E-Mobility

Normen für die Elektromobilität beschreiben die Topologie des Ladens

04.08.2011 | Autor / Redakteur: Thorsten Temme / Reinhard Kluger

Für eine nachhaltige Elektro-Mobilität müssen alle Komponenten nahtlos ineinander greifen – Normen und Standards sorgen dafür. <em id="ForP_B43832F4-B1EB-AAD0-DB602D30B5CF28CD">Bilder: Phoenix Contact</em>
Für eine nachhaltige Elektro-Mobilität müssen alle Komponenten nahtlos ineinander greifen – Normen und Standards sorgen dafür. <em id="ForP_B43832F4-B1EB-AAD0-DB602D30B5CF28CD">Bilder: Phoenix Contact</em>

Der Ladestecker für das Elektroauto ist genormt, zumindest in Europa. Normen für die Kommunikation zwischen Ladestation und Fahrzeug sind in Arbeit. Für die Ladestationen, sind sie doch kleine Niederspannungs-Schaltanlagen, gelten die Normen der IEC 61439. Ergänzt werden sie um Vorschriften für den öffentlichen Raum.

Einstecken und Aufladen − so einfach sollte der Ladevorgang für Elektrofahrzeuge sein. Was einfach klingt, hat es in sich, denn Elektro-Mobilität ist mehr als die Elektrifizierung des Antriebs. Damit unterschiedliche E-Mobile immer und überall sicher zapfen, sind Normen und Standards erforderlich. Dabei geht es um folgendes: Das E-Mobil muss sicher, zuverlässig und benutzerfreundlich aufgeladen werden, jedes Fahrzeug soll − zumindest in Europa − mit jeder Ladesäule interoperabel sein, volatile erneuerbare Energien sollen optimal eingesetzt werden und: Es muss eine Basis geben, auf der sich neue Geschäftsmodelle rund um die Mobilität der Zukunft entwickeln können.

Elektro-Mobilität ist ein System, in dem Automobilindustrie, Elektrotechnik, Informationstechnik und Energiewirtschaft zusammenwirken. Wenn das E-Mobil Teil eines integrierten Energiesystems werden soll, bedarf es gemeinsamer Standards.

Ein einheitlicher Ladestecker möglichst für ganz Europa

Deutlichstes Erkennungsmerkmal des E-Mobils ist der Ladestecker − die Anforderungen beschreibt die Norm IEC 62196. Im Teil 2 der Norm geht es um Ladestecker für den Anschluss des Fahrzeugs an das Wechselstromnetz. Während sich Europa für die Fahrzeugseite bereits auf den Typ 2-Stecker verständigt hat, werden für die Ladestation länderabhängig derzeit Typ 2- oder Typ 3-Stecker favorisiert. Phoenix Contact unterstützt den Ladestecker vom Typ 2, der ein- und dreiphasiges Laden ermöglicht. Bei einer maximal zulässigen Stromstärke von 63 A wird die ganze Bandbreite unterstützt: von der langsamen Ladung daheim mit 3 bis 4 kW bis zum schnellen Laden an leistungsfähigen Ladepunkten mit bis zu 43 kW. Neben den Leistungskontakten L1-L3, N und PE hat das Steckgesicht zwei weitere Steuerkontakte − CP und PP. Sie sind Teil des Sicherheitskonzepts des Gesamtsystems und bilden auch Steuerungsfunktionen ab. Im Vergleich zu konkurrierenden Lösungen der Normenreihe ist dieser Stecker auch unter widrigen Bedingungen zuverlässig einsetzbar.

Zusätzliche Kontakte

Für das schnellere Laden mit Gleichstrom wurden die Geometrien der Ladestecker um zusätzliche DC-Kontakte erweitert. Damit sind am Fahrzeug beide Ladearten möglich. Für das DC-Laden werden die Steuerungsfunktionen des AC-Steckers über die CP- und PP-Kontakte übernommen. Die Leistungskontakte kommen mit Strömen bis zu 200 A und Ladeleistungen bis zu 150 kW zurecht. Diese Lösung könnte schon heute die Ladeleistungen künftiger Batterie-Generationen übertragen.

Die grundsätzlichen Anforderungen an das Ladesystem beschreibt die Normenreihe IEC 61851: Sicherheitsanforderungen und Interoperabilität zwischen unterschiedlichen Fahrzeugen und Ladestationen. Die Grundanforderungen werden in Teil 1 beschrieben, Anforderungen an Fahrzeug und Ladestation finden sich in den Teilen 21 bis 24. Dem CP(Control Pilot)-Kontakt des Ladesteckers kommt dabei eine besondere Bedeutung zu. Zum einen überwacht er die Verbindung der Schutzerde zwischen Fahrzeug und Ladestation − als Maßnahme zum Personenschutz.

 

Elektro-Mobilität: Eine Roadmap für die Normung

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