EO Power 36

EO POWER/AUTOMOTIVE - NOVEMBRE/DICEMBRE 2024 XII Power/Automotive Requisiti normativi Come base generale per la ricarica cablata si fa riferimento alla: IEC61851-1 / Sistemi di ricarica conduttiva per veicoli elettrici / Parte 1: Requisiti generali . Qui vengono definiti i requisiti generali per i sistemi di rica- rica cablati fino a 1.000 VAC o 1.500 VDC. Vengono descritti, tra l’altro, i requisiti di isolamento, i limiti di temperatura, i requisiti meccanici e anche i requisiti per gli elementi di commutazione. La ricarica AC presso una stazione di ricari- ca installata in modo permanente è definita qui come mo- dalità 3. Utilizzando un relè come elemento di commutazione, sono previsti un isolamento rinforzato tra bobina e contatto, una separazione sicura con un’apertura dei contatti di almeno 3 mm e la prova di 50.000 operazioni di commutazione per carichi con formazione di arco elettrico in conformità alla norma per relè IEC61810-1. Il relè HE-S di Panasonic si è af- fermato in questomercato nel corso degli anni e con grande successo. Questo relè presenta 2 contatti con capacità di 35 A/250 VAC ciascuno: a 22 kW ogni contatto deve essere in grado di gestire 32 A/250 VAC. Come opzione è disponibile anche un contatto di feedback, un modo efficiente per rile- vare l’eventuale malfunzionamento dei contatti principali. Il riconoscimento di problemati- che sui contatti di potenza rappre- senta anche un requisito standard per queste applicazioni. Quando si installa una wallbox, è necessario adottare anche misure di sicurezza: da un lato, è necessa- rio integrare nell’installazione un interruttore di protezione di carico e, dall’altro, prevedere un interruttore differenziale che intervenga in caso di corrente residua differenziale. Le norme descrivono due opzioni per disattivare questo inter- ruttore differenziale in caso di necessità: • Interruttore differenziale di tipo B • Interruttore differenziale di tipo A con dispositivo ag- giuntivo per lo spegnimento in caso di corrente residua DC superiore a 6 mA Poiché l’utilizzo di un interruttore differenziale di tipo B è notevolmente più costoso di uno di tipo A, si ricorre princi- palmente alla seconda opzione. Per lo spegnimento si può utilizzare un interruttore automatico oppure un relè. Ciò of- fre diversi vantaggi: • Design più compatto della stazione di ricarica, dal mo- mento che l’elemento di commutazione si sposta dalla guida DIN al circuito stampato • Risparmio energetico, poiché un relè consuma meno energia sulla bobina • Risparmio sui costi, grazie all’eliminazione del cablag- gio manuale sull’interruttore automatico; saldatura au- tomatizzata del relè sul circuito stampato e riduzione del “total-cost-of-ownership” Dopo che per molti anni la norma IEC61851-1 è stata il rife- rimento per le stazioni di ricarica/wallbox in modalità 3, da aprile 2018 è in vigore una nuova norma: IEC62955 / Dispo- sitivo di monitoraggio della corrente continua residua per l’uso con la modalità di ricarica 3 dei veicoli elettrici. Anche in questo caso vengonomenzionate le stesse due opzioni per la disconnessione dell’interruttore differenziale. Tuttavia, la funzione di commutazione è soggetta a requisiti tecnici più stringenti: • Accoppiamento meccanico di tutti i contatti di commu- tazione. Nei sistemi trifase, le 3 fasi e il conduttore neu- tro vengono commutati tramite un attuatore comune; per questo è necessario un sistema a 4 poli. Ciò contri- buisce ad aumentare la sicurezza in caso di guasto, poi- ché tutte le fasi vengono spente simultaneamente • Requisiti più stringenti per la capacità di cortocircuito secondo la tabella 1; dopo il test di cortocircuito, i con- tatti non devono risultare incollati, anche solo tempo- raneamente Entrambi i requisiti non possono essere soddisfatti dal relè HE-S per un sistema di ricarica trifase. Ciò ha dato il via a un nuovo sviluppo presso Panasonic Industry, per continuare a creare una soluzione per circuiti stampati. Il relè HE-R Dopo aver discusso le nuove esigenze del mercato con molti clienti, è stato sviluppato unnuovo relè in grado di soddisfa- re tutti i requisiti normativi: il relè HE-R (Fig. 3). Fig. 1 – Previsioni sulle vendite di veicoli passeggeri suddivisi per tipologia di propulsione (Fonte: Bloomberg) Fig. 2 – Relè HE-S di Panasonic Industry