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Allgemeine Anforderungen

Konduktive Ladesysteme für Elektrofahrzeuge

Norm
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Gegenüber der DIN EN 61851-1 (VDE 0122-1): 2012-01 sind einige Änderungen vorgenommen worden. Alle Anforderungen die in der IEC 61851-22 (VDE 0122-2-2) enthalten waren wurden in diese Norm verschoben, da die Arbeit an der IEC 61851-22 eingestellt wurde. Zudem wurde der Abschnitt 9 entfernt und der Abschnitt 11 erhält nun neue Anforderungen zum Schutz der Leitung.

Folgende Aspekte berücksichtigt diese Norm:

  • die Kennwerte und Betriebsbedingungen der Stromversorgungseinrichtung für Elektrofahrzeuge;
  • die Festlegung der Verbindung zwischen der Stromversorgungseinrichtung für Elektrofahrzeuge und dem Elektrofahrzeug;
  • die Anforderungen an die elektrische Sicherheit für die Stromversorgungseinrichtung für Elektrofahrzeuge.

Für das Laden von Elektrofahrzeugen sind 4 Ladebetriebsarten beschrieben. Ladebetriebsart 1 beschriebt den Anschluss des Fahrzeugs direkt über das Ladekabel an eine Steckdose. Für die Ladebetriebsart 2 wird eine Stromversorgung in Form einer Steckdose und das Fahrzeug über ein Ladekabel mit integrierter Schutzeinrichtung und einer Pilotleiterfunktion direkt verbunden. Die Pilotfunktion dient dabei als Kommunikationseinrichtung zwischen Fahrzeug und Stromversorgungseinrichtung.

Bei der Ladebetriebsart 3 ist das Fahrzeug mit einer ans Netz fest angeschlossenen Versorgungseinrichtung verbunden. Als Beispiel kann hierbei die sogenannte Wallbox oder Ladesäule genannt werden. Die Verbindung erfolgt über eine Anschlussleitung mit einer Schutzerdungsleiterverbindung. Die Pilotfunktion erfolgt über die Wallbox, bzw. Ladesäule.

Die Ladebetriebsart 4 ist eine Gleichstromversorgungseinrichtung, welche an das Wechsel- oder Gleichstromnetz angeschlossen ist. Die Pilotleiterfunktion ist zwischen der Gleichstrom-Versorgungseinrichtung und dem Elektrofahrzeug vorhanden.

Während bei der Ladebetriebsart 2 die elektrische Durchgängigkeit des Schutzleiters zwischen der Funktionsbox (ICCB) und dem entsprechenden Kontakt des Elektrofahrzeugs dauerhaft von der Funktionsbox (ICCB) zu überwachen ist, besteht bei den Ladebetriebsarten 3 und 4 ebenfalls die Anforderung den Schutzleiter ständig zu überwachen. Jedoch ist hier die Überwachung der Durchgängigkeit des Schutzleiters zwischen der Elektrofahrzeug-Ladestation und dem jeweiligen Kontakt des Elektrofahrzeugs erforderlich.

Die Stromversorgung des Elektrofahrzeugs muss die Verbindung zum Elektrofahrzeug trennen, sobald die Durchgängigkeit des Schutzleiters innerhalb von drei Sekunden nicht mehr überprüft werden kann. Beispielsweise aufgrund eines Kurzschlusses. Auch wenn die Stromversorgung die elektrische Durchgängigkeit des Schutzleiters innerhalb von 100 ms nicht mehr besteht, hat eine Trennung durch die Stromversorgung zu erfolgen.

Ein weiterer Abschnitt dieser Norm beschreibt die Anforderungen an die digitale Kommunikation. Bei den Ladebetriebsarten 1, 2 und 3 ist die digitale Kommunikation eine optionale Möglichkeit.

Bei der Ladebetriebsart 4 hingegen ist eine digitale Kommunikation gemäß der IEC 61851-24 (VDE 0122-2-4) erforderlich, damit das Elektrofahrzeug die Stromversorgungseinrichtung für Elektrofahrzeuge steuern kann. Der Anhang D der Norm enthält hierfür weitere Informationen.

Ist kein separater Stromkreis für die Versorgung des Elektrofahrzeugs vorhanden, ist eine Fehlerstromschutzeinrichtung mit allen nachfolgenden Angaben als Schutzmaßnahme zu verwenden:

  • der Anschlusspunkt der Stromversorgungseinrichtung für Elektrofahrzeuge ist durch eine Fehlerstromschutzeinrichtung mit einem Bemessungsdifferenzstrom von ≤ 30 mA zu schützen;
  • es ist mindestens der Typ A erforderlich;
  • die Fehlerstromschutzeinrichtung muss alle aktiven Leiter vom Netz trennen;
  • die Fehlerstromschutzeinrichtung muss nach den Anforderungen einer der nachfolgend genannten VDE-Bestimmungen VDE 0664-10, VDE 0664-20, VDE 0660-101, VDE 0664-40 konzipiert sein.

Ist die Stromversorgungseinrichtung für Elektrofahrzeuge mit einer Steckdose oder einer Fahrzeugkupplung ausgestattet müssen Maßnahmen gegen Fehlergleichströme ergriffen werden. Geeignet sind hierfür die beiden aufgeführten Beispiele:

  • Fehlerstromschutzeinrichtung vom Typ B;
  • Fehlerstromschutzeinrichtung vom Typ A, zusammen mit einer geeigneten Einrichtung, die
  • Fehlergleichströme > 6 mA erkennt und die Stromversorgung trennt.
Über den Autor
Autorenbild
Patrick Gnanendiran

Elektrotechnikermeister für Energie- und ­Gebäudetechnik, bfe-TIB Technologie

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