungen an drahtlose Ladesysteme sowie spezifische technologiebasierte Anforderungen weltweit GB T 18487 Series Electric Vehicle Conductive Charging System Die verschiedenen Teile dieser Norm befassen sich mit allgemeinen Anforderungen sowie mit ACund DC-Ladegeräten im Speziellen China GB T 20234 Series Connection Set for Conductive Charging of Electric Vehicles Normen für Ladestecker in China China SAE J1772* Electric Vehicle and Plugin Hybrid Electric Vehicle Conductive Charge Coupler Physikalische elektrische funktionale und Leistungsstandards für Ladestecker in Nordamerika Nordamerika SAE J2954* Wireless Power Transfer for Light-Duty Plug-In Electric Vehicles and Alignment Methodology Interoperabilität elektromagnetische Verträglichkeit EMF Mindestleistung Sicherheit und Prüfung für drahtlose Ladegeräte in Nordamerika Nordamerika UL 2594 Standard for Electric Vehicle Supply Equipment Sicherheitsstandard für Versorgungseinrichtungen Ladestationen Kabelsätze Steckdosen usw in Nordamerika Trinationale Norm für die Vereinigten Staaten Kanada und Mexiko bekannt als CAN CSA C22 2 No 280 in Kanada und NMX-J-677-ANCE in Mexiko Nordamerika UL 2202 Standard for Electric Vehicle EV Charging System Equipment Sicherheitsnorm für Ladegeräte von Elektrofahrzeugen USA Philippe Di Fulvio ist Business Development Manager für EV-Infrastruktur in der eMobility Business Unit bei Littelfuse in Frankreich Tabelle Sicherheitsstandards für Elektrofahrzeug-Ladestationen *J1772 und J2954 sind eingetragene Warenzeichen von SAE International Quelle Littelfuse einen Leistungsbereich bis zu 22 kW geeignet Der 3-stufige T-Typ-Neutralgleichrichter kann in ein kompaktes oberflächenmontiertes Leistungsgerät SMPD integriert werden ➔ ➔ Nutzung von SiC-MOSFETs in den DC DC-Wandlerschaltungen für schnelle Schaltraten um einen effizienteren DC DC-Wandler im Schaltmodus zu realisieren SiC-MOSFETs haben außerdem einen niedrigen R DS On wodurch sich die Leistungsverluste im Ein-Zustand reduzieren sowie einen geringen RthJC für ein vereinfachtes thermisches Design ➔ ➔ Mit effizienten Gate-Treiber-Chips lässt sich die Steuerung der MOSFETs vereinfachen und die Leistungsaufnahme reduzieren Die Entwicklung eines bidirektionalen Designs zur Rückspeisung von Strom ins Netz kann die Stromkosten erheblich senken – siehe das MOSFETbasierte Design in Bild 5 Die Verbreitung von Elektrofahrzeugen nimmt immer mehr zu Das stellt die Stromversorger vor die Herausforderung die großen Lasten zu bewältigen die sich aus dem Ladevorgang ergeben Dafür gibt es zwei Fahrzeugzu-Netz-Technologien Die erste Technologie V1G ist als intelligentes Laden bekannt Dabei verteilen die Versorgungsunternehmen die Energieladung um Nachfragespitzen zu minimieren indem sie Ladezeitpunkt und Höhe der gelieferten Energie steuern Bei der zweiten Technologie dem bidirektionalen Laden V2G werden Zeitpunkt und Umfang des Ladevorgangs sowie seine Richtung gesteuert Das Energieversorgungsunternehmen könnte den Strom aus einer geladenen Batterie zurück ins Netz leiten um ein anderes Fahrzeug mit Strom zu versorgen und so die Nachfragespitzen zu reduzieren Dieser Ansatz könnte sich für Fahrzeugflotten als kosteneffizient erweisen da der Beitrag zur Spitzenlastreduzierung als wertvolle Dienstleistung angesehen werden kann Die meisten Schulbusse beispielsweise fahren nur tagsüber können nachts geladen werden und stehen dann als Energiespeicher zur Verfügung Größere Flotten wie die 500 000 Schulbusse in den USA lassen sich so als hochgradig dezentralisierte Energiespeicher steuern Bei 100 Tagen Leerlauf während der US-Sommerferien kann die verfügbare Batteriekapazität auf eine Größenordnung von GWh anwachsen In Vorbereitung auf die V2G-Technik müssen die Entwickler bidirektionale Ladegeräte entwickeln die auch Energie in das Stromnetz einspeisen können Im Vergleich zu unidirektionalen Ladegeräten sind bidirektionale Konstruktionen komplexer und erfordern mehr Komponenten zusätzlichen Aufwand für die Steuerung der Verlustleistung und ausgeklügelte Steuerungsalgorithmen Da DC-Ladestationen eine hohe Leistung verbrauchen und abgeben müssen sie mehrere Sicherheitszertifizierungen erfüllen Tabelle Sicherheitsund Effizienzziele Entwickler müssen sicherstellen dass Batterieladestromkreise vor Umweltgefahren geschützt und für den Nutzer sicher sind Hersteller von Schutzprodukten bieten Designempfehlungen damit Entwickler Zeit sparen Applikationsingenieure geben zusätzlich Ratschläge zu den Kompromissen zwischen Leistung Platzbedarf Effizienz und Komponentenkosten Einige Hersteller unterstützen auch bei der Einhaltung von Normen und bieten Dienstleistungen für Pre-Compliance-Tests an Die Hersteller können Entwickler kosteneffizient unterstützen die Sicherheitsund Effizienzziele für Ladegeräte zu erreichen ih