Oplaadbeveiliging is ongebruikelijk omdat de lading een voertuig van een persoon is, buitenshuis aangesloten door een ongetrainde gebruiker, urenlang, herhaaldelijk, jarenlang. Zeer weinig andere huishoudelijke of commerciële apparatuur combineert dit allemaal.
Het resultaat is een beschermingsvereiste die strenger is dan de huidige beoordeling alleen al doet vermoeden, en een verantwoordelijkheidsgrens tussen product en installatie waarvan vaak wordt aangenomen dat beide partijen naast elkaar liggen.
De functies die ergens moeten bestaan
Elk van deze kan legitiem in de oplader of in de installatie leven, en verschillende markten en ontwerpen plaatsen ze op een andere manier. Wat niet legitiem is, is dat beide partijen ervan uitgaan dat de ander er één biedt.
- Reststroomdetectie, inclusief de DC-component die voertuigelektronica kan introduceren.
- Overstroombeveiliging geschikt voor continu gebruik in plaats van intermitterende belasting.
- Beveiligingsbewaking van de aardingscontinuïteit, zodat een gebroken aarde onder spanning zetten voorkomt.
- Overspannings- en onderspanningsdetectie, ter bescherming van zowel voertuig als lader.
- Beveiliging tegen oververhitting, vooral bij de connector en de contactor.
- Gelaste contactordetectie, zodat een defecte schakelaar een circuit niet geruisloos onder spanning kan houden.
Waarom DC-reststroom hier specifiek van belang is
De vermogenselektronica in een voertuig kan bij storingen een gelijkstroomcomponent in het aardpad introduceren. Conventionele reststroomapparaten die zijn ontworpen voor wisselstroom kunnen door die DC-component ongevoelig worden gemaakt, wat betekent dat ze mogelijk niet uitvallen wanneer ze het meest nodig zijn.
Dit is de reden waarom de bescherming van EV-opladen een apparaat vereist dat geschikt is voor het verwerken van DC-reststroom, of detectie van de DC-component in de lader die een stroomopwaarts apparaat activeert. Welke aanpak wordt gebruikt, is een ontwerpbeslissing met gevolgen voor de kosten en de certificering.
Continu gebruik verandert de maatvoering
De meeste elektrische belastingen zijn intermitterend. Een oplaadsessie draait urenlang zonder onderbreking op of bijna de volledige nominale stroom, wat een plicht is die de meeste bescherming biedt en waar de bedrading gewoonlijk niet voor geschikt is.
Het gevolg is thermisch. Aansluitingen die geschikt zijn voor intermitterende belastingen kunnen bij voortdurende trek warm worden, en door de hitte worden verbindingen na verloop van tijd losgemaakt, waardoor de weerstand toeneemt, wat meer warmte produceert. Dat is het mechanisme achter een groot deel van de uitval van laadinstallaties.
Continuïteit van de aarde is een voorwaarde, geen monitor
De beschermende aarde zorgt ervoor dat het hele veiligheidsconcept werkt. Een oplader moet verifiëren dat deze intact is voordat deze wordt ingeschakeld en moet stoppen als deze tijdens een sessie verloren gaat, in plaats van dit als waarschuwing te melden.
Als de aarding van de voeding de continuïteit onzeker maakt, kunnen aanvullende maatregelen nodig zijn. Dat is een vaststelling aan de installatiezijde en verschilt per markt en per aanbodtype. Daarom kan dit niet alleen in het product worden opgelost.
Detectie van gelaste schakelaars
Een contactor die dichtlast, laat de uitgang onder spanning staan als de lader denkt dat deze uitgeschakeld is. De lader moet in staat zijn te detecteren dat zijn commando en de feitelijke status het niet eens zijn, en reageren door verdere bediening te weigeren en een fout te melden.
Om dit te detecteren is feedback van de contactor nodig in plaats van aan te nemen dat de opdracht van kracht is geworden, wat een hardwareontwerpbeslissing is die vroeg wordt genomen en duur is om later toe te voegen.
De grens die incidenten veroorzaakt
Het meest voorkomende beveiligingsgat is niet een ontbrekende functie, maar een functie die niet in eigendom is. De installateur gaat ervan uit dat de lader een aardlekbeveiliging van het vereiste type biedt; de lader gaat ervan uit dat de installatie dat wel doet. Beide zijn ergens gedocumenteerde standpunten, en geen van beide partijen heeft die van de ander gelezen.
Vraag direct aan een leverancier welke beveiligingsfuncties er in het toestel zitten en welke de installatie moet bieden. Een leverancier die niet meteen kan antwoorden, heeft niet nagedacht over de grens, die op zichzelf informatief is.
Lokalisatie heeft gevolgen voor de bescherming
Beveiligingscomponenten bevinden zich in het veiligheidspad, waardoor ze de meest beperkte onderdelen zijn tijdens kostenbesparingen of lokale inkoopactiviteiten. Een vervanging is hier eerder een certificeringsevenement dan een aanbestedingsbeslissing.
Dat is geen argument om ze uiteindelijk te lokaliseren. Het is een argument om dit als laatste te doen, met volledige kwalificatie, in plaats van als eerste, omdat het zichtbare uitgaven vertegenwoordigen.