Testování DC nabíjecích stanic dle norem

Co vlastně znamená rychlé nabíjení a jak je bezpečné pro uživatele?

Nabíjení stejnosměrným proudem (DC) vždy znamená propojení mezi elektromobilem a nabíjecím stojanem pomocí pevně připojeného nabíjecího kabelu. Dobíjení elektrických vozidel, probíhá v různých provozních stavech, které definuje systémová norma ČSN EN 61851-1 (VDE 0122-1).
Režim nabíjení 4 označuje nabíjení stejnosměrným proudem (DC nabíjení) a je definován pro takzvané rychlé nabíjení elektromobilů. Nabíjení probíhá prostřednictvím nabíjecího kabelu, který je pevně připojen na straně stanice a na druhé straně je připojen do zásuvky vozidla.
Speciální DC infrastruktura nabízí vysoký stupeň elektrické bezpečnosti a ochranu instalace před přetížením a např. před možným rizikem požáru. Další ochranu před dotykem a manipulací nabízí aretace zástrčky v zásuvce během samotného procesu nabíjení. Komunikace mezi vozidlem a stanicí probíhá s využitím speciálního komunikačního rozhraní. Toto rozhraní představuje rozhodující kritérium pro bezpečné a komfortní využití nabíjecí infrastruktury.

Různé standardy pro rychlé nabíjení

Dnes jsou na trhu různé a vzájemně nekompatibilní varianty nabíjecích vidlic a zásuvek. Celosvětově se pro rychlé nabíjení prosadilo 5 standardů.

• CCS (Combo 2) - Combined Charging System - zejména v Evropě a v USA
• CCS (Combo 1) - Combined Charging System 1 fázový – zejména v USA
• CHAdeMO – „CHArge DE MOve“ – standard zejména v Japonsku
• Tesla Supercharger
• GB/T – standard zejména v Číně

U nás se prosazují 3 hlavní systémy DC rychlého nabíjení: CCS (Combo 2), CHAdeMO a Tesla Supercharger.

Funkční zkouška a měření nabíjecího systému

Nabíjecí zařízení je stacionární elektrický systém nacházející se na veřejně přístupných a komerčně využívaných místech, který může obsluhovat laická veřejnost a jako takový by měl být testován v souladu s příslušnými normami. Funkční testy a zkoušky elektrické bezpečnosti musí provádět odborně způsobilá osoba. Tato osoba by měla mít základní znalosti pro posouzení naměřených hodnot a testů stejnosměrných rychlonabíjecích systémů.
Obsah zkoušek a intervaly mezi jednotlivými revizemi jsou dány normami, mj. ČSN EN 61851-1/22/23/24 (VDE 0122-1/2-2/2-3/2-4), ISO 15118-1, DIN SPEC 70121, IEC 60364-6 / DIN VDE 0100-600, ČSN EN 50110-1 / DIN VDE 0105-100, dále pokyny výrobce a pravidly pro instalaci a v závislosti na místě instalace a způsobu využití rovněž příslušnými právními předpisy.

Proč testovat a zkoušet?

Každý z nás má ústavou zaručené právo na život a tělesnou integritu. Během procesu nabíjení přichází uživatel do přímého kontaktu s nabíjecí technikou. Proto je nezbytné, aby byly splněny bezpečnostní požadavky (za různých klimatických podmínek) se zvláštním zřetelem na předvídatelné provozní chyby, nesprávné použití, pro případ nehody a vandalismu.
Test, který je třeba provést, určí aktuální stav stanice a porovná jej nebo vyhodnotí s cílovým stavem. V případě odchylek mimo stanovené toleranční meze následuje náprava a opakovaná kontrola.

Revize DC nabíjecí stanice

Revize DC nabíjecí stanice představuje kontrolu všech opatření, jejichž prostřednictvím se testuje soulad elektrických zařízení a komunikace s příslušnými požadavky.

Zkouška zahrnuje:

• Vizuální kontrolu
• Přezkoušení a měření
• Vystavení revizní zprávy

Vizuální kontrola

Před vlastní funkční zkouškou, např. testem komunikace, se provádí vizuální kontrola DC rychlonabíjecí stanice podle definovaného zadání. Zde je třeba mít na zřeteli, že se jedná o stacionární elektrický systém, který může obsluhovat laická veřejnost! Vizuální kontrola musí být zdokumentována a může být doplněna odpovídajícím obrazovým materiálem.

Funkční zkouška

Funkční zkouška je prováděna zpravidla pomocí vhodného diagnostického zařízení. Cílem funkční zkoušky je ověřit správnost komunikace mezi vozidlem a nabíjecí stanicí ve všech možných stavech a reakce na možné chyby. Ověřovány jsou následující body:

• Simulace EV (elektrické vozidlo) při komunikaci pro čerpání nabíjecího proudu EVSE.
• Simulace EV na stejnosměrném zátěžovém obvodu, přizpůsobená komunikaci.
• Testovací/analytické standardy DC-CCS podle DIN SPEC 70121 nebo ISO 15118-1.
• Naměřené hodnoty pro stejnosměrné napětí a stejnosměrný proud.
• Testovací sekvence pro detekci chyb izolace.

Revizní zkouška

Revize elektrické bezpečnosti se prování standardním revizním přístrojem v kombinaci s vhodným diagnostickým. Právní předpisy pro revize elektrických stanic nejsou v českých zemích stále kompletní, nicméně lze je v nejbližších letech očekávat. Podle Evropských norem revize zahrnuje:

• Měření kontinuity ochranného vodiče
• Měření odporu smyčky mezi DC+ a DC-
• Přezkoušení hlídání izolace v CCS systému
• Měření izolačního odporu
• Měření zbytkového napětí
• Měření dotykového proudu
• Zkouška ochrany před chybovými proudy

Závěr

Nově přijímané právní předpisy zvyšují tlak na výrobce automobilů po celém světě, aby u svých vozidel snižovali emise oxidu uhličitého. V důsledku toho roste potřeba nabíjecích možností a s tím souvisejících různých konceptů samotného dobíjení. Nedostatek současné infrastruktury však znamená, že mnoho uživatelů je v tuto chvíli nuceno nabíjet vozidlo doma. Na delších cestách pak ale očekávají, že proces nabíjení bude co nejrychlejší. Vzhledem k těmto požadavkům se infrastruktura stejnosměrného nabíjení dále rozšiřuje a roste rovněž potřeba její řádné kontroly.
Kontrola rychlonabíjecích stanic, staví zkušené elektrikáře před nové výzvy. Základní znalosti o komunikaci různých systémů, povědomí o metodách měření a jejich správné aplikaci jsou předpokladem správného provedení a vyhodnocení požadovaných testů.

GMC – měřicí technika, s.r.o.
Fügnerova 1a, 678 01 Blansko
Tel.: +420 516 482 611
E-mail: Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript.
www.gmc.cz