Monitorovanie kvality siete a požadovanej účinnosti nabíjacích staníc pre EV
Batériové elektrické vozidlá (BEV) sa môžu nabíjať z externého zdroja pomocou striedavého alebo jednosmerného prúdu. Ako je znázornené na obrázku nižšie, pri striedavom nabíjaní sa striedavý prúd zo siete usmerňuje až do palubnej nabíjačky (On Board Charger, OBC ) vo vozidle, zatiaľ čo rýchlonabíjačka jednosmerného prúdu (DC fast charger, ďalej len "NS") zabezpečuje usmernenie prúdu mimo vozidla, t. j. v samotnom NS. Pri porovnaní vstupných striedavých napätí usmerňuje NS vyššie napätie, čo má za následok vyšší výstupný výkon jednosmerného prúdu, a tým aj vyššiu rýchlosť nabíjania vozidla.
Preto sa počas inštalácie týchto NS vykonáva kontrola kvality ich napájania z elektrickej siete aj meranie účinnosti konverzie striedavého a jednosmerného prúdu stanice, aby sa zabezpečila jej správna prevádzka. V nasledujúcom článku sa dozviete viac o meraní týchto dvoch parametrov priamo na mieste.
Účel merania
Ako bolo uvedené vyššie, existujú dva dôvody merania na NS:
- Overenie, či stanica nie je ovplyvnená sieťovými poruchami v napájaní (t. j. monitorujú sa vstupné parametre do NS), čím sa zabezpečí, že výstup do BEV bude mať požadovanú kvalitu.
- Overenie správnej funkčnosti samotnej stanice podľa daných špecifikácií.
Počas inštalácie NS je dôležité, aby prevádzkovateľ overil, či je kvalita dodávaného napájania v rámci tolerancií stanovených v príslušných normách. Výsledok merania tak môže byť okrem iného dôkazom kvality alebo nekvality dodávanej energie, v dôsledku čoho sa môžu eliminovať prípadné problémy počas nabíjania BEV. Zároveň je možné identifikovať aj prípadnú poruchu samotného NS.
Na obrázku nižšie je znázornená praktická realizácia merania kvality elektrickej energie NS priamo v teréne. Merania sa vykonávajú v reálnej prevádzke počas nabíjania BEV (pričom NS funguje ako záťaž) a analyzátor kvality elektrickej energie je nastavený tak, aby zároveň zaznamenával merania. Pripojenia sa vykonávajú súčasne na vstupnej strane do NS (t. j. merania striedavého prúdu) aj na výstupnej strane jednosmerného prúdu zo stanice. V závislosti od stavu nabitia (SOC) a typu vozidla sa čas merania môže pohybovať približne od 15 minút do jednej hodiny.
Základné parametre vyhodnocované počas merania
Riešenia od spoločnosti HIOKI
Pre opísanú aplikáciu spoločnosť HIOKI odporúča analyzátor kvality elektrickej energie PQ3198 kvôli jeho kompatibilite s príslušnými normami, schopnosti vykonávať dve nezávislé merania (striedavý a jednosmerný prúd) súčasne, schopnosti merať harmonické, ľahko konfigurovateľnému rozhraniu a širokej škále dostupných snímačov prúdu.
1. Zhoda s normami
PQ3198 spĺňa požiadavky normy IEC 61000-4-30 Ed. 3 triedy A. Norma klasifikuje metódy merania v systémoch striedavého prúdu, ako aj možnosti meracích prístrojov do dvoch tried A a S. Keďže trieda A poskytuje spoľahlivejšie meranie kvality elektrickej energie, PQ3198 je aj spoľahlivejším meracím prístrojom na riešenie prípadných sporov týkajúcich sa napájania a zabezpečenia súladu s normami. Analyzátor kvality elektrickej energie s certifikátom triedy A, ako je PQ3198, teda môže poskytovať spoľahlivé výsledky merania na monitorovanie požadovaných parametrov kvality elektrickej energie.
2. Meranie dvoch obvodov
Štvrtý napäťový kanál analyzátora PQ3198 je izolovaný od prvých troch napäťových kanálov, čo umožňuje prístroju bezpečne merať kvalitu a účinnosť elektrickej energie v dvoch samostatných obvodoch. Prístroj umožňuje overiť kvalitu vstupu (striedavý prúd) a výstupu (jednosmerný prúd) NS, čím sa súčasne meria kvalita a účinnosť výkonu medzi vstupom a výstupom.
3. Meranie harmonických a THD
Okrem merania harmonických a THD do 50. rádu je PQ3198 schopný zachytiť aj supraharmonickú zložku (do 80 kHz). Kombináciou softvéru na analýzu a reportovanie (HIOKI PQ One) možno vykonať analýzu FFT supraharmonickej zložky a okamžite vygenerovať správu o meraní.
4. Jednoduché nastavenie
PQ3198 ponúka preddefinované scenáre merania, ktoré uľahčujú rýchlu konfiguráciu prístroja pred začatím samotného merania. Prednastavené scenáre, ako napríklad EN 50160, umožňujú vyhodnotiť, či údaje zodpovedajú norme EN 50160, a to ich analýzou a automatickým vygenerovaním vyhodnotenia na základe kolísania napätia počas daného časového obdobia (presne podľa požiadaviek normy). Samozrejme, môžete si vytvoriť aj vlastné nastavenia podmienok merania a uložiť ich do pamäte analyzátora - a tieto uložené nastavenia opätovne použiť na iných staniciach. Tým sa zabezpečia presne rovnaké podmienky merania napríklad v rámci jedného prevádzkovateľa (a výrobcu) konkrétneho NS.
5. Široký rozsah snímačov prúdu
Flexibilný analyzátor CT7045 je ideálny na meranie prúdu v stiesnených priestoroch, napríklad práve vo vnútri NS, a vďaka svojim trom rozsahom (50, 500 a 5000 A) je najvhodnejší na meranie prúdu v naozaj širokom rozsahu. Na meranie jednosmerného prúdu by sme odporúčali snímač CT7736 AC/DC (AC/DC 600 A). Keďže na napájanie našich flexibilných a AC/DC snímačov nie je potrebný sieťový adaptér, meranie je oveľa plynulejšie ako pri snímačoch prúdu iných výrobcov a vyžaduje si aj menej kabeláže.
