電気自動車はリチウムイオン電池パックで駆動します。これらは、自動車から最新の携帯電話まで、世界中で何十億ものアプリケーションで使用されていますが、繊細な構造です。ただし、充電プロセス中に注意を払えば、バッテリーの寿命と安全性は大幅に向上します。
電気自動車の購入を検討している場合は、早い段階でこの車両にエネルギーを供給する方法を検討することをお勧めします。ほとんどの場合、自宅で充電することになります。そのため、この記事ではこの点に限定したいと思います。何に注意する必要がありますか?
充電プロセスの所要時間
読み込み時間の計算はすぐに行われます。車両のバッテリー容量をkWhで表し、それを充電ステーションの電力 (kW) で割ります。これにより、フル充電に必要な時間数がわかります。
最も弱いリンクがペースを決定する
充電プロセス中は、充電が主電源、充電ステーション、充電ケーブル、充電器のチェーンで構成されていること常に念頭に置いてください。このようなチェーンの最も弱いリンクが常に最大充電電力を決定します。したがって、充電器の容量が6.6 kWしかない場合、22 kWの充電ステーションでバッテリーに電流を「送り込む」ことは役に立ちません。
急速充電は寿命を縮める
急速充電はあらゆるリチウムイオン電池に悪影響を及ぼします。リチウムイオンセルの充電と放電によりリチウムメッキが発生する可能性があります。リチウムイオンはグラファイトの層の間に溜まるのではなく、アノード表面に堆積します。この影響により、パフォーマンス、耐用年数、安全性に重大な損失が生じます。極端な場合には、リチウムメッキによってショートが発生したり、金属リチウムは非常に可燃性が高いため、火災が発生することもあります。
単相電源での充電
入手可能な最小の壁充電ステーションは、230 V/16 Aの家庭用主電源に接続されます。これらの壁面充電ステーションは、最大約3.6 kWの単相充電にのみ使用できます。これは、いくつかの場合にのみ実用的です。たとえば、短距離走行用のバッテリー容量が低い車両や、電気モーターだけに頼らないプラグインハイブリッド車などです。
3相電源での充電
民間向けの壁面充電ステーションの多くは、400 V/16 Aの三相電流 (最大充電容量11 kW) に接続されています。実質的にすべての家庭では、電力供給システムに追加の変更を加えることなく、この可能性を実現できます。これにより、充電時間が3分の1に短縮されます。これらの壁面充電ステーションのシンプルな設計は特に有利で、3相充電に加えて、標準のオンボード充電器は、追加のヒューズなしで単相で230 V (最大3.6 kW) でも動作できます。
より多くの電力が必要な場合は、電源をアップグレードする必要があります。たとえば、400 V/32 A (22 kW) または400 V/63 A (44 kW) のより強力な壁面充電ステーションなどです。ただし、これには専門家の助けが必要です。また、技術的（既存の電気負荷）および法的（テナント、所有者）実現可能性を明確にすることも不可欠です。その代わりに、このような強力な充電器は充電時間を大幅に短縮します。繰り返しになりますが、内蔵オンボード充電器の性能によって、最終的に達成できる充電容量が決まります。
インテリジェントな充電管理
パフォーマンスは一つのことです。この力を賢く安全に使用することも少なくとも同じくらい重要です。これを実現したのは高性能電子機器です。壁面充電ステーションの充電管理は、車両のバッテリー管理システム (BMS) と通信します。BMSは充電および放電プロセスの制御と監視を担当します。主な役割は、充電中も放電中も各セルがアプリケーションに定義された充電状態 (SoC) 制限値を下回ったり超えたりしないようにすることです。SoC値は、バッテリーの公称値に対する残りの使用可能容量を表します。
電磁両立性（EMC）
今日、高性能電子機器とは常に高クロック回路を意味します。そして、これらの高速回路は常に電磁干渉信号の過剰な放出のリスクを伴うため、これを低減する必要があります。この問題は、高減衰のEMCフィルターと巧妙な回路基板レイアウト (通常は個別のコンポーネントを使用した1相範囲) によって克服できます。SCHURTERは、単相システムと3相システムの両方に対応したシャーシ マウント フィルターを幅広く取り揃えています。1段フィルタを使用するか2段フィルタを使用するかは、干渉信号の強度によって決まります。干渉信号の強度は事前に測定する必要があります。ほぼすべての干渉信号とすべての電力範囲において、電磁両立性の問題はコンパクトな方法で解決できます。
3相EMCフィルタSCHURTER FMAC NEOと高性能ヒューズホルダーSCHURTER CSO
守る！
最後になりますが、充電ステーションは、そのサービスの大部分を無人で実行しています。高品質の受動部品（ヒューズ、ヒューズホルダー）による十分な大きさの保護により、火災などの重大な損害を事前に防ぐことができます。一例としては、10.3 x 38mmヒューズ用のCSO高性能クリップが挙げられます。特殊な銅合金を使用しているため、特に高い締め付け力が特徴です。これにより、電力消費が最小限に抑えられ、高電流のアプリケーションでは特に重要になります。標準的な接触抵抗は ≤ 1 mΩ で、e-モビリティ充電ステーション (ACおよびDC) での使用に最適です。
IATF 16949: 経験豊富なパートナー
SCHURTERは長年にわたりIATF16949の認証を受けており、さまざまな用途 (バッテリー管理、気候制御、ディーゼル/ガソリン エンジンのエンジン関連電子機器など) 向けにAEC-Q200に従ってテストされたヒューズを多数の顧客に提供しています。過電流や過熱から保護するためのヒューズが世界中で何百万個も使用されています。SCHURTERは、国際的な自動車組織や業界自体との緊密なネットワークにより、充電ステーションを含む自動車工学における電子機器の保護に関するあらゆる質問に対する有能なパートナーとなっています。SCHURTERは数十年にわたりスイスにEMCソリューションの専門センターを構え、産業、医療、その他のアプリケーション向けにカスタマイズされたソリューションを開発してきました。
参考資料 / ドキュメントのダウンロード
1) EV充電に関するホワイトペーパー [1]
2) ホワイトペーパーAEC-Q200 [2]
3) アプリケーションノート バッテリーバランス [3]
4) ランディングページ自動車 [4]