Villanyszerelők Lapja

Áttekintő táblázat alapján

Elektromosautó-töltőállomások kiválasztási szempontjai

2020. április 14. | Kozma László |  999 | |

Elektromosautó-töltőállomások kiválasztási szempontjai

Az áprilisi áttekintő táblázatunkban az elektromosautó-töltők területén végeztünk összehasonlítást, bemutatva a hazai piac kínálatát. A különböző gyártók számos készüléket és típust gyártanak, ráadásul mivel egy fiatal üzleti lehetőségről (alig 5-6 éves fejlesztésekről) beszélünk, ezért a gyártmányok is elég eltérőek mind dizájnban és kialakításban, mind pedig tudásban és árban. Ugyanakkor műszaki cikkekről lévén szó, kötelező a gyártóknak bizonyos szabályokat és szabványokat betartani, míg másokat pedig érdemes, ha el szeretnék adni termékeiket a vevőknek. Nézzük meg, melyek azok a szempontok, amelyek alapján ki tudjuk választani az ügyfelünknek legmegfelelőbb töltőállomást.

Áttekintő táblázat

Elektromosautó-töltőállomások típusai és kategóriái

Általánosságban elmondható, hogy az elektromosautó-töltőállomások lehetnek váltakozó áramú vagy egyenáramú kivitelűek, azaz a töltésüket AC vagy DC árammal végzik el az autók irányába.

Az AC töltőállomások egyszerűen tartalmaznak egy mágneskapcsolót és egy elektronikát, számítógépes körítéssel (alaplap, memória, processzor) és ha minden rendben van (autó és töltőállomás tud kommunikálni egymással, a fázisok vagy a fázis-nulla sorrend rendben van, a földelés hibátlan, a nullavezető megvan) és autó kerül a töltőállomásra töltési céllal, akkor az elektronika meghúzó parancsot ad a kontaktornak és elindul a töltés. Tehát az 1 fázisú töltőállomások 230 V, míg a 3 fázisú töltőállomások 400 V feszültséget kapcsolnak az autó beépített, fedélzeti töltőállomására (konyhanyelven, helytelenül inverter, AC/DC átalakító, töltésvezérlés) és ez az egység végzi az átalakítást DC áramra az akkumulátorok felé. Ezért az AC töltőállomások kisméretűek és néhány kg, legfeljebb 20 kg súlyúak és bekötésük, beüzemelésük meglehetősen egyszerű és gyors.

A DC töltőállomások nagyteljesítményűek (20 kW felettiek, akár egészen 350 kW-ig) viszont magukba foglalják azokat a teljesítményelektronikai elemeket és azok kiszolgáló egységeit, valamint hűtésüket, amelyeken keresztül már a töltőállomásban átalakítják a 400 V-os váltakozófeszültséget 485 vagy 500 V DC egyenáramú feszültségre, és kiadnak 50 A-től akár egészen több 100 A-ig teljesítményt a töltéshez. Ezért ezek a töltőállomások közvetlenül az autók akkumulátor-kapcsaira csatlakoznak, maga a töltőállomás végzi a töltésvezérlést és megkerüli ez az ág az autó fedélzeti töltőjét. A DC elektromosautó-töltőállomások nagyméretűek, nehezek és beüzemelésük is időigényesebb.

 

A Villanyszerelők Lapjában eddig inkább AC töltőállomásokkal foglalkoztunk, lévén ezek a változatok adják a piaci igények jó 90 %-át mennyiségben és ezek azok a típusok, amelyeket jellemzően villanyszerelők kezelnek. A DC töltőket sok esetben a gyári képviseletek értékesítik közvetlenül és gyári csapatok, szervizek üzemelik be. A DC töltők tulajdonképpen a mai autók benzinkút-szinonimái, míg az AC töltők sok helyen és sok formában elérhetők.

Elektromosautó-töltőállomások típusai és elhelyezkedésük

Váltakozó áramú töltőállomások műszaki szempontjai

Az AC elektromosautó-töltőállomásokat is több szempont szerint lehet csoportosítani: háztartási vagy közületi, kábeles vagy aljzatos, esetleg teljesítmény alapján. Ezeket mind külön-külön figyelembe lehet venni. AC elektromosautó-töltők léteznek 3,7 kW, 7,4 kW, 11 kW és 22,1 kW teljesítménnyel, beépített kábellel vagy aljzatos változatban, esetleg háztartási aljzattal kiegészítve kisebb járművek (e-biciklik, elektromos motorok, elektromos rollerek) töltésére.

