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Paralleles Laden von E-Mobilen © A. Eberle GmbH & Co. KG

Paralleles Laden von E-Mobilen

Auswirkungen auf die Netze

Die Herausforderung

An der Technischen Hochschule Bingen (THB) wurden an zehn Ladestellen E-Mobile parallel geladen. Unter anderem war von Interesse, Ladestr√∂me und deren Auswirkung auf das THB-Netz zu messen; Taktfrequenzen und deren Verteilung im Netz zu ermitteln und Netz-Unsymmetrien zu bewerten. Die Auswertung ergab, dass Normverletzungen in geringem Ma√üe aufgetreten sind (d.h. die Stromqualit√§t hat sich in den letzten Jahren verbessert), dass bei der Spannungsqualit√§t in Zukunft genauer hingeschaut werden muss und dass die Ladeelektronik verbessert werden sollte. Die Studie ¬ĽPower Quality in der Elektromobilit√§t¬ę aus dem Jahre 2013 ergab, dass rund ein Viertel aller in diesem Projekt gemessenen E-Mobile unzul√§ssige Oberschwingungsstr√∂me w√§hrend der Ladevorg√§nge erzeugten [1].

Einleitung

Heutzutage hat die Ladetechnik in den E-Fahrzeugen deutlich an Qualit√§t zugenommen. Grenzwert√ľberschreitungen sind wesentlich geringer geworden. Die weiterhin am h√§ufigsten auftretende, nicht eingehaltene Anschlussbedingung ist die Unsymmetrie beim einphasigen Laden von Elektrofahrzeugen. Zum Teil werden hier einphasige Ladeleistungen bis zu 7 kW erreicht. Bei Serien-E-Mobilen treten fast keine Normverletzungen auf, au√üer wenn die Ladeelektronik defekt ist. Die gr√∂√üten Oberschwingungsstr√∂me treten bei umgebauten E-Mobilen auf. Diese entstehen, wenn einfache Gleichrichterschaltungen aus Dioden mit kapazitiver bzw. induktiver Gl√§ttung im DC-Kreis eingesetzt werden. Mit der Bewertung nach den VDN-Technischen Regeln werden alle in einer Anlage relevanten Oberschwingungserzeuger bez√ľglich der am gemeinsamen Netzanschlusspunkt zu erwartenden Emissionen zusammengefasst. Dabei werden zum einen die einzelnen Oberschwingungsstr√∂me als auch die Gesamtheit aller Stromharmonischen √ľber den Verzerrungsfaktor der Grundschwingung THD betrachtet. Zum Messen der Str√∂me und Spannungen w√§hrend der Ladevorg√§nge werden Power Quality Analysatoren und St√∂rschreiber der Firma A. Eberle aus N√ľrnberg eingesetzt. Die Abtastfrequenz der PQ-Box 200 liegt bei 40,96 kHz, so dass Frequenzen von DC bis 20 kHz erfasst werden.

Zusammenfassung

Einige E-Mobile werden einphasig mit einer Leistung von deutlich mehr als 4,6 kVA geladen, in der Messkampagne mit bis zu 7,2 kVA. Schaltfrequenzen werden von den Fahrzeugen sehr unterschiedlich stark erzeugt. Alle Fahrzeuge wirken aber wieder als St√∂rsenke und ¬Ľsaugen¬ę diese Supraharmonischen aus dem Netz ab. Alle Fahrzeuge erzeugen im Einschaltmoment eine deutliche Spannungstransiente. Dies k√∂nnte f√ľr andere Verbraucher st√∂rend wirken. Die Stromharmonischen von verschiedenen E-Mobil-Herstellern addieren sich zwar im Netz, aber nicht so stark wie bei einer linearen Addition. Alle Serienhersteller haben die Grenzwerte der Stromharmonischen bis zur 50. Ordnungszahl nicht verletzt.

Pressemitteilung veröffentlicht am 22.03.2024 in Elektromobilit√§t.
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