Internasjonalt – og med utgangspunkt i Nord-Amerika, Europa og Kina – har tre ladestandarder etablert seg, med sine spesifikke geometrier for kjøretøyladeplugger og ladekontakter. Videre er pluggen for AC-lading (modus 3, situasjon B og C) annerledes oppbygget enn pluggen for DC-lading (modus 4). Med vår brede CHARX-portefølje dekker vi samtlige brukssituasjoner:
Type 1-standard for Nord-Amerika forutsetter ingen ladeplugg på infrastruktursiden. I Europa brukes det i slike situasjoner en adapterkabel som på kjøretøysiden består av en type 1-ladeplugg og på infrastruktursiden en type 2-ladeplugg.
AC-lading
Vekselstrømsnettet (AC, Alternating Current) fra forsyningsnettet flyter først til kjøretøyet via ladestasjon og ladekabel – kontrollert, men uten omforming. En AC/DC-omformer som er installert i kjøretøyet, den såkalte Onboard-Charger, er den som omformer den til likestrøm (DC, Direct Current), som batteriet kan lades med. Ettersom AC-ladestasjoner dermed ikke trenger noen form for omformingselektronikk, er de vanligvis rimeligere sammenlignet med DC-ladestasjoner, og også mer attraktive for privat bruk. Avhengig av ladestasjon, ladekabel og Onboard-Charger oppnås ladeeffekt opptil 22 kW. På grunn av disse forholdsmessig lave effektene er AC-lading mer skånsomt for batteriet, og anbefales alltid dersom kjøretøyet parkeres i over 30 minutter, for eksempel i carporten om natten, i garasjen eller på hotellet, samt på dagtid ved restauranter og kjøpesentre.
DC-lading
Her er ladepluggenes effektkontakter og ledertverrsnitt større enn ved AC-lading. Betydelig høyere ladeeffekt kan overføres, og da opptil 500 kW (High Power Charging, HPC), noe som reduserer ladetiden betraktelig. Derfor snakker man også om hurtiglading eller ultrahurtiglading. I motsetning til AC-lading foregår AC/DC-omformingen allerede i ladestasjonen, der tilsvarende effektelektronikk er installert. DC-lading er derfor mer kompleks og dyrere, og brukes hovedsakelig i kommersielt øyemed. Ladetypen anbefales ved lengre strekninger med korte pauser, slik at rekkevidden kan lades opp igjen på få minutter, for eksempel på rasteplasser langs motorveien.
Kjøretøyet lades med vekselstrøm på en husholdningsstikkontakt. Ved enfasenett kan spenning opptil 250 V være tilkoblet, på trefasenett opptil 480 V. Ladestrømmen kan være maksimalt 16 A. Her foregår det ingen kommunikasjon mellom kjøretøy og ladepunkt. En ufravikelig forutsetning er sikring via feilstrømvernebryter. Fordi det ikke alltid er mulig ved eldre installeringer, er ikke dette en lademodus som Phoenix Contact anbefaler.
Som modus 1, maksimal ladestrøm er her likevel 32 A og ladekabelen er utstyrt med en såkalt In-Cable-Control-and-Protection-Device (IC-CPD). Denne enheten har en feilstrømbeskyttelsesanordning (FI), den kommuniserer med kjøretøyet og styrer slik ladeprosessen.
I modus 3 lades kjøretøyet med vekselstrøm via en ladestasjon eller Wallbox der den påkrevde feilstrømvernebryteren allerede er integrert. Ladestasjonen tar seg av kommunikasjonen med kjøretøyet. Kjøretøyet kan lades enfaset med opptil 250 V eller trefaset med opptil 480 V og en ladestrøm på opptil 63 A. Modus 3 inndeles i tre situasjoner:
Ved situasjon A brukes en ladekabel som er fast tilkoblet kjøretøyet. Dermed har den en plugganordning kun i den ene enden – infrastrukturladepluggen – som plugges inn i ladestasjonens ladekontakt. Situasjon A er riktignok foreskrevet som standard, men forekommer så godt som aldri i dagens praksis.
