Una stazione di ricarica è un impianto progettato per caricare i veicoli elettrici a norma IEC 61851, costituito da diversi elementi: si possono raggruppare e identificare semplicemente con un connettore, la protezione del conduttore, un interruttore differenziale, un interruttore avvio/arresto e un dispositivo di comunicazione di sicurezza.
A seconda del luogo di utilizzo, possono essere aggiunti altri moduli funzionali, come la connessione alla rete elettrica e i sistemi di misurazione. Le stazioni di ricarica devono supportare diverse combinazioni di funzioni e requisiti a prescindere dal luogo di installazione e le possibili modalità di carica: flusso di energia, controllo, sicurezza, comunicazione.
Una stazione di ricarica per i veicoli elettrici è equiparabile ad un impianto elettrico, che però funziona in condizioni particolari per via delle situazioni in cui opera (all’aperto, a contatto con l’ambiente, manipolata da parsone più disparate, ecc.). A fronte della complessità di situazioni le norme che regolano il mondo delle stazioni di ricarica sono tante e molto complesse. Al fine della valutazione della sicurezza elettrica di ogni stazione di ricarica e forte della propria esperienza, la società Gossen Metrawatt ha creato una serie di strumenti in grado di rilevarne e verificarne la sicurezza e la funzionalità.
L’insieme viene chiamato E-Mobility, un pacchetto di strumenti specifici che permettono ai tecnici incaricati la verifica dei punti di ricarica, sia pubblici che privati o semi privati. Per la verifica della sicurezza elettrica, lo strumento di base utilizzato è il noto Profitest Master, apparecchio completo già impiegato nella verifica degli impianti elettrici in bassa tensione: abbinato a degli adattatori che si attestano al cavo di ricarica che andrebbe collegato al veicolo elettrico.
Questi adattatori, PRO-TYP1 e PRO-TYP2, sono differenziati in funzione della tipologia del cavo stesso, oltre a consentire le verifiche di sicurezza consentono di simulare lo stato veicolo elettrico nelle diverse situazioni di funzionamento secondo la Noma IEC 61851.
Questa verifica comporta la valutazione dei seguenti stati del veicolo:
- Stato A: Cavo di ricarica collegato solamente alla stazione di ricarica
- Stato B: Cavo di ricarica collegato sia alla stazione di ricarica e al veicolo elettrico
- Stato C: Veicolo collegato e pronto per la ricarica, ambiente di ricarica non necessariamente ventilato
- Stato D: Veicolo collegato e pronto per la ricarica, ambiente di ricarica ventilato
- Stato E: Statto di errore
Per la verifica della sicurezza elettrica, le misure richieste, grazie all’uso di una speciale procedura inserita nel Profitest M-Extra e in abbinamento agli adattatori PRO-TYP1 e PRO-TYP2, devono essere svolte le seguenti misure:
- Continuità del conduttore
- Resistenza Isolamento
- Resistenza di Terra
- Verifica Interruttori Differenziali
- Verifica resistenza anello di guasto, resistenza interna del sistema
- Sequenza delle fasi (sistemi trifase)
Durante il processo di ricarica avviene uno scambio d’informazioni tra veicolo elettrico e stazione di ricarica. La correttezza delle informazioni scambiate è un altro elemento importante di verifica che deve essere monitorato. Gossen-Metrawatt ha sviluppato due apparecchiature che s’inseriscono tra veicolo e stazione di ricarica al fine di monitorare e verificare il corretto interscambio delle informazioni: il Profitest H+E BASE e il Profitest H+E TECH.
Essi consentono di esaminare le prestazioni di ricarica per connettori di Tipo 2 e modalità di ricarica Modo 3 e il corretto scambio d’informazioni: vengono innestati direttamente alla colonna di ricarica per il monitoraggio degli stati del veicolo, le condizioni dei conduttori, gli stati d’errore, la valutazione del segnale PWM e la sequenza delle fasi. Inoltre vengono simulati il corto circuito del diodo sul circuito del veicolo, un guasto tra CP e PE, la verifica dell’interruttore differenziale (RCD) e il veicolo per la diagnosi della comunicazione.
Rilevante è anche la verifica della sicurezza dei veicoli elettrici. La UN ECE R100 è un documento di accordo reciproco tra i firmatari che prescrive in maniera uniforme le disposizioni di omologazione dei veicoli a propulsione elettrica. Questo documento è valido, come riferimento, anche per le attività di verifica e manutenzione a garanzia della sicurezza. Con il METRA HIT|H+E car Gossen Metrawatt ha sviluppato un kit di misura per la verifica della sicurezza elettrica di auto elettriche e ibride. Il kit è composto da un multimetro palmare multifunzione comprensivo di misura di resistenza d’isolamento fino a 1000V e da una munita serie di accessori necessari all’esecuzione delle verifiche in conformità alle direttive UN ECE R100.
Con il METRA HIT|H+E car è possibile svolgere le seguenti funzioni di verifica:
- Protezione contro i contatti diretti durante la fase di carica e di scarica quando il veicolo è in funzione.
- Protezione contro i contatti indiretti durante la fase di scarica e la fase carica della batteria.
- Isolamento e assenza di tensione (resistenza di isolamento tra tutti i componenti elettrici del sistema in alta tensione e il telaio).
- Isolamento della batteria (resistenza di isolamento tra i poli della batteria e il telaio metallico).
- Tensione dei condensatori.
- Grado di protezione delle apparecchiature elettriche.
- Verifica del regolatore di carica.
- Collaudo del motore elettrico (tensione nominale, potenza, velocità).
Il pacchetto E-Mobility è una grande opportunità che Gossen Metrawatt offre per la verifica completa del settore dei veicoli elettrici a 360°.
