Gewährleistung der sicheren Verwendung von Mode-2-Ladekabeln in tragbaren Level-2-Ladegeräten

Woher kommen die Sicherheitsrisiken von Mode-2-Ladekabeln?

Mode-2-Produkte kamen 2010 erstmals auf dem US-Markt auf den Markt, um die Ladeanforderungen von Plug-in-Fahrzeugen wie dem LEAF und dem Volt zu erfüllen. Sie wurden basierend auf Standards wie UL 2594, UL2231 und SAE J1772 für den Anschluss von Ladestationen an Fahrzeuge entwickelt. Dennoch bestehen weiterhin folgende Probleme:

I. Unzulängliche elektrische Bedingungen

Viele Besitzer von Elektrofahrzeugen verfügen nicht über optimale private Ladebedingungen. Beispiele:

1.1 Fahrzeugbesitzer verfügen nicht über eine eigene Garage;

1.2 Parkplätze sind nicht mit einer festen Stromversorgung ausgestattet;

1.3 Der Installationsstandard von Steckdosen ist nicht einheitlich, und es treten sogar nicht standardisierte Phänomene wie das Laden über fliegende Kabel auf.

Sobald die grundlegenden elektrischen Einrichtungen nicht vorhanden sind, birgt die Nutzung mobiler Ladegeräte größere Sicherheitsrisiken.

2. Risiken im Zusammenhang mit Haushaltssteckern und -steckdosen

Viele Haushalte verwenden noch immer nicht standardisierte Steckdosen oder Patchpanels aus früheren Zeiten. Diese weisen dünne interne Verkabelungen und schlechte Kontakte auf, wodurch sie hohen Belastungen über längere Zeiträume nur schwer standhalten können. Mobile Ladegeräte der Stufe 2 müssen oft kontinuierlich mehr als 10 kWh Leistung abgeben, was höhere Anforderungen an die Wärmebeständigkeit und Leitfähigkeit von Steckern und Steckdosen stellt.

Um dieses Problem zu lösen, schlägt die Industrie üblicherweise vor, Temperatursensoren (RTDs) in die Stecker einzubauen und diese über eine Signalleitung an die Steuereinheit zu übertragen, um die Temperaturschutzfunktion zu realisieren. Dieser Steckertyp ist derzeit im CQC-Zertifizierungssystem enthalten. Zu den spezifischen Prüfanforderungen gehören:

2.1 Schutz vor Stromschlag

2.2 Erdung und strukturelle Sicherheit

2.3 Temperaturanstiegs- und Isolationsprüfung

2.4 Prüfung der mechanischen Festigkeit und Alterung

2.5 Stecker und Schrauben, elektrische Abstände, Brandbeständigkeit usw.

3. Unkontrollierbares Nutzerverhalten

Auch bei sicherem Produktdesign ist es schwierig, unkontrolliertes Nutzerverhalten wie die Verwendung alter Steckdosen, Verlängerungskabel und feuchte Umgebungen zu kontrollieren. Daher hängt die sichere Nutzung von Modus 2 stärker vom Schutzmechanismus des Produkts selbst ab.

II. Technischer Verlauf des Ladekabelgehäuses

Für die Zertifizierung und Verbesserung von Mode 2, insbesondere für das in tragbaren Ladegeräten der Stufe 2 verwendete Ladekabel, können folgende Abmessungen verwendet werden:

1. Das Frontkabel (Stecker zur Steuereinheit)

kann in Anlehnung an den Standard für Ladepistolenkabel ausgelegt werden. Es wird empfohlen, ein CQC-zertifiziertes Kabel zu verwenden und es mit einem Temperaturregelkabel zu kombinieren, um die Hitze-, Kälte- und UV-Beständigkeit zu verbessern. Das Design kann auf folgender Norm basieren:

1.1 60227 IEC 53 (RVV) von GB 5023.5.

1.2 oder 60227 IEC 57 (RVV-90)

1.3 oder CQC1104 in der geänderten Fassung (300/500 V)

2. Das Back-End-Kabel (Steuergerät zum Fahrzeug)

kann der Kabelkonfiguration einer festen Ladesäule nachempfunden sein und umfasst typischerweise:

2.1 Mehradrige Leiter

2.2 Hochfeste Isolierung

2.3 Aramidgarn-gefüllte Verstärkung

2.4 Schutz des Innen- und Außenmantels

2.5 Wasserdichtigkeit und UV-Schutz

Dieses Design garantiert elektrische Leistung und ist für komplexe Außenbedingungen geeignet.

III. Vorschläge für die zukünftige Entwicklung

Obwohl die Umgebung für den Einsatz tragbarer Ladegeräte der Stufe 2 komplex ist, werden die folgenden Maßnahmen voraussichtlich die Konformität und die breite Anwendung von Produkten der Stufe 2 auf dem Markt fördern:

3.1 Förderung der Renovierung von elektrischen Parkanlagen, um eine stromfreundlichere Umgebung zu schaffen;

3.2 Verbesserung der nationalen Normen und des Zertifizierungssystems, um die Zugangsschwelle zu erhöhen;

3.3 Förderung intelligenter Stecker mit Temperaturschutz, um das Risiko von Missbrauch durch Nutzer zu verringern;

3.4 Intensivere Benutzerschulung und Anleitung zur korrekten Verwendung von Mode-2-Produkten;

3.5 Stärkung der Standardisierung und des Managements von Herstellern von Ladekabeln.

Mit der steigenden Nachfrage nach tragbaren Ladegeräten werden tragbare Level-2-Ladegeräte eine immer wichtigere Rolle bei der flexiblen Bereitstellung, der Notstromversorgung und dem temporären Laden usw. spielen.