Које стандарде мора да испуњава станица за пуњење електромобила како би радила?

Електрична безбедност и инсталација: Усклађеност са NEC и националним прописима

NEC члан 625: Основни захтеви за опрему за напајање електромобила (EVSE)

Члан 625 Националног електротехничког кодекса прописује основна правила безбедности приликом инсталисања опреме за пуњење електромобила. Кодекс одређује да се ове станице не смеју постављати на местима где их возила могу погодити, да морају имати најмање 18 инча простора између доњег дела уређаја и тла, а спољашњи модели морају имати поклопце који отпорно реагују на штету од воде. Такође, обавезна је поставка прекидача за хитно искључење који је јасно видљив са сваког места за пуњење. Поред тога, сви делови који обрађују висок напон морају имати одговарајуће ознаке, како техничари тачно знају са чиме имају посла приликом извођења поправки. Ова упутства помажу да се очува безбедност свих и осигура исправно функционисање опреме током дужег временског периода.

Заштита ГФЦИ, уземљење и заштита од прекомерног струјања према НЕЦ 2023

Према Националном кодексу за електричну енергију из 2023. године, свака утичница за опрему за напајање електричних возила мора имати заштиту прекидача струје због грешке у земљи. Уређаји за заштиту од грешака у земљи активирају се када струја цурења прелази 20 милиампера, што је веома важно за безбедност људи од електричног удара. Болја правила уземљења помажу у стварању путева са ниском импедансом за грешке, а уређаји за заштиту од прекомерне струје морају бити у складу са оном струјом коју проводници могу да поднесу. Пошто се пушење електричних возила сматра сталним оптерећењем, електричари морају димензионисати струјне кола тако да раде само са 80% своје максималне номиналне вредности. На пример, струјно коло од 50 ампера заправо може подржати око 40 ампера стално, без прегревања. Сви ови различити нивои безбедности раде заједно како би се суочили са главним разлозима електричних пожара који настају када неко погрешно постави пушење свог електричног возила код куће или у пословним просторима.

Димензионисање струјних кола, струјна способност проводника и разматрања термалног управљања

Приликом пројектовања кола за станице за пуњење електромобила, инжењери морају обратити посебну пажњу на пад напона у систему. Код пуњача другог нивоа, нарочито је важно задржати овај пад испод 5% како би се осигурала ефикасна радна способност и дужи век трајања опреме. Проводници који се користе у овим инсталацијама морају задовољавати стандарде наведене у NEC табели 310.16. Али постоји још један фактор: када температура околине премаши 86 степени Фаренхајта, пропусност проводника мора бити смањена. Због тога многи стручњаци препоручују употребу бакарних каблова који су категорисани за 90 степени Целзијуса, јер то пружа додатну заштиту од загревања. Системи за надзор топлоте такође имају кључну улогу. Ови сензори смањују проток струје чим унутрашња температура достигне око 140 степени Фаренхајта. Ова аутоматска реакција спречава оштећења услед прегревања компоненти, нарочито зато што је деградирана изолација један од главних разлога због којих се EVSE јединице превремено кваре у стварним условима.

Сертификација опреме и међународни стандарди: UL, IEC и ISO

UL 2594 и UL 2231: Сигурносна сертификација за AC и DC системе пуњења

Стандард UL 2594 има за циљ да осигура да опрема за AC пуњење испуњава основне захтеве за електричну сигурност, као што су одговарајући отпор изолације и држање струје цурења у оквиру безбедних граница. Постоји још и UL 2231 који се фокусира на заштиту радника кроз системе за надзор грешака на земљи, који функционишу како за AC тако и за DC инсталације. Сертификација није само папирни посао. Опрема мора проћи строге тестове у екстремним условима, укључујући симулацију топлотног оптерећења када температура достигне око 50 степени Целзијуса. Предузећа желе да им производи буду сертификованi, па зато морају дозволити инспекторима приступ својим објектима и сваке три године достављати нове резултате тестова да би задржали важећу сертификацију. И будимо искрени, ако произвођачи занемаре ове стандарде, често се суочавамо са прекомерним проблемима у домаћим електричним инсталацијама услед подређене опреме.

IEC 61851-1 и IEC 62196: Глобални стандарди за интерфејс и прикључке за пуњење

Стандард IEC 61851-1 описује начин на који електрична возила и њихове станице за пуњење комуницирају током процеса пуњења, обухватајући четири различита начина пуњења који одговарају разним нивоима преноса снаге. У међувремену, стандард IEC 62196 бави се физичким конекторима. То укључује уобичајене типове као што су Type 1 (познат и као J1772), Type 2 (Mennekes прикључак) и варијанте комбинованог система за пуњење (CCS). Ови стандарди су кључни зато што омогућавају да различити системи без проблема функционишу заједно. На пример, иако европски CCS2 конектори изгледају другачије од северноамеричких CCS1 конектора, они и даље исправно функционишу заједно због заједничких протокола за комуникацију. Када је реч о издржљивости, сви званично сертификовани конектори морају имати најмање IP54 степен заштите, што у основи значи да могу издржати прашину и прскање воде са било ког правца, не губећи при том функционалност. Овај степен заштите осигурава поуздан рад чак и у неповољним временским условима.