Tehát ki lehet választani műszaki szempontok alapján egy töltőállomást. Ide vonatkozó szempont, hogy a kiválasztásra kerülő töltőállomás feleljen meg a termékszabványoknak, mondhatnánk: természetesen. Ez a töltőállomások esetében a teljesség igénye nélkül az IEC/EN 61851 töltőállomás-szabvány, az IEC/EN 62196 csatlakozó szabványok, ha tartalmaz a töltőállomás védelmi készülékeket (kismegszakító, áram-védőkapcsoló), akkor azon termékszabványok pl. IEC/EN 60947, ha fogyasztásmérés van benne, akkor az EN 50470 szabvány. Talán érdemes még megnézni az EV Ready (töltőállomás és elektromosautó-gyártók szövetsége) és ZE Ready (Renault autógyártó követelmények) tanúsítványokat is, mert ezek szigorúbbak bizonyos szempontok szerint, mint a szabványok, bár ezek meg nem léte nem okozhat akadályt a töltőállomások alkalmazásában, legfeljebb extra biztonságot adhat, ha ezekre is figyelünk.

Ezen túl, mivel olyan helyekre kerülhetnek fel töltőállomások, ahol különböző hatások érhetik a berendezést, ezért érdemes odafigyelni arra, hogy megfelelő IP környezeti és IK mechanikai védettséggel rendelkezzen.

Nagyon fontos műszaki szempont az, hogy milyen integráltságú védelmekkel rendelkeznek a töltőállomások. A táblázatból kiderül, hogy a gyártók itt már más stratégiát választottak. Van olyan gyártó, amelyik szinte minden szükséges védelmet beleépít a töltőállomásba, mások pedig ezt külön kialakítva (például egy elosztószekrényben) követelik meg. Ebből a szempontból kötelező gondoskodni a túláramvédelemről (pl. kismegszakító), emberi védelemről (áram-védőkapcsoló) és fontos gondoskodni a túlfeszültség-védelemről. A szivárgó áram elleni védekezés is többféle lehet, erről is írtunk már cikket korábban, mivel ennek szabályozása változott is nem olyan rég (VL 2019/6.). Az új megközelítésben a szabványok megkövetelik minden AC töltőállomás esetében a B típusú áram-védőkapcsoló alkalmazását, ettől csak akkor lehet eltekinteni, ha a töltőállomásban integráltak egy B típusú szivárgóáram-figyelő relét. Ha ez a beépített FI relévédelem megvan a töltőben, akkor a töltő előtt az áramkörben elegendő az A típus használata. Ez gazdasági szempontból nagyon nem mindegy, mert míg az A típusú áramvédők 10 ezer Ft körüli nagyságrendben érhetők le, addig a B típusú változatok 100 ezer Ft fölött rendelhetők.

Természetesen ezen paramétereket a nevesebb gyártók és készülékeik teljesítik, itt is érvényes az a szabály, hogy ismeretlen forrásból, név nélküli gyártmányokkal vagyonokat és emberéleteket lehet veszélyeztetni – alkalmazásuk nem éri meg.

Védelmi készülékek, fogyasztásmérő és csatlakozások előkészítése egy elektromosautó-töltőállomás oszloptartó szerkezetében

Az, hogy egy töltőállomás rendelkezik-e gyártói applikációval, beépített weboldallal, kommunikációval, belső méréssel, sokat tud könnyíteni a töltőállomások megszerelésében és beüzemelésében, de nem alapvető feltétele a kiválasztásnak. Természetesen ezek az extra szolgáltatások és kiegészítők adott esetben drágíthatják a töltőállomás árát, vannak típusok, amelyek ezek nélkül nem is rendelhetők, de bizonyos esetekben ezekre elengedhetetlenül szükség lehet és nem is valósítható meg a töltőállomás üzemeltetése nélkülük. Cikkünk második felében ezekre részletesen kitérünk.

