Зарядне обладнання для електромобільності не можна вибирати лише за максимальною потужністю в кіловатах, яку здатний передавати кабель. Стандарт зарядного входу автомобіля, режим заряджання, тип струму AC або DC, кількість фаз, номінальні струм і напруга, довжина кабелю, температура, механічні цикли та архітектура станції є складовими одного проєкту. Актуальний асортимент HARTING охоплює зарядні кабелі змінного струму Mode 3 Type 2, кабелі постійного струму Mode 4 CCS Type 2 з автомобільним штекером, зарядні розетки та тримачі штекерів. Ширший спектр рішень HARTING для електромобільності також охоплює силові з’єднання й з’єднання для передавання даних усередині автомобіля та технології з’єднань у зарядній інфраструктурі.
Цей посібник підготовлено для підбору зарядних виробів HARTING для електромобільності відповідно до вимог проєктів автопарків, робочих місць, комерційних об’єктів або виробників обладнання. Кабель або розетка не є повноцінною зарядною станцією; електричний захист, комутацію, облік, зв’язок, авторизацію користувачів, механічний корпус, керування тепловим режимом і підключення до електромережі об’єкта проєктують окремо. Наведені в тексті значення 22 kW, 350 kW, струму, напруги, IP та кількості циклів стосуються лише виробу із зазначеною назвою та номером замовлення. Їх не можна автоматично застосовувати до варіантів з іншою довжиною, перерізом провідників, стандартом або регіональним виконанням.
Розрізняйте режим заряджання, стандарт з’єднувача та тип струму
Mode 3 означає кероване підключення електромобіля до зарядної станції змінного струму, а Mode 4 — подавання постійного струму від зарядного пристрою DC до акумуляторної батареї автомобіля. Позначення Type 2 та CCS Type 2 стосуються геометрії штекера й розташування контактів. Ці поняття не є синонімами. Кабель Mode 3 Type 2 має силові контакти AC та сигнальні контакти CP і PP, тоді як з’єднання CCS утворює комбінований інтерфейс, доповнюючи верхню секцію Type 2 силовими контактами DC. Якщо зарядний вхід автомобіля, вихід станції та регіональний стандарт не узгоджені, не слід проєктувати систему, лише припускаючи можливість використання адаптера.
Потужність заряджання насамперед пов’язана з напругою та струмом; фактичне передавання енергії визначається додатковими обмеженнями, зокрема бортовою зарядною електронікою, системою керування батареєю, потужністю станції, підключенням до електромережі об’єкта й температурою. Напис «22 kW» на кабелі не означає, що кожен автомобіль заряджатиметься з такою потужністю. Так само максимальне каталожне значення кабелю DC не є потужністю, яка безперервно забезпечується на об’єкті протягом усього циклу заряджання. Виріб слід вибирати з урахуванням очікуваного профілю використання, кількості автомобілів, що заряджаються одночасно, та стратегії керування станцією.
Вибір кабелю змінного струму Mode 3 Type 2
В асортименті HARTING є одно- та трифазні варіанти Mode 3 Type 2 з різними значеннями струму й довжини кабелю. За описом виробу слід перевірити, чи має кабель для переносного використання з’єднувачі на обох кінцях — гніздовий Type 2 з боку автомобіля та штирьовий Type 2 з боку інфраструктури, — чи постачається з вільним кінцем для стаціонарного підключення всередині настінної зарядної станції. Два зовні однакові кабелі можуть відрізнятися кількістю фаз або внутрішньою структурою провідників. Кодувальний резистор PP і сигнальний тракт CP є елементами системи, що забезпечують визначення допустимого струму з’єднання та керування заряджанням; самої механічної сумісності недостатньо.
