Inteligentne stacje ładowania – pomiar energii i bezpieczeństwo
Okiem eksperta
Mariusz Staniak, specjalista ds. techniczno-handlowych w firmie Dacpol
Zmiana trendów w motoryzacji wymusza rozwój infrastruktury ładowania pojazdów elektrycznych. Coraz więcej kierowców decyduje się na zakup samochodu zasilanego energią elektryczną. Wraz ze wzrostem liczby tego typu pojazdów na drogach rośnie również zapotrzebowanie na ładowarki.
Zasadniczo najbardziej uzasadnioną ekonomicznie opcją jest ładowanie pojazdu elektrycznego przydomową ładowarką współpracującą z instalacją fotowoltaiczną. Aby jednak elektryfikacja transportu osobistego miała sens, konieczny jest rozwój publicznej infrastruktury do ładowania pojazdów elektrycznych. Stacjonarne ładowarki DC dużej mocy mogą być zainstalowane w miejscach takich jak parkingi, hotele czy centra handlowe. Posiadają większą moc niż ładowarki domowe, co umożliwia pełne naładowanie akumulatora w czasie krótszym niż godzina.
Koszt budowy i eksploatacji infrastruktury do ładowania jest wysoki, zatem konieczne jest wprowadzenie opłat za ładowanie pojazdów. Pojawia się więc konieczność precyzyjnego pomiaru energii elektrycznej prądu stałego z uwzględnieniem czynników dodatkowych, takich jak straty w przetwarzaniu czy przesyle energii elektrycznej, za które klient nie powinien zostać obciążony.
Rozwiązaniem tego problemu są liczniki prądu stałego, w których pomiar oparty jest na efekcie Halla. Stały, bezstratny pomiar napięcia oraz płynącego prądu pozwala na rzetelną ocenę ilości energii elektrycznej pobranej przez pojazd w trakcie procesu ładowania. Liczniki tego typu, takie jak LEM z serii DCBM, to rozbudowane urządzenia pomiarowe, które w czasie rzeczywistym nie tylko dokonują pomiaru i rejestracji danych, ale także pozwalają na natychmiastowy transfer za pośrednictwem sieci Ethernet. Możliwość wprowadzenia stawek za kWh pozwala na bieżące określanie opłaty, którą należy pobrać od klienta stacji.
W ładowarkach pojazdów elektrycznych występują wysokie wartości napięcia DC, które mogą być niebezpieczne dla życia i zdrowia. W związku z tym powstał szereg norm, które regulują kwestie bezpieczeństwa przeciwporażeniowego i muszą być spełniane przez produkty trafiające na rynek.
Stacje ładowania posiadają redundantne systemy bezpieczeństwa, poczynając od przemyślanej konstrukcji i odpowiedniej izolacji, poprzez ciągłe monitorowanie stanu izolacji samej stacji, na analizie rezystancji izolacji obwodu w podłączanym pojeździe kończąc.
Przykładem takiego zaawansowanego systemu monitorowania bezpieczeństwa są przekaźniki kontroli izolacji TRAFOX. Urządzenia te w sposób ciągły monitorują pojemność obwodu oraz rezystancję izolacji. Precyzja i czułość pomiaru jest na tyle duża, że urządzenie jest w stanie wysłać sygnał alarmowy już na etapie powolnego spadku rezystancji. Dodatkowo, w przypadku przekroczenia bezpiecznej wartości przekaźnik kontroli izolacji wysyła sygnał do całkowitego odłączenia stacji od zasilania. Monitorowanie obwodu dotyczy także podłączanego pojazdu, a zatem w przypadku wykrycia problemów z izolacją, urządzenie TRAFOX nie pozwoli na rozpoczęcie ładowania, zabezpieczając tym samym zarówno użytkownika, jak i sam pojazd.
Podsumowując, ładowarki pojazdów elektrycznych spełniają szereg rygorystycznych norm w zakresie zarówno precyzji pomiaru wykorzystanej energii elektrycznej, jak i bezpieczeństwa użytkownika oraz sprzętu. Zastosowanie w ich konstrukcji najbardziej zaawansowanych urządzeń pomiarowych, takich jak liczniki LEM (DCBM) czy przekaźniki kontroli izolacji TRAFOX, pozwala na sprostanie tym wymaganiom i gwarantuje sprawny, bezpieczny i szybki proces ładowania.
DACPOL
DACPOL od ponad 30 lat specjalizuje się w kompleksowych dostawach podzespołów i urządzeń do: ENERGOELEKTRONIKI, ENERGETYKI i AUTOMATYKI reprezentując ponad 300 czołowych producentów. Zajmujemy się nie tylko działalnością techniczno-handlową, ale również doradczą, usługową i produkcyjną.
Aktywnie uczestnicząc w procesie transformacji sektora energetycznego wprowadziliśmy do oferty szereg podzespołów służących do budowy magazynów energii oraz stacji ładowania min. liczniki prądu DC, styczniki DC, bezpieczniki DC, ogniwa akumulatorowe oraz panele fotowoltaiczne i wiele innych.
Ciągły rozwój naszej oferty produktowej jest możliwy dzięki powiększaniu powierzchni magazynowej oraz usprawnianiu procesu przyjmowania i wydawania towarów. Wychodząc naprzeciw rosnącym oczekiwaniom jakościowym naszych Klientów wdrożyliśmy w roku 2007 System Zarządzania Jakością, zgodny z normą PN-EN ISO 9001:2015-10, a przez kolejne lata go udoskonaliliśmy.
Mariusz Staniak
Specjalista ds. techniczno-handlowych w firmie Dacpol.