ISO 15118: Омогућавање безбедног укључивања и напајања и интеграције возила са мрежом (V2G)

ISO 15118 доноси безбедну дигиталну аутентификацију помоћу PKI оквира, што омогућава укључивање и пушење када аутомобили могу аутоматски да препознају своје власнике заслугом малих дигиталних сертификата уграђених управо у њих. Оно што је заиста занимљиво код овог стандарда јесте то како обухвата двосмерни ток енергије за примене као што је V2G. Спецификације дефинишу прилично детаљне протоколе за контролу напајања како би све радило глатко. Када је реч о комуникацији између возила и пуњача, постоје опције попут комуникације преко електричне инсталације или старих добрих Етернет каблова, који су способни да пренесу податке брзинама око 10 Mbps. А да не заборавимо ни паметне алате за управљање оптерећењем који долазе као стандард. Ове функције стално подешавају брзину пуњења на основу онога што се у датом тренутку дешава са електричном мрежом, чиме се спречава прекомерно оптерећење у времену вршног оптерећења.

Interoperabilnost komunikacije i mreže: OCPP, OCPI i SAE protokoli

OCPP 1.6J i 2.0.1: Daljinsko upravljanje, nadzor i ažuriranja firmvera

Protokol otvorene tačke za punjenje, poznat kao OCPP, omogućava da se stanice za punjenje električnih vozila različitih proizvođača daljinski povezuju i koriste. Kada je OCPP u funkciji, operateri mogu u realnom vremenu pratiti stanje stanica, dobijati automatska upozorenja o problemima sa povezivanjem ili kvarovima na hardveru i instalirati ažuriranja softvera sa jednog centralnog mesta, umesto da stalno šalju tehničare na teren. Verzija 2.0.1 donela je značajna poboljšanja u sigurnosti, uključujući enkripciju komunikacije i ugrađenu kompatibilnost sa standardom ISO 15118 koji omogućava vozilima da se automatski pune čim se povežu. Za one koji upravljaju velikim mrežama punionica, OCPP omogućava praćenje svake sesije punjenja putem detaljnih zapisa sa podacima brojila, kao i slanje naredbi, poput ponovnog pokretanja neispravnog uređaja, direktno sa kontrolne table, bez potrebe za prisustvom osoblja na fizičkoj lokaciji.

OCPI 2.2: Omogućavanje roaminga i naplate preko više mreža za korisnike električnih vozila

OCPI verzija 2.2 u osnovi uspostavlja standardizovane roaming ugovore između različitih mreža za punjenje električnih vozila, tako da vozači mogu bez problema priključiti bilo gde. Sistem objedinjuje stvari poput autorizacionih tokena, načina pokretanja sesija i različite vrste informacija u realnom vremenu o dostupnosti stanica, ceni i promenama cena koje se dešavaju u letu. Kada se neko prijavi putem svog glavnog pružaoca usluga punjenja, automatski dobija pristup i drugim kompatibilnim stanicama. Svi podaci o sesijama uređuju se iza scene između različitih platformi. Ovi standardizovani interfejsi za programiranje aplikacija omogućavaju povezivanje sa različitim sistemima plaćanja, što znači da korisnici dobijaju jedan jedinstveni mesečni račun koji pokriva sva njihova punjenja na različitim mrežama.

Kompatibilnost utikača i prelazak ka NACS-u u Severnoj Americi

J1772, CCS1, CHAdeMO i NACS: Koegzistencija i prelazak u industriji

PEV tržište širom Sjeverne Amerike trenutno uključuje više tipova konektora. Imamo J1772 konektore za punjenje nivoa 2 naizmeničnom strujom, CCS1 priključke za brže sesije jednosmerne struje i starije instalacije koje još uvek koriste CHAdeMO tehnologiju. Tržište se međutim čini da kreće ka nečemu što se naziva Severnoamerički standard za punjenje, ili kraće NACS. Ovaj novi standard nudi jedan kompaktni priključak koji može obraditi i naizmeničnu i jednosmernu struju. Zvanično priznat prema standardima SAE J3400 kasnije ove godine, NACS može dostaviti impresivne nivoe snage do 1 megavata na kolu jednosmerne struje. Takođe je povezan sa onim što mnogi smatraju najvećom javnom mrežom za punjenje dostupnom danas. Većina velikih proizvođača automobila planira opremiti svoja vozila ugrađenim NACS priključcima počevši otprilike od 2025. godine, što znači manje glavobolje vezanih za adaptore za vozače. Onima koji prolaze kroz period tranzicije, nemojte previše brinuti. Stari CCS1 i J1772 terminali će ostati funkcionalni zahvaljujući univerzalnim adapterima i punjačima višestrukih standarda. Ova postavka osigurava gladak rad za sadašnje vlasnike električnih vozila i istovremeno obezbeđuje da se novac za infrastrukturu ne troši na zastarelim sistemima.

Propisi i operativna usaglašenost: lokalni zakoni i standardi za tehničare

Državne i provincijske regulative: CA Title 24, NY RevStat §32 i CSA C22.3 br. 10

Када је у питању опрема за напајање електричних возила (EVSE), праћење националних прописа је само почетна тачка. Регионални правила такође имају велики значај у погледу где и како се ови системи инсталирају. Узмимо Калифорнију, на пример, где Титула 24 захтева да нове зграде имају инфраструктуру спремну за EV, са одговарајућим електричним колима и довољно простора на табли. Преко реке у Њујорку, чланак RevStat 32 фокусира се на обезбеђивање приступачности јавних станица за пуњење свима, што подразумева јасне знакове и једноставне системе плаћања на самим станицама. На северу у Канади, стандард CSA C22.3 No. 10 бави се начином прикључења корисника на мрежу и врстом размака који мора бити очуван око опреме. Већина локалних прописа захтева дозволе пре него што се започне инсталација, као и редовно извештавање о раду. Постоје и финансијске стимулације за компаније које исправно прате правила. Са друге стране, непоштовање ових смерница може довести до озбиљних последица, укључујући казне до педесет хиљада долара по прекршају према подацима NREL-а из 2023. године, као и значајна одлагања у завршетку пројеката на време.

NFPA 70E и OSHA 1910.333: Обука из безбедности на раду са електричном енергијом за одржавање пуњача за EV

Када је у питању безбедност техничара током одржавања EVSE опреме, постоје одређени стандарди које морају бити испоштовани. Стандард NFPA 70E прописује јасне смернице у вези граница лук-пробоја и захтева ношење заштитне опреме отпорне на пламен сваки пут кад се ради на активним електричним системима. У међувремену, OSHA пропис 1910.333 наводи захтеве за правилне процедуре закључавања/означавања, као и коришћење изолованих алатки за рад на колима са напоном већим од 50 волти. Програми обуке обично обухватају неколико кључних области, укључујући спровођење детаљне процене опасности пре сервисирања опреме, знање шта треба предузети у случају хитног искључивања, нарочито у ретким, али опасним ситуацијама термалног трчања, као и проверу уземљења, што је посебно важно за станице за брзо пуњење једносмерном струјом. Радници морају да присуствују годишњим освежавајућим сесијама само да би задржали свој статус овлашћења. Компаније које прате ове протоколе безбедности имају драматичан пад производних повреда, око 67 процената, према недавним подацима BLS-а из 2024. године. Поред тога, избегавају скупе кварове опреме који могу износити чак 740.000 долара сваки пут кад дође до проблема.

Često postavljana pitanja

Šta je NEC član 625?

NEC član 625 propisuje osnovna pravila za bezbednu instalaciju opreme za napajanje električnih vozila, uključujući aspekte poput postavljanja, zahteva za prekidač za hitno isključenje i obeležavanje radi održavanja.

Zašto je GFCI zaštita važna za EVSE?

GFCI zaštita je od presudnog značaja za sprečavanje električnog udara tako što se aktivira kada struja curenja premaši bezbedne granice, na taj način štiteći korisnike od mogućih električnih opasnosti.

Kako međunarodni standardi poput UL i IEC utiču na bezbednost EVSE?

Međunarodni standardi poput UL i IEC osiguravaju bezbednost AC i DC sistema za punjenje kroz strogo testiranje, podstiču pouzdan rad i smanjuju rizike povezane sa opremom lošeg kvaliteta.

Koju ulogu ima ISO 15118 u punjenju električnih vozila?

ISO 15118 omogućava sigurnu integraciju plug-and-charge tehnologije i podržava sisteme Vehicle-to-Grid kroz detaljne protokole kontrole snage, poboljšavajući efikasnost infrastrukture za punjenje električnih vozila.

Kako lokalni propisi utiču na instalacije EVSE?

Локални прописи, као што су CA Title 24 и NY RevStat Section 32, одређују специфичне захтеве за EVSE инсталације, обезбеђујући приступачност, усклађеност и безбедност кроз дозволе и редовно извештавање.