Конкретний приклад виробу — Charg.c.Mode3 22KW Type2 G2 32A 3ph 2,5m, 08 91 409 0115 B0, на сторінці HARTING зазначено Mode 3, прямий кабель, гніздовий роз’єм Type 2 з боку транспортного засобу та штирьовий — з боку інфраструктури, довжину 2,5 метрів, трифазне виконання та обтискне приєднання. Лише для цього виробу наведено значення для силових контактів: 32 A, 480 V і 22 kW; для сигнальних контактів — 2 A і 30 V. Робоча температура від −30 до +50 °C, ступінь захисту в з’єднаному стані — IP44, механічний ресурс — щонайменше 10.000 циклів з’єднання, а мінімальний радіус багаторазового згинання становить дев’ять діаметрів кабелю.
Ці значення слід розглядати як вихідні проєктні дані разом із кодом виробу. Позначення IP44 стосується з’єднаного стану; не можна припускати такий самий захист для нез’єднаного штекера, забрудненої контактної зони або пошкодженого ущільнення. Ресурс щонайменше 10.000 циклів не є обіцянкою необмеженого строку служби в разі неконтрольованого падіння кабелю, наїзду автомобіля або згинання з радіусом, меншим за вказаний. Траса кабелю має відповідати фактичній відстані між станцією та місцем паркування; слід уникати як петель надто довгого кабелю на землі, так і розтягувального навантаження на з’єднувач через надто короткий кабель.
Кабель для швидкого заряджання постійним струмом Mode 4 CCS
Під час швидкого заряджання постійним струмом перетворення електроенергії відбувається на боці станції, а енергія передається до автомобіля через контакти DC. За високого струму особливого значення набувають контактний опір, переріз провідників, маса кабелю та вимоги до контролю температури. Тому кабель CCS вибирають не лише за типом штекера. Необхідно визначити максимальну напругу DC станції, часовий профіль струму, спосіб охолодження кабелю, температуру довкілля, обмеження з боку автомобіля та реакцію системи керування на сигнали датчиків температури. Значення потужності на сторінці виробника не означає автоматичного виконання всіх цих умов у системі.
Автомобільний штекер CCS Gen2 Typ2 4x50² 3,0m, 08 96 308 1801 A0: це приклад Mode 4, що демонструє технічні обмеження, пов’язані з кодом виробу. HARTING наводить цей триметровий кабель з автомобільним штекером CCS Gen2 Type 2 зі значеннями 1000 V DC, 350 A за 25 °C та 350 kW. Для виробу зазначено контроль температури за допомогою двох Pt1000, дані датчика, що відповідають температурі вимкнення 90 °C, та схему силових контактів DC+, DC−, PE. На сторінці наведено 30.000 циклів з’єднання, ступінь захисту IP44 у з’єднаному стані, IP69 у зоні корпусу та мінімальний радіус за багаторазового згинання, що дорівнює дев’яти діаметрам кабелю.
Ці значення стосуються лише 08 96 308 1801 A0, причому особливо важливо, що струм зазначено для температури 25 °C. Вища температура довкілля, змотаний кабель, забруднення контактної поверхні або інша довжина виробу можуть змінити теплові характеристики. Наявність датчика сама по собі не забезпечує безпечного вимкнення; вимірювальне коло, діагностику обриву кабелю/короткого замикання, граничне значення, логіку керування станцією та ланцюг безпечного відключення живлення необхідно перевіряти разом. Зазначену для виробу відповідність IEC 62196-1, IEC 62196-3, EN 50620 та EN 60751 також слід підтвердити для вибраного коду за актуальною документацією.
Довжина кабелю, теплові характеристики та ергономіка
Довжину кабелю насамперед визначають з урахуванням різних положень автомобілів на паркувальному місці та розташування їхніх зарядних входів. Кабель має без натягу досягати найвіддаленішої точки підключення, але не мати такого надлишку, що створює небезпеку спотикання або наїзду колеса. Високострумові кабелі DC можуть бути товстішими й важчими; для зручного користування можуть знадобитися підвіс, система втягування або несуча система. Організація кабелю має захищати з’єднувач від розтягувального навантаження та не порушувати допустимий радіус згинання. Туге спіральне змотування, вузли або постійне згинання в одному місці можуть спричинити передчасну втому зовнішньої оболонки та провідників.