Gazdasági vagy alkalmazás alapú kiválasztás

A műszaki szempontok nagyon fontosak, hiszen azok biztosítják a biztonságos és megbízható töltést és a felhasználók védelmét. Azt azonban a táblázatból is ki lehet olvasni, hogy a megbízható és ismert gyártók ezen feltételeknek megfelelnek, különben lapunk nem is jelentetné meg ezeket a típusokat. Könnyebb és célravezetőbb talán a felosztást gazdasági alapon megközelíteni, mert a kiválasztásnál oda kell arra is figyelni, hogy a megrendelő (legyen az magánember vagy kereskedelmi egység) a pénzéért a legoptimálisabb megoldást kapja, vagyis a legjobb változatot a legoptimálisabb áron. A gazdasági kategóriák jól behatárolják a töltőtípusok elhelyezkedését és alkalmazási lehetőségeit is.
A legelső kiválasztási szempont az, hogy lakossági vagy közületi/kereskedelmi célokra keresünk elektromosautó-töltőállomást. Ugyanis itt már különválik a további sorrend vagy kiválasztási szempontrendszer.

Háztartási típusú elektromosautó-töltőállomások

A háztartási típusú töltőállomásokat értelemszerűen az otthonokban lehet elhelyezni, azon belül is az önálló, egy tulajdonossal bíró házak, kertes házak kültéri vagy beltéri helyszínein, garázsokban. Fel lehet még szerelni olyan különálló garázsokban is, ahol a garázsnak egy tulajdonosa van. Azért fontos szempont az egy tulajdonos, mert az ilyen legolcsóbb háztartási típusok általában nem képesek semmilyen kommunikációra, nem rendelkeznek kiolvasható méréssel és nem köthetők be semmilyen kommunikációs hálózatba, esetleg azonosítást sem tudnak elvégezni. Legfeljebb egy kulccsal lehet lezárni ezeket a típusokat. Így tehát a töltések mérése a töltőben nem oldható meg, vagyis a szolgáltatás igénybevétele és elszámolása ilyen módon nem oldható meg, de valljuk be őszintén, erre nem is nagyon van  igény, hiszen ha a töltőt a saját házunkban vagy garázsunkban, esetleg udvarunkban szereltük fel, akkor többnyire nem is vagyunk arra kíváncsiak, hogy ki, mikor és mennyit töltött az állomásról. Természetesen a háztartási típusú töltőállomás nem jelenti feltétlen azt, hogy a töltési teljesítmény kicsi. Az ilyen típusú töltők között is megtalálhatók a háromfázisú 11 vagy akár 22 kW-os teljesítmények, bár háztartások esetén még egyelőre jellemzőbb az egyfázisú 3,7 vagy 7 kW teljesítmény. Sőt, az ilyen töltőállomások között általában elérhetők töltőkábeles változatok is, nem csak az aljzatos típusok. Otthoni típus kiválasztásához több szempontot is érdemes lehet figyelembe venni. Vannak kényelmi szempontok, mint például a beépített kábeles változat. Ezek egy kicsit drágábbak, mint az aljzatos típusok, hiszen a kábel és a végén a nagyteljesítményű csatlakozó extra költséget jelent a gyártóknak. Ugyanakkor nagyon kényelmessé teszi ez a típus az autó töltését, hiszen a kábelt nem kell az autóból kivenni, az mindig ”kéznél” van a töltőn. Ennek a megoldásnak nem csak kényelmi, hanem egy nagyon praktikus és biztonságos oldala is van: a kábelt nem fogjuk soha otthon felejteni. Az elektromosautó-tulajdonos gyorsan meg fogja tanulni, hogy 1-2 töltőkábelt (háztartási aljzatba dugható és töltőállomáshoz használható) mindig magánál kell hordania, ha nem akar bajba kerülni egy lemerülés közeli helyzetben. Ha ezt a kábelt ki kell venni az autó töltéséhez otthon is, akkor előfordulhat olyan eset, hogy otthon marad. Ilyenkor viszont az autó nem lesz tölthető más helyszínen vagy nyilvános helyen. Arra viszont érdemes odafigyelni, hogy a beépített kábeles típus törvényszerűen egyfajta csatlakozótípussal rendelkezhet kizárólag (T1 vagy T2 típus), következésképp csak egyfajta típusú autó tölthető vele. Tehát a beépített kábel mellett szólnak érvek és ellenérvek is.

