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Ladestandards
Um die Elektromobilität massentauglich zu machen, werden zunehmend innovative Lösungen angeboten. Ein wichtiger Bestandteil ist dabei die Ladetechnik. In diesem Zusammenhang wird der Begriff Smart Charging für Ladesysteme von Elektro- oder Hybridfahrzeugen nach Normen wie ISO15118 und DIN SPEC 70121 verwendet.
In diesem Know-How-Teil finden Sie die wichtigsten Informationen über Ladestandards. Verwenden Sie einen der Links, um direkt zur gewünschten Norm zu springen:
| Internationale Standards | Nationale Standards | Protokolle |
| Stecker, Steckdosen | ||
| IEC 62196 | ||
| Onboard-Ladegeräte, Ladestationen (EVSE) | ||
| IEC 61851 | ||
| Wireless Power Transfer (WPT) Systeme | ||
| IEC 61980 | SAE J2954 | |
| Kommunikation Elektrofahrzeug (EV) und Ladestation (EVSE) | ||
| ISO 15118 | ||
| Kommunikation Ladestation (EVSE) und Ladestationsmanagementsystem (CSMS) | ||
| IEC 63110 | OCPP | |
Vector Lösungen für Smart Charging
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IEC 62196
Stecker, Steckdosen, Fahrzeuganschlüsse und Fahrzeugsteckdosen - Konduktives Laden von E-Fahrzeugen
Die Ladenorm IEC 62196 definiert verschiedene Arten des konduktiven Ladens, je nachdem, wie die Energie an das Fahrzeug übertragen wird und welches Schutz- und Kommunikationsprotokoll verwendet werden kann.
| Modus 1 | > AC-Laden, geringer Strom (z. B. Mopeds), keine Kommunikation |
| Modus 2 | > AC-Laden, für temporäre Lösungen, unter Verwendung einer ICCB (In Cable Control Box) an einer Standard-Haushaltssteckdose; Kommunikation unter Verwendung von Pulse Width Modulation (PWM) |
| Modus 3 | > AC-Laden mit bis zu 63 A mit zusätzlichen Funktionen > Ladeleistung kann über High-Level-Kommunikation gesteuert werden |
| Modus 4 | > DC- und AC-Laden mit High-Level-Kommunikation > Off-Board-Ladegerät ermöglicht sehr schnelle Ladegeschwindigkeiten beim DC-Laden |
IEC 61851
Konduktives Ladesystem für Elektrofahrzeuge
IEC 61851 ist eine Norm für konduktive Ladesysteme für Elektrofahrzeuge, die die Eigenschaften und Betriebsbedingungen der Ladestation, die Spezifikation der Verbindung zwischen den Ladestationen und die Anforderungen an die elektrische Sicherheit der abdeckt.
| IEC 61851-1 | Allgemeine Anforderungen |
| IEC 61851-23 | DC-Ladestation für Elektrofahrzeuge |
| IEC 61851-24 | Digitale Kommunikation zwischen einer DC-Ladestation und einem Elektrofahrzeug zur Steuerung der DC-Ladung |
IEC 61980
Wireless Power Transfer (WPT) Systeme für Elektrofahrzeuge
Die Norm ist relevant für die Spezifikation von Geräten für die drahtlose Übertragung von elektrischer Energie aus dem Versorgungsnetz zu E-Fahrzeugen. Dies schließt die Versorgung des wiederaufladbaren Energiespeichersystems (RESS für Rechargeable Energy Storage System) und/oder anderer elektrischer Systeme an Bord in einem betriebsbereiten Zustand ein, wenn sie mit dem Versorgungsnetz verbunden sind.
ISO 15118
Fahrzeug - Fahrzeug zu Netz Kommunikationsschnittstelle
Die Norm definiert ein High-Level-Kommunikationsprotokoll für E-Fahrzeuge und Ladestationen zum Laden/Entladen der Hochspannungsbatterie des E-Fahrzeugs. Sie deckt Prozesse wie AC- und DC-Laden, Laden mit Stromabnehmern und drahtloses Laden ab. Die Fahrzeug-zu-Netz-Kommunikation ermöglicht eine Netzstabilisierung.
| ISO 15118-1 | Allgemeine Informationen und Anwendungsdefinition |
| ISO 15118-2 | Anforderungen an Netzwerk- und Anwendungsprotokoll |
| ISO 15118-3 | Anforderungen an Physikalische- und Datenverbindungsschicht |
| ISO 15118-4 | Konformitätstests für Netzwerk- und Anwendungsprotokoll |
| ISO 15118-5 | Konformitätstests für Physikalische- und Datenübertragungsschicht |
| ISO 15118-8 | Anforderungen an Physikalische- und Datenübertragungsschicht für drahtlose Kommunikation |
| ISO 15118-9 | Konformitätstests für Physikalische- und Datenübertragungsschicht für drahtlose Kommunikation |
| ISO 15118-20 | Anforderung an Netzwerk- und Anwedungsprotokoll der 2. Generation (Draft International Standard (DIS), veröffentlicht 2019; erwartete Veröffentlichung Anfang 2022) |
IEC 63110
Protokoll für das Management von Lade- und Entladeinfrastrukturen für Elektrofahrzeuge
Die Norm umfasst das Kommunikationsprotokoll für den Nachrichtenaustausch zwischen der Ladestation und der Backend-Schnittstelle. Dabei geht es um die allgemeinen Anforderungen für den Aufbau eines E-Mobility-Ökosystems und die Kommunikationsprozesse zwischen den verschiedenen E-Mobility-Akteuren, zum Beispiel auch den Datenaustausch mit dem Energieversorgungssystem.