Тепловий розрахунок не обмежується таблицею номінальних струмів. До плану вимірювань включають щоденну кількість заряджань, тривалість одного сеансу, охолодження між двома сеансами, пряме сонячне опромінення, кабельну котушку, температуру довкілля та контактний опір. Під час першого введення в експлуатацію та періодичних перевірок можна порівнювати температури штекера, контактної зони, кабелю й клем. Незвичне підвищення температури може вказувати на забруднення, зношення, ослаблення з’єднань або пошкодження. Не слід наносити на контактну поверхню хімічні речовини чи мастила, не передбачені інструкціями виробника; методи очищення та перевірки мають ґрунтуватися на офіційній інформації з технічного обслуговування.
Розглядайте зарядну розетку та тримач штекера як складові системи
До асортименту HARTING також входять зарядні розетки Type 2 і тримачі штекерів. В актуальному переліку за фільтрами «трифазний» і «22 kW» доступні варіанти розеток Type 2 із моторизованим або магнітним блокуванням. Це не означає, що всі розетки мають однакову механічну конструкцію. За повним кодом замовлення слід перевірити розміри вирізу в панелі, передній/задній монтаж, спосіб приєднання кабелю, напругу керування замком, зворотний зв’язок щодо положення замка, поведінку під час аварійного розблокування та захист від впливу довкілля.
Тримач штекера не передає енергію, проте є експлуатаційним елементом, який захищає кінець кабелю від води й бруду на землі та від ударів. Тримач має бути розташований на висоті, доступній користувачеві без натягування кабелю, і запобігати падінню штекера. На станції з розеткою, де кабель належить користувачеві, важливими стають кришка розетки, замок і відведення води; на станції зі стаціонарним кабелем на строк служби впливають підвіс кабелю та гніздо для зберігання з’єднувача. Для обох виконань у проєкті об’єкта слід врахувати доступність для людей з інвалідністю, геометрію паркування, нічне освітлення та ризик механічних ударів.
Кабель — лише зовнішній інтерфейс зарядної станції
Електротехнічний проєкт зарядної точки охоплює потужність живлення, рівень струму короткого замикання, переріз кабелю, захист від надструму та струму витоку, рішення щодо захисту від імпульсних перенапруг, контактор, лічильник і схему захисного провідника. Необхідні захисні пристрої має визначати уповноважений проєктувальник відповідно до законодавства країни, типу об’єкта, архітектури зарядного пристрою та інструкцій виробника. Каталожні характеристики кабелю HARTING не замінюють цих функцій захисту й керування всередині станції.
У системах інтелектуального заряджання додаються авторизація користувачів, тарифікація, керування навантаженням, мережа станцій і зв’язок із платформою вищого рівня. Розрахункова потужність об’єкта, одночасність заряджання та час від’їзду автомобілів впливають на стратегію керування. Безпечну поведінку станції в разі втрати зв’язку, локальний дозвіл на заряджання та реєстрацію подій слід визначити заздалегідь. Навіть якщо фізичний кабель сумісний, програмний протокол, обмін даними між автомобілем і зарядним пристроєм або платіжна інфраструктура потребують окремої інтеграції.
| Застосування | Категорія виробів HARTING | Основні дані для перевірки в комерційній пропозиції |
|---|---|---|
| Переносне підключення від станції AC до автомобіля | Кабель Mode 3 Type 2 зі з’єднувачами на обох кінцях | Одна/три фази, струм, потужність, гніздовий/штирьовий тип обох кінців, довжина, IP та кількість циклів |
| Інтеграція стаціонарного кабелю в настінну зарядну станцію | Варіант Mode 3 Type 2 з автомобільним штекером і вільним кінцем | Структура провідників, підготовка кінців, клема, температура, розтягувальне навантаження та ущільнення |
| Швидке заряджання постійним струмом | Кабель Mode 4 CCS Gen2 Type 2 з автомобільним штекером | Напруга DC, температурні умови для заданого струму, потужність, датчик, переріз, довжина та керування |
| Заряджання змінним струмом із кабелем користувача | Зарядна розетка Type 2 | Фази/потужність, тип замка, монтаж на панелі, зворотний зв’язок та аварійне розблокування |
| Захист стаціонарного кабелю в положенні зберігання | Тримач штекера Type 2 | Висота монтажу, механічне кріплення, відведення води/видалення бруду та доступність |
| Спеціалізована станція або компонент автомобіля | Рішення HARTING для з’єднань за вимогами замовника | Розроблення, перевірка, стандарт, випробувальний стенд і керування змінами |
Введення в експлуатацію, перевірка та технічне обслуговування
Під час першого введення в експлуатацію відповідно до чинних правил перевіряють безперервність захисного провідника, ізоляцію, правильність фаз/напруги, роботу контрольного пілотного сигналу, блокування, послідовність подавання та відключення живлення, а також сценарії несправностей. Код виробу на етикетці кабелю, конфігурація станції та задане в програмному забезпеченні обмеження струму мають бути простежуваними в одному файлі. Успішне підключення одного випробувального автомобіля не є доказом сумісності з усіма автомобілями; слід розробити план приймальних випробувань на об’єкті з урахуванням цільової групи автомобілів і різних станів акумуляторних батарей.
Під час періодичної перевірки штекер і розетку оглядають на наявність тріщин, слідів підгоряння, деформацій, незакріплених деталей, сторонніх речовин і вологи. Зовнішню оболонку кабелю перевіряють на зминання, порізи, стирання та незвичне затвердіння. Роботу механізму блокування та, за наявності, кола контролю температури перевіряють функціональним випробуванням. Пошкоджений кабель великої потужності не можна повертати в експлуатацію після тимчасового обмотування стрічкою або ремонту на місці з непідтвердженою придатністю. Виріб для заміни слід вибирати не за зовнішнім виглядом з’єднувача, а за кодом замовлення, електричними характеристиками, датчиком, довжиною та сферою дії допусків.
Дані, необхідні для комерційної пропозиції
- Опишіть сценарій використання: Укажіть, чи йдеться про приватний автомобіль, автопарк, робоче місце, загальнодоступну станцію або заряджання машин, а також щоденну кількість сеансів і одночасність заряджання.
- Перевірте інтерфейс автомобіля: Укажіть Type 2, CCS Type 2 або інший регіональний стандарт разом із переліком цільових автомобілів.
- Виберіть режим заряджання: Визначте потребу в Mode 3 AC або Mode 4 DC з огляду на архітектуру автомобіля та станції.
- Надайте електричні обмеження: Повідомте кількість фаз, номінальну й максимальну напругу, струм, цільову потужність, тривалість і температурний профіль.
- Накресліть схему розташування кабелю: Покажіть стаціонарне або від’єднуване виконання, типи обох кінців, довжину, систему підвісу/втягування та геометрію паркування.
- Класифікуйте умови довкілля: Зафіксуйте розміщення в приміщенні чи надворі, температуру, вплив сонця, дощу, льоду, пилу, хімічних речовин, а також ризики ударів і вандалізму.
- Опишіть керування та блокування: Визначте ланцюг CP/PP, блокування розетки, датчика, аварійного розблокування, відключення живлення та діагностики несправностей.
- Завершіть проєктування захисту: Узгодьте з уповноваженою стороною проєкт електроживлення об’єкта, захисту від короткого замикання, надструму, струму витоку й імпульсних перенапруг, а також заземлення.
- Запишіть критерії приймання: Визначте електричні випробування, перевірки з різними автомобілями, температурний контроль, перевірку зв’язку, ергономіки користування та записи про технічне обслуговування.
Oskon розглядає зарядні вироби HARTING для електромобільності не як окремий елемент поза станцією, а як складову ланцюга передавання енергії та керування від електроживлення об’єкта до зарядного вводу автомобіля. Правильно підібраний виріб механічно сумісний із цільовим автомобілем, відповідає фактичному профілю струму й температури, допускає безпечне керування та перевірку персоналом технічного обслуговування. Наявність виробу та строк постачання слід окремо підтвердити на дату комерційної пропозиції; цей матеріал не є зобов’язанням щодо складських запасів, часу заряджання чи автоматичної відповідності нормативним вимогам на конкретному об’єкті.