Egy nagyon fontos szempontot biztosan érdemes figyelembe venni a háztartási töltések esetén: az elektromos autót várhatóan minden nap tölteni kell, illetve érdemes otthon. A mindennapos töltés egyrészt egyfajta kényszer a megtehető távok miatt, de saját jól felfogott érdek is. A hosszan tartó és kisebb teljesítményű folyamatos rátöltés a manapság használatos Li-Ion vagy LiFePo akkumulátorok esetén jelentősen megnövelheti az akkumulátor élettartamát, akár több évvel is. Viszont az ilyen töltéseket nem érdemes háztartási aljzatról megtenni, még akkor sem, ha az aljzat ipari kivitelű. Ezeket a csatlakozókat ugyanis nem arra találták ki, hogy minden nap, akár több kW vagy több 10 kW-os teljesítményt vigyenek át hosszú órákon keresztül. Ezek a háztartási aljzatok rövidebb-hosszabb idő alatt el fognak ”fáradni”, a melegedés hatására a szigetelések merevvé, töredezetté válnak, majd át fognak ütni. Jobb esetben a védelmek leoldanak és „csak” szimplán nem lesz tölthető arról az áramkörről az autó, rosszabb esetben viszont tűz üthet ki és vagyoni károk, illetve személyi sérülés is bekövetkezhet, ezt nyilvánvalóan senki nem akarhatja. A javaslat az, hogy az autótöltésekre szakemberek alakítsanak ki külön, dedikált áramkört, megfelelő védelmeket építsenek be és a csatlakozáshoz használjalak töltőállomásokat.

Teljesen vagy részlegesen publikus típusú elektromosautó-töltőállomások

A publikus töltőállomások olyan helyszínen találhatók meg, amelyeket sokan közelítenek meg, ahol sokan parkolnak, ügyeket intéznek, szórakoznak, pihennek. Ebbe a kategóriába sorolhatók a társasházak is, mindjárt meglátjuk, hogy miért. Az ilyen töltőállomások legfontosabb ismérvei, hogy ezek már robusztusabb kivitelűek, hiszen többen és sűrűbben is használjuk őket különösebb kontroll és felügyelet nélkül, illetve ezeknek a készülékeknek már képesnek kell lenniük arra, hogy valamilyen kommunikációs csatornán keresztül közölni tudják az állapotukat, illetve a mérések segítségével meg tudják mondani, hogy ki, mikor és mennyit töltött az állomásról.

A robusztusabb kivitel annyit tesz, hogy jellemzően fém házba kerül a töltőállomás, nem olyan könnyen lehet a burkolatot megbontani, kereskedelmi forgalomban nem kapható csavarfejekkel látják el a rögzítendő részeket, esetleg plombálhatóságról is gondoskodnak. Másik fontos szempont, hogy ezek a publikus töltőállomások az esetek döntő többségében nem rendelkeznek beépített kábellel, azaz aljzatos típusok. Mivel Európában a T2-es típusú csatlakozás a szabványos, ezért ezeket a töltőket T2-es aljzattal látják el. Így megelőzhető a beépített kábel megrongálódása, ellopása, illetve annak nem megfelelő elhelyezése is. Ha nincs beépített kábel, akkor az biztosan nem fog belelógni hóba vagy víztócsába, és az is biztos, hogy nem fog elöregedni, vagy megtörni/elszakadni a szigetelése sem. Mivel az autótulajdonosoknak egyébként is mindig hordaniuk kell a saját kábelüket (és ők ezzel tökéletesen tisztában vannak és hordják is), ezért ha a töltőállomás aljzatos típus, akkor a töltés nem jelent gondot.

A hordozható kábel töltés közben nem húzható ki sem az autóból, sem pedig a töltőállomásból, mert erről a követelmények gondoskodnak, így a kábelt elvinni vagy másik autóba átdugni nem lehet, töltés közben a helyszín nyugodtan elhagyható. Természetesen arra, hogy a töltőállomás töltés közbeni reteszelésre alkalmas-e, oda kell figyelni és a gyártótól ezt meg kell kérdezni!

