Drogi przyszłości są elektryczne
Jak wykorzystać źródło referencyjne w celu weryfikacji poprawności działania stanowiska do pomiaru emisji przewodzonej?
25 lipca 2022
Uszczelki ekranujące EMI – jakie są rodzaje?
25 lipca 2022
Nowe modele samochodów elektrycznych są wprowadzane na rynek prawie codziennie. Prognozy rynkowe dla BEV (Battery Electric Vehicle) przewidują bardzo silny wzrost w nadchodzących latach. W 2018 roku udział samochodów elektrycznych w rynku wyniósł około 2,5%, a liczba samochodów elektrycznych zbudowanych na całym świecie po raz pierwszy wzrosła do ponad 2 milionów sztuk. Oczekuje się, że do 2030 r. liczba ta wzrośnie dziesięciokrotnie, do 60%, co będzie odpowiadać 20 milionom samochodów sprzedawanych rocznie na całym świecie. Nawiasem mówiąc, obecnie około 80% sprzedaży pojazdów elektrycznych dotyczy pojazdów wyłącznie elektrycznych (BEV).
Wydaje się, że infrastruktura ładowania jest obecnie pomniejszym czynnikiem w projektowaniu i rozwoju modeli samochodów elektrycznych. Jest to jednak co najmniej tak samo ważne, jak same samochody, aby skutecznie wdrożyć koncepcję eMobility.
Około 77 000 stacji ładowania potrzebnych jest do 1 miliona pojazdów elektrycznych, w tym 7000 stacji szybkiego ładowania DC (źródło: Bundesverband Freier Tankstellen -bft). Przy 20 milionach sprzedawanych samochodów rocznie do 2030 roku musiałoby zostać zainstalowanych 140 000 stacji szybkiego ładowania DC. Jest to wyzwanie nie tylko z ekonomicznego, ale również technicznego punktu widzenia. Przede wszystkim kompatybilność elektromagnetyczna (EMC) odgrywa ważną rolę w ładowaniu pojazdów elektrycznych typu BEV (pojazdy elektryczne z akumulatorem) i HEV (pojazdy hybrydowe z napędem elektrycznym).
CZYM JEST KOMPATYBILNOŚĆ ELEKTROMAGNETYCZNA?
Kompatybilność elektromagnetyczna lub w skrócie EMC dotyczy emisji i odporności produktów podłączonych do sieci zasilającej. Emitowane zakłócenia lub emisje generowane przez przełączanie ze stratami nie mogą przekraczać określonych wartości granicznych. W przypadku wprowadzenia na rynek produktów niezgodnych z wymogami mogą pojawić się problemy podczas pracy z innymi odbiorcami podłączonymi do tej samej głównej sieci energetycznej. Odporność na zakłócenia określa zdolność produktów do wytrzymywania wpływów zewnętrznych bez błędów. Odporność produktów można zweryfikować za pomocą różnych testów, na przykład za pomocą testów odporności typu surge, burst.
Schaffner opracowuje filtry EMC, które zapewniają zgodność z normami emisji. Filtry te są przeznaczone do pracy w zakresie częstotliwości od 9 kHz do 30 MHz w celu tłumienia zakłóceń przewodzonych. Zapobiega to negatywnemu wpływowi na inne urządzenia w otoczeniu. Wszystkie standardowe filtry są zaprojektowane zgodnie z normą IEC 60939-3 („Pasywne jednostki filtrujące do tłumienia zakłóceń elektromagnetycznych”) i innymi normami międzynarodowymi, dzięki czemu są gotowe do użycia w systemie potencjalnego klienta praktycznie od razu.
WYMAGANIA BEZPIECZEŃSTWA FILTRA DLA STACJI ŁADOWANIA BEV / HEV
(Q1) kondensatory o podwyższonej rezystancji rozładowania
(R66 - 1,5 MOhm równolegle do kondensatorów X i Y)
FN2211-400-99-C23 * -R99 * - FN2211 Filtr standardowy do 400 A z 500 nF
(C23) kondensatory o podwyższonej rezystancji rozładowania
(R99 - 10 MOhm równolegle do kondensatorów X i Y)
* możliwe inne warianty
DOPUSZCZALNE WARTOŚCI EMC DLA STACJI ŁADOWANIA EV
Port „CPT” (conductive power transfer) musi być zakończony zgodnie z CISPR 25: 2008, a port wejściowy AC / DC zgodnie z CISPR 16-1-2: 2014. Ograniczenia dla portu wejściowego AC / DC są zgodne ze specyfikacją IEC 61000-6-3, dla portu CPT obowiązują wartości graniczne pokazane na poniższym wykresie dla emisji przewodzonej (między 150 kHz a 30 MHz).
Wartości graniczne CPT zgodnie z IEC 61851-21-2
IZOLACJA GALWANICZNA W STACJACH ŁADOWANIA EV
Aby zapewnić bezpieczną pracę stacji ładowania pojazdów elektrycznych, wymagana jest separacja galwaniczna między stroną wejściową i wyjściową, a także zgodność z wymogami i normami dotyczącymi kompatybilności elektromagnetycznej.
Zastosowanie transformatorów średniej częstotliwości jest szczególnie korzystne w stacjach szybkiego ładowania DC, gdzie i tak do prostowania napięcia sieciowego AC wymagana jest technologia inwerterowa. W porównaniu z konwencjonalnymi transformatorami sieciowymi, można je zaprojektować znacznie bardziej kompaktowo przy tej samej wydajności. Oznacza to, że można je również umieszczać w ograniczonych rozmiarowo stacjach ładowania.
Nasze portfolio filtrów zaspokaja prawie wszystkie potrzeby klientów kontekście doboru rozwiązania do ładowarek. W zależności od wymagań, chłodzenie może być konwekcją naturalną lub wymuszoną lub nawet można zastosować chłodzenie wodne. Można generować moc w zakresie od dwu do trzycyfrowych wartości kVA. W ramach projektu badawczego we współpracy z Uniwersytetem RWTH Aachen z powodzeniem dostarczono i przetestowano nawet transformator średniej częstotliwości o mocy 5000 kVA do sprzęgania sieci prądu stałego.
ROZWÓJ W DZIEDZINIE ŁADOWANIA EV UKIERUNKOWANY NA POTRZEBY KLIENTA
Bazując na wieloletnim doświadczeniu w technologii ładowania, Schaffner jest w stanie zapewnić kompleksowe rozwiązania dostosowane do potrzeb klienta. Na przykład w stacjach ładowania wysoki pobór mocy przez kondensatory może wystąpić podczas pracy na biegu jałowym. Za pomocą dodatkowych przełączników problem ten można całkowicie wyeliminować i zintegrować filtr. Grupy Schaffner i Astat jednoczą działania, aby zaoferować swoim klientom idealne rozwiązanie - na każdym etapie industrializacji i przy maksymalnej niezawodności dostaw.
Opracowując kompaktowe dławiki skompensowane prądowo, udało się zredukować sygnały zakłóceniowe w samochodzie pomiędzy 80A i 400A za pomocą tylko jednego rdzenia magnetycznego.
