電気自動車（EV）の普及に伴い、車両の製造台数が増加し、充電ステーションの必要性が高まるにつれて、電磁両立性（EMC）は重要な検討事項となるでしょう。 Schaffner - 電子システムの効率的かつ信頼性の高い動作を実現するソリューションの開発・製造における国際的リーダーである同社は、 ホワイトペーパー を執筆し、これらの課題の一部を検証しています。

 

EUが2025年までにトラックなどの車両を電動化するという規制を設けていること、電気自動車の人気が現在高まっていること、そして2030年までに2000万台のEV需要が見込まれていることを踏まえ、Schaffnerは充電ステーションの大幅な増加が必要になると予測しています。同ホワイトペーパーでは、EV100万台につき7万7000カ所の充電ポイントが必要になると推定しています。2030年までに電気自動車が2000万台になるとすれば、154万カ所の充電拠点が必要になる計算です。

 

電磁両立性とは、「電源に接続された製品の放射および耐性に関わるものである。損失を伴うスイッチング動作によって発生する伝導性妨害または放射は、規定された限度値を超えてはならない。基準を満たさない製品が市場に出回ると、主電源網に接続された他の需要家との運用において問題が生じる可能性がある。耐性とは、製品が外部からの影響をエラーなく耐え抜く能力を指す。製品の耐性は、例えばサージ、バースト、フリッカーの各試験など、さまざまな試験によって検証することができる。

 

Schaffnerは、放射限度値規格への適合を可能にするEMCフィルタを開発しています。これらのフィルタは、伝導性妨害を抑制するため、9kHzから30MHzの周波数範囲で動作するよう設計されています。これにより、周囲の他の機器への悪影響が防止されます。すべての標準フィルタはIEC 60939-3規格（「電磁妨害抑制用受動フィルタユニット」）およびその他の国際規格に準拠して設計されているため、潜在顧客のシステムへ迅速に導入できる」とホワイトペーパーは述べています。

 

 バッテリー式および電気式ハイブリッド車の充電ステーションの設計者は、満たすべき安全要件とEMC限度値を考慮する必要があります。DC充電ステーション（急速充電ステーション）については、 IEC 61851-23 規格が DC EV充電ステーションとEVとの間の制御通信に関する一般要件を定めています。直流充電の制御のためのDC EV充電ステーションと電気自動車との間のデジタル通信に関する要件は、 IEC 61851-24で定められています。

 

充電ステーションの設置場所を考慮すると、複雑な問題が生じます。それは産業用環境（クラスA）なのか、それとも住宅環境（クラスB）なのか、ということです。

 

「バス、トラック、農業機械、建設機械を2025年までに排出ゼロにするという欧州連合の最近の新指令を受け、メーカーは燃料電池車や電気自動車の開発に投資している」 Components in Electronicsが報じているように。

 

朗報なのは、これによりセンサー、コネクタ、トランス、電気機械部品の需要が高まっているという点です。この需要は2030年代に入っても伸び続けるでしょう。

 

充電ステーションの入力側と出力側の間のガルバニック絶縁の問題も、EMCを超えた安全規格を満たすための要件の一つです。この点についてSchaffnerは次のように述べています。「中間周波数トランスの使用は、DC急速充電ステーションにおいて特に有益である。なぜなら

そこでは交流電源電圧を整流するためにいずれにせよインバータ技術が必要とされるからだ。従来の主電源トランスと比較すると、同等の性能でありながら、はるかにコンパクトに設計することができる。つまり、スペースの限られた充電ステーションにも設置できるということだ」。

 

ガルバニック絶縁は、電力や信号のやり取りを目的とする2つの電気回路間、この場合は充電ステーションと車両との間の電気伝導を防止します。ガルバニック絶縁とは、迷走電流を排除するために電気回路を分離する設計手法です。信号はガルバニック絶縁された回路間を通過できますが、接地電位の差や交流電源によって誘導される電流などの迷走電流は遮断されます。

 

車両、充電システム、モビリティの形態に関して、より将来を見据えたアプローチが開発されるにつれ、新たな課題が生じ、そしてそれに対応していくことになるでしょう。EVおよびHEV（ハイブリッド電気自動車）のこの大規模な成長と需要における有望な点は、さまざまな電子部品への継続的な需要だけでなく、それ以上に、気候変動に対処するための世界的な意識と取り組みにあります。