A publikus töltőállomások másik fontos ismérve az okos, kommunikációra képes tulajdonság. Ez azt jelenti, hogy a töltőállomás el tudja azt mondani magáról, hogy milyen csatlakozóval szerelték fel, a töltőállomás működőképes-e, a töltőállomás éppen használatban van-e vagy szabad, és nem utolsó sorban azt is, hogy ki, mikor és mennyi töltést vételezett a töltőről. Publikus töltők esetében a töltő tulajdonosa biztosan nem fog kezelőszemélyzetet állítani minden töltő mellé, aki figyeli a töltőket és leolvassa a töltések után a mérőkészülékeket, ezért fontos a kommunikáció. Természetesen a kommunikáció lehet vezetékes (Ethernet kábel) vagy vezeték nélküli (WiFi vagy GSM) és valamilyen protokoll (ModBus, ProfiBus, TCP/IP) szerinti. Ezek közül már bármelyik jó lehet, bár egyik-másik könnyebben használható, a lényeg az, hogy a töltő ezek közül valamelyikre vagy több változatra is képes legyen. Mivel az internet a világon szinte mindenhol elérhetővé kezd válni, ezért egy RJ45-ös csatlakozón keresztüli Ethernetes kábelcsatlakozás és a TCP/IP protokoll szinte elengedhetetlen, amely nagyon könnyen integrálhatóvá teszi az ilyen tulajdonságokkal felszerelt töltőket. Továbbá fontos szempont ezen töltők esetében az OCPP protokoll használata, amely a töltőállomások közös nyelve az azokat felügyelő rendszerek irányába. Ezen töltőknek tudniuk kell OCPP-n keresztül kommunikálni.

Töltés felügyelete, vezérlése és kezelése mobilapplikáción keresztül

A kommunikációval és méréssel együtt a töltőnek arra is képesnek kell lennie, hogy a töltő személyt valamilyen formában azonosítani legyen képes. Ezen tulajdonság segítségével lehet a töltések után számlázni. Az azonosítás történhet a helyszínen egy olvasó segítségével (RFID, NFC, mágnesszalag, vonalkód, QR-kód), vagy távolban egy háttérszoftver révén (pl. egy mobilalkalmazáson keresztüli bejelentkezés vagy egy QR-kód beolvasása után).

Azonosítás RFID-kártyával egy elektromosautó-töltőállomáson a töltés elindításához

Szoktak alkalmazni az ilyen kereskedelmi típusú töltők esetén energiamenedzsment vagy energiakorlátozó megoldásokat is annak érdekében, hogy egy adott helyszínen utólag felszerelt töltőállomások keltette többletenergia-igény miatt ne kelljen transzformátorállomást cserélni, hálózatot fejleszteni, ugyanakkor rugalmasan és állandóan ki lehessen használni a rendelkezésre álló vagy lekötött energiamennyiségeket.

„Benzinkútszerű” elektromosautó-töltőállomások

Említsük meg azért a szinte soha nem részletezett „benzinkútszerű” töltőállomásokat a teljes kép érdekében. Ezek a mostani üzemanyagtöltő-állomások szinonimái vagy azok lesznek, annyi különbséggel, hogy várhatóan sokkal sűrűbben fognak elhelyezkedni és több helyszínen lesznek elérhetők, mint a benzinkutak.

Ezek a DC villámtöltők csak beépített kábellel rendelhetők, hiszen itt a nagy teljesítmény átvitelére vastag és nehéz kábeleket, illetve nagyméretű csatlakozókat alkalmaznak, ezeket nem lehet könnyen hordozni és használatuk is nagyobb odafigyelést igényel. Általában az ilyen töltőállomások több töltőfejjel rendelkeznek, hogy ki tudjanak szolgálni minden töltőcsatlakozóval rendelkező autót. Ezeken keresztül képesek DC töltésre is a CHAdeMO és a CCS (Combined Charging System) csatlakozókon, de fel szokták szerelni T2 típusú csatlakozóval is, amin AC nagyteljesítményt képesek leadni. A töltők képesek párhuzamos töltésre is, egyszerre tudnak egy autót AC, míg egy másikat DC teljesítménnyel tölteni.

E-mobilitásE-töltőElektromos autó


Kérjük, szánjon pár pillanatot a cikk értékelésére. Visszajelzése segít a lap és a honlap javításában.

Hasznos volt az ön számára a cikk?

 Igen

 Nem

Kapcsolódó

Elektromosautó-töltőállomások

Elektromosautó-töltőállomások

Falra szerelhető, váltakozó áramú, 3 fázisú,1 töltőponttal rendelkező, 22 kW, T2 aljzatos, háztartási elektromosautó-töltőállomások áttekintő táblázata