SAE J1772
Konduktiver Ladestecker für Elektrofahrzeuge und Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeuge
Diese Praxisempfehlung für Straßenfahrzeuge umfasst die allgemeinen physikalischen, elektrischen, funktionalen und leistungsbezogenen Anforderungen an das konduktive Laden. Die Norm enthält betriebliche und funktionale Anforderungen an den Fahrzeugsteckdose und den Stecker. Sie ist ein Vorläufer der ISO 15118. Es sind drei Aufladelevel definiert.
| Level 1 | Wechselstrom aus der in den USA gebräuchlichsten geerdeten Haushaltssteckdose (120-V-Steckdose) |
| Level 2 | Wechselstrom, 208-240 V, einphasig |
| Level 3 | Gleichstrom < 400 A and 240 kW |
SAE J2954
Wireless Power Transfer für leichte Plug-in-/Elektrofahrzeuge und Interoperabilität
SAE J2954 spezifiziert Kriterien für das Aufladen zu Hause (privat) und die öffentliche drahtlose Energieübertragung (WPT für Wireless Power Transfer) von Plug-in-Elektrofahrzeugen für leichte Nutzfahrzeuge sowie Anforderungen an Sicherheit, Leistung und Interoperabilität. Derzeit enthält das Dokument Richtlinien für unidirektionale Ladevorgänge, stationäre Anwendungen (Laden bei stehendem Fahrzeug), oberirdische (oberflächenmontierte) Installationen und empfohlene Methoden zur Bewertung elektromagnetischer Emissionen. Dynamische oder bidirektionale Anwendungen und Unterflurinstallationen können in Zukunft berücksichtigt werden.
DIN SPEC 70121
Digitale Kommunikation zwischen einer Ladestation und einem Elektrofahrzeug zur Steuerung der DC-Ladung im CCS
Diese Norm definiert die Kommunikation zwischen einer DC-Ladestation und dem Elektrofahrzeug. Sie ist ein deutscher Vorgänger der ISO 15118-2. Diese Norm legt die Anforderungen an das Kommunikationsprotokoll für das DC-Laden und die Kommunikation mit dem Versorgungssystem fest.
DIN SPEC 70122
Konformitätstests für die digitale Kommunikation zwischen einer DC-Ladestation und einem Elektrofahrzeug zur Steuerung
Die Norm spezifiziert Konformitätsprüfungen für die Kommunikation zwischen der Ladestation und dem Elektrofahrzeug in Bezug auf das Gleichstromladen, basierend auf DIN SPEC 70121.
GB/T 18487.1
Konduktives Ladesystem für Elektrofahrzeuge
Die Guobiao-Normen (GB) sind die nationalen chinesischen Normen, die von der Standardization Administration of China (SAC) veröffentlicht werden. GB/T 18487.1 enthält Anforderungen z.B. für Sicherheitsaspekte wie Stromschlag-, Überlast- und Kurzschlussschutz oder Not-Aus, aber auch für die Kommunikation und Verbindung zwischen Elektrofahrzeug und Ladestation. Darüber hinaus gibt es Spezifikationen für den Aufbau und die Leistungsanforderungen von Elektrofahrzeug-Steckersystemen und Ladestationen.
GB/T 20234
Anschluss-Set für konduktives Laden von Elektrofahrzeugen
Mit der Norm GB/T 20234.2 werden AC-Typ-2-ähnliche Stecker mit einer anderen Steuersignalisierung spezifiziert. Die GB/T 20234.3 DC-Norm unterstützt Ladeleistungen bis zu 250 kW.
GB/T 27930
Kommunikationsprotokolle zwischen kabelgebundenem Off-Board-Ladegerät und Batteriemanagementsystem
Die chinesische Norm GB/T 27930 ist für eine auf CAN-basierende (Control Area Network) Kommunikation zwischen Ladestationen und On-Board-Batteriemanagementsystemen (BMS) in Elektrofahrzeugen während des Ladevorgangs vorgesehen. Sie spezifiziert die physikalische Schicht, die Datenverbindung und die Anwendungsschicht der Kommunikation.
OCPP
Open Charge Point Protocol (OCPP)
Seit die Open Charge Alliance (OCA) das OCPP definiert hat, um Elektrofahrzeug-Netzwerke offen und zugänglich zu machen, ist OCPP zu einem Standardprotokoll geworden. Das Protokoll ermöglicht die Kommunikation zwischen Ladestationen und Lademanagementsystemen. Es wird von den meisten Anbietern von Ladestationen und Lademanagementsystemen verwendet. Derzeit ist OCPP 1.6J die am häufigsten verwendete Version. OCPP 2.0.1 ist die neueste Version und enthält zusätzliche Funktionen, wie verbesserte Sicherheit und Konfigurierbarkeit. Leider sind die Versionen nicht kompatibel. In Zukunft könnte OCPP durch die IEC 63110 ersetzt werden.
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