С ростом числа электромобилей (EV) электромагнитная совместимость (ЭМС) станет важным фактором по мере увеличения производства автомобилей и роста потребности в зарядных станциях. Schaffner - международный лидер в разработке и производстве решений, обеспечивающих эффективную и надежную работу электронных систем, - подготовила официальный доклад (white paper) , в котором рассматриваются некоторые из этих вопросов.

 

С учетом установленных в ЕС требований о переходе грузовиков и других транспортных средств на электротягу к 2025 году, нынешнего роста популярности электромобилей и ожидаемого спроса на 20 миллионов электромобилей к 2030 году, компания Schaffner прогнозирует необходимость значительного увеличения числа зарядных станций. В докладе предполагается, что на каждый миллион электромобилей потребуется 77 000 зарядных точек. Если к 2030 году число электромобилей достигнет 20 миллионов, это будет означать потребность в 1,54 миллиона зарядных точек.

 

Электромагнитная совместимость «касается эмиссии и помехоустойчивости изделий, подключенных к сети электропитания. Излучаемые помехи или эмиссии, возникающие в результате коммутационных операций с потерями, не должны превышать установленных пределов. Если на рынок поступают несоответствующие требованиям изделия, могут возникнуть проблемы при работе с другими потребителями, подключенными к основной электросети. Помехоустойчивость описывает способность изделий противостоять внешним воздействиям без сбоев. Помехоустойчивость изделий может быть проверена с помощью различных испытаний, например, испытаний на выброс напряжения (surge), пачки импульсов (burst) или мерцание (flicker).

 

Компания Schaffner разрабатывает ЭМС-фильтры, обеспечивающие соответствие нормам предельных значений эмиссии. Эти фильтры рассчитаны на работу в диапазоне частот от 9 кГц до 30 МГц для подавления кондуктивных помех. Это предотвращает негативное воздействие на другие устройства в окружающей среде. Все стандартные фильтры разработаны в соответствии со стандартом IEC 60939-3 («Пассивные фильтрующие устройства для подавления электромагнитных помех») и другими международными стандартами и поэтому могут быть быстро внедрены в систему потенциального заказчика», - отмечается в докладе.

 

 Разработчикам зарядных станций для аккумуляторных и гибридных электромобилей необходимо будет учитывать требования безопасности и предельные значения ЭМС, которые должны быть соблюдены. Для станций зарядки постоянным током (станций быстрой зарядки) стандарт IEC 61851-23 определяет общие требования к управляющей связи между станцией зарядки постоянным током для электромобиля и самим электромобилем. Требования к цифровой связи между станцией зарядки постоянным током для электромобиля и электромобилем для управления зарядкой постоянным током определены в стандарте IEC 61851-24.

 

Сложности возникают при рассмотрении места расположения зарядной станции: относится ли оно к промышленной (класс A) или жилой (класс B) среде.

 

«В свете новых директив Европейского союза, касающихся автобусов, грузовиков, сельскохозяйственной и строительной техники, которые должны стать безэмиссионными к 2025 году, производители инвестируют в разработку водородных и электрических транспортных средств», - сообщает издание Components in Electronics.

 

Хорошая новость заключается в том, что это привело к росту спроса на датчики, разъемы, трансформаторы и электромеханические компоненты - спроса, который продолжит расти вплоть до 2030-х годов.

 

Вопросы гальванической развязки между входной и выходной сторонами зарядных станций также являются требованием для соблюдения норм безопасности помимо ЭМС. Здесь Schaffner отмечает: «Использование среднечастотных трансформаторов особенно выгодно для станций быстрой зарядки постоянным током, где

технология инвертора в любом случае необходима для выпрямления сетевого переменного напряжения. По сравнению с обычными сетевыми трансформаторами они могут быть выполнены значительно более компактными при той же производительности. Это означает, что их можно разместить и в зарядных станциях с ограниченным пространством».

 

Гальваническая развязка предотвращает электрическую проводимость между двумя электрическими цепями, предназначенными для обмена энергией и/или сигналами, - в данном случае между зарядной станцией и транспортным средством. Гальваническая изоляция - это метод проектирования, который разделяет электрические цепи для устранения паразитных токов. Сигналы могут проходить между гальванически изолированными цепями, но паразитные токи, такие как разности потенциалов заземления или токи, наведенные переменным током, блокируются.

 

По мере разработки новых, ориентированных на будущее подходов к транспортным средствам, системам зарядки и формам мобильности будут возникать и решаться новые проблемы. Многообещающим аспектом этого масштабного роста и спроса на электромобили и гибридные электромобили (HEV) является неизменный спрос на различные электронные компоненты, но что еще важнее - глобальное осознание проблемы изменения климата и усилия по ее решению.