FACHVORTRAG ELEKTROMOBILITÄT

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1 FACHVORTