Anwendung des Hall-Stromsensors in einem Mode-2-Ladegerät für Elektrofahrzeuge

Die Ladekabel verlängerung für Elektrofahrzeuge ist ebenfalls eine wichtige Ergänzung zu tragbaren Ladelösungen und erfreut sich zunehmender Beliebtheit. Sie löst effektiv das Problem des zu geringen Abstands zwischen Ladesäule und Fahrzeug und verbessert die Anpassungsfähigkeit und den Komfort des IC-CPD in praktischen Anwendungsszenarien.

01 Übersicht über die Lademodi von Elektrofahrzeugen

Gemäß GB/T 18487.1-2015 und anderen nationalen Normen lassen sich die Lademodi von Elektrofahrzeugen in die folgenden vier Modi unterteilen:

Modus 1: Direkter Anschluss des Fahrzeugs an das herkömmliche Wechselstromnetz ohne Schutzmaßnahmen, was verboten ist;

Modus 2: Anschluss an das Wechselstromnetz über tragbare Geräte mit Steuer- und Schutzfunktionen;

Modus 3: Anschluss an ein spezielles Wechselstromladegerät mit einem Leit- und Schutzmodul;

Modus 4: Schnellladen über ein Gleichstromladegerät mit Steuer- und Leitfunktion.

Laden im Modus 2 ist aufgrund seines einfachen Aufbaus und der flexiblen Installation eine wichtige Ergänzung für die Heimladelösung. Die Verwendung einer Verlängerungskabelverlängerung für Elektrofahrzeuge erweitert die Anwendbarkeit in komplexen Umgebungen zusätzlich.

02 IC-CPD – Aufbau und Funktion

Das kabelgebundene Steuer- und Schutzgerät (IC-CPD) ist die Kernkomponente des Ladens im Modus 2 und integriert Kabel, Stecker, Anschluss und Funktionsbox. Die Funktionsbox erfüllt drei Hauptaufgaben:

Fehlerstromschutz: zur Vermeidung von Stromschlägen;

Steuerungsfunktion: zur Kommunikation mit dem Elektrofahrzeug;

Stromschaltsteuerung: zur Gewährleistung des sicheren Öffnens und Schließens der Stromschleife.

IC-CPD kann mit einer Spannung von maximal 250 V und einem maximalen Strom von maximal 16 A betrieben werden und ist somit für einphasige Wechselstromumgebungen geeignet. Sicherheit, Kompaktheit und Stabilität stehen dabei im Vordergrund. Für spezielle Parkplätze oder Umgebungen mit hohem Stromverbrauch kann die Verwendung einer Ladekabelverlängerung für Elektrofahrzeuge die Verbindungsdistanz effektiv verlängern und die Ladefreiheit des Benutzers erhöhen.

03 Die Schlüsselrolle des Hall-Stromsensors im IC-CPD

Im IC-CPD überwacht der Hall-Stromsensor die Ladestromänderung in Echtzeit, um die effektive Ausführung von Überstromschutz, Stromausfallkontrolle und anderen Funktionen zu gewährleisten. Die Auswahlkriterien müssen folgende Punkte erfüllen:

Betriebsspannung: ≥ 250 V

Nennstrom: ≥ 1,5 × Ladestrom

Kompakte Bauweise, hohe Störfestigkeit

Mit guter Temperaturstabilität und Linearität

Der Hall-Stromsensor mit CC6920-Chip ist beispielsweise für beengte Platzverhältnisse und hohe Leistungsanforderungen in der Anwendungsumgebung konzipiert und eignet sich für die Motorsteuerung, Lastüberwachung, Schaltnetzteile, Überstromschutz und weitere Bereiche.

Hauptmerkmale:

Messbereich: 5–50 A, unterstützt Gleich- und Wechselstrom.

Hohe Genauigkeit: 0,5 % Fehler bei Raumtemperatur, ±3 % Fehler über den gesamten Temperaturbereich.

Kompakte Bauweise: Interne Integration des niederohmigen (0,9 mΩ) Anschlusskabels.

Schnelle Reaktion: Bandbreite bis zu 250 kHz, Sprungantwortzeit von 1,2 μs.

Sichere Isolierung: Isolationsspannungsfestigkeit von 3500 Veff.

Starke Entstörung: Differenzielle Hall-Struktur und dynamische Fehlausrichtungskompensation.

Kompaktes Gehäuse: Angepasst an die Platzbeschränkungen tragbarer Ladegeräte.

Ausgangseigenschaften: Bei einem Eingangsstrom von 0 A beträgt die Ausgangsspannung VCC/2 und variiert linear mit dem Strom.

04 Markttrends und Perspektiven für IC-CPD

Obwohl IC-CPD ein langsames Ladegerät ist, bietet es klare Vorteile wie niedrige Herstellungskosten, hohe Anpassungsfähigkeit und hohe Sicherheit. Es eignet sich besonders für das Tiefenladen zu Hause, da es die niedrigen Strompreise nachts nutzt, um die Batterielebensdauer zu verlängern.

Aktuell verkaufen die meisten Automobilhersteller Neuwagen mit Mode-2-Ladegeräten, d. h. IC-CPD-Geräten. Es wird erwartet, dass die Prüfung, Zertifizierung und Nachfrage nach IC-CPD-Produkten und ihren Schlüsselkomponenten (wie Hall-Stromsensoren) mit der rasant steigenden Anzahl von Elektrofahrzeugen weiter zunehmen wird. Als Zusatzlösung für das Mode-2-Laden wird die Ladekabelverlängerung für Elektrofahrzeuge ebenfalls einen nicht zu vernachlässigenden Beitrag zum Ladekomfort leisten.