Sledování kvality sítě a požadované účinnosti nabíjecích stanic EV
Elektromobily poháněné bateriemi (BEV) lze z externího zdroje nabíjet střídavým nebo stejnosměrným proudem. Jak je znázorněno na obrázku níže, při nabíjení střídavým proudem je střídavý proud ze sítě usměrněn až v palubní nabíječce (On Board Charger, OBC ) uvnitř vozidla, zatímco stejnosměrná nabíjecí stanice (DC fast charger, dále v textu jen „NS“) zajišťuje usměrnění proudu mimo vozidlo, tedy uvnitř samotné NS. Při porovnání vstupních AC napětí usměrňuje NS vyšší napětí, což ve výsledku zajistí vyšší výstupní stejnosměrný výkon, a tím vyšší rychlost nabíjení vozidla.
Během instalace těchto NS se proto pro zajištění jejich správné funkce provádí jak kontrola kvality jejich napájení z veřejné sítě, tak měření účinnosti AC-DC konverze stanice. V následujícím článku se dozvíte více o on-site měření právě těchto dvou parametrů.
Účel měření
Jak bylo řečeno výše, existují tedy dva důvody pro měření na NS:
- Ověření, že stanice není ovlivněna poruchami v síti při dodávce elektrické energie (tj. sledují se vstupní parametry do NS) a tím je zajištěn výstup do BEV v požadované kvalitě.
- Verifikace správné funkčnosti samotné stanice podle daných specifikací.
Při instalaci NS je pro jejího provozovatele důležité ověřit, že kvalita dodávané elektrické energie je v tolerancích, specifikovaných příslušnými normami. Výsledek měření proto může být mj. důkazem kvality či naopak nekvality dodávané energie, v důsledku čehož mohou být eliminovány případné problémy během nabíjení BEV. Zároveň je také možné identifikovat případně nesprávnou funkci samotné NS.
Na obrázku níže je uvedeno praktické provedení měření kvality napájení NS přímo v terénu. Měření probíhá v reálném provozu při nabíjení BEV (přičemž NS zde figuruje jako zátěž) a analyzátor kvality elektrické energie se nastaví tak, aby naměřené údaje zároveň zaznamenával. Připojení se provádí současně jak na vstupní straně do NS (tj. AC měření), tak na výstupní DC straně ze stanice. V závislosti na stupni nabití (SOC) a typu vozidla se doba měření může pohybovat od přibližně 15 minut do jedné hodiny.
Základní parametry vyhodnocované během měření
Řešení od společnosti HIOKI
Pro popsanou aplikaci doporučuje společnost HIOKI analyzátor kvality elektrické energie s označením PQ3198, a to díky jeho kompatibilitě s příslušnými normami, schopnosti provádět dvě nezávislá (AC a DC) měření současně, měřit harmonické, snadno nastavitelnému rozhraní a široké škále dostupných proudových senzorů.
1. Shoda s normami
PQ3198 splňuje požadavky normy IEC 61000-4-30 Ed. 3 třídy A. Norma klasifikuje metody měření v systémech střídavého napájení, stejně jako schopnosti měřicích přístrojů, do dvou tříd A a S. Protože třída A poskytuje spolehlivější měření kvality elektrické energie, je PQ3198 rovněž spolehlivějším měřidlem pro řešení případných sporů ohledně dodávky energie a zajištění shody s normami. Analyzátor kvality elektrické energie s certifikací třídy A, jako je PQ3198, tak může poskytnout důvěryhodné výsledky měření pro sledování požadovaných parametrů kvality elektrické energie.
2. Měření dvou obvodů
Čtvrtý napěťový kanál analyzátoru PQ3198 je izolován od prvních tří napěťových kanálů, díky čemuž je přístroj schopen bezpečně měřit kvalitu elektrické energie a účinnost ve dvou samostatných obvodech. Přístroj umožňuje ověřit kvalitu vstupu (střídavý proud) a výstupu (stejnosměrný proud) NS a tím současně měřit kvalitu a účinnost napájení mezi vstupem a výstupem.
3. Měření harmonických a THD
Kromě měření harmonických a THD až do 50. řádu je přístroj PQ3198 schopen zachytit také supraharmonickou složku (až do 80 kHz). Kombinací softwaru pro analýzu a vytváření zpráv (HIOKI PQ One) lze během okamžiku provést analýzu FFT supraharmonické složky a vytvořit zprávu o měření.
4. Snadné nastavení
PQ3198 nabízí předdefinované scénáře měření usnadňující rychlou konfiguraci přístroje před začátkem samotného měření. Předvolby, jako je například EN 50160, umožňují vyhodnotit, zda data odpovídají normě EN 50160, a to tak, že je analyzují a automaticky vygenerují posouzení na základě kolísání napětí během daného časového úseku (přesně tak, jak požaduje norma). Můžete si ale samozřejmě vytvořit i vlastní nastavení měřicích podmínek a toto uložit do paměti analyzátoru – a toto uložené nastavení používat opakovaně na jiných stanicích. Tím jsou zajištěny naprosto shodné podmínky měření v rámci například jednoho provozovatele (a výrobce) konkrétní NS.
5. Široká škála proudových snímačů
Flexibilní snímač CT7045 je ideální pro měření proudu ve stísněných prostorách, například právě uvnitř NS, a díky třem rozsahům (50, 500 a 5000 A) je nejvhodnější pro měření proudů ve skutečně širokém rozpětí. Co se týče stejnosměrného proudu, doporučili bychom snímač AC/DC CT7736 (AC/DC 600 A). Vzhledem k tomu, že k napájení našich flexibilních a AC/DC snímačů není potřeba síťový adaptér, je měření mnohem plynulejší než u proudových senzorů jiných výrobců a vyžaduje rovněž méně kabeláže.