Ved situasjon B trenges det en såkalt mobil AC-ladekabel, som for eksempel oppbevares i bagasjerommet. Den har en plugganordning i begge ender: Den ene enden, kjøretøyladepluggen, føres inn i kjøretøyladekontakten. Den andre enden, infrastrukturladepluggen, plugges inn i ladestasjonens ladekontakt. Situasjon B brukes hovedsakelig på offentlige ladestasjoner.
Situasjon C er omvendt av situasjon A, da ladekabelen her er fast tilkoblet ladestasjonen. I den andre enden har den en plugganordning – kjøretøyladepluggen – som plugges inn i kjøretøyladekontakten. Situasjon C finner man meget ofte ved privat bruk.
Denne modusen er den eneste som definerer DC-lading på hurtigladestasjoner. På grunn av den høye ladestrømmen på opptil 500 A gjelder skjerpede sikkerhetskrav. Derfor tilkobles ladekabelen her alltid fast til ladestasjonen. En pluggbar forbindelse er kun tilrettelagt på kjøretøysiden – i form av kjøretøyladepluggen, som føres inn i kjøretøyladekontakten. En inndeling av modus 4 i tre situasjoner (som ved modus 3) foretas dermed ikke. Videre må temperaturen i ladepluggens effektkontakter overvåkes, samt ytterligere beskyttelsesfunksjoner som f.eks. isolasjonsovervåking.
Sammen med ledende bilprodusenter har vi utviklet Combined Charging System (CCS). Det helt spesielle er CCS-ladekontakten i kjøretøyet, der både AC- og DC-ladeplugger passer inn. Elkjøretøyet trenger dermed kun ett ladegrensesnitt for AC- og DC-lading.
Ladestandardene type 1 og type 2 har plugghode som er bygget etter CCS-prinsippet. Allerede i 2013 ble CCS type 2 av EU-kommisjonen erklært som offisiell ladestandard for hele Europa. I mellomtiden har vårt mål om å etablere CCS som global hurtigladestandard, blitt virkelighet i store deler av verden. Og CCS får sitt gjennombrudd i stadig flere land.
Som standard er samtlige CCS-ladekontakter utstyrt med en elektromekanisk låseaktuator. Under ladeprosessen låser den ladepluggen på siden eller direkte på festehaken i plugghodet.
Aktuatorbolten er konstruert for å tåle høye uttrekkskrefter. Det er derfor ikke mulig å trekke ut ladepluggen under ladeprosessen.
En sikker ladeprosess omfatter også overvåking av temperaturen i CCS-ladesystemet. I henhold til IEC 62196 skal oppvarmingen ikke overstige 90 °C. Temperaturavhengige motstandssensorer, for eksempel Pt 1000, sørger derfor for rask og nøyaktig temperaturmåling på DC-effektkontaktene.
Ladekontrolleren mottar temperaturverdiene via tilhørende signalutganger. Hvis det oppstår overoppheting, for eksempel ved for høye utetemperaturer eller overlast, kan ladekontrolleren avbryte ladeprosessen eller redusere ladeeffekten.
Dagens ladestasjoner og Wallboxes må, i samsvar med bruksområdet, imøtekomme tidvis strenge krav til tilgjengelighet, sikkerhet og komfort. Komplekse oppsett med mange forskjellige komponenter er absolutt ingen sjeldenhet. Våre videoer gir en oversiktlig forklaring av strukturen og samspillet mellom de enkelte komponentene, og viser hvordan man imøtekommer samtlige krav til en moderne og nettorganisert ladeinfrastruktur.
Hvert forretningsområde utvikler et eget språk og terminologi, også for å kunne gi nye teknologier et eget navn. Her finner du forklaring av begreper og forkortelser som ofte benyttes innen E-mobilitet:
Kjøretøyer
Ladeplugger og -kontakter
Lademetoder og -standarder
Ladeinfrastruktur
Kommunikasjon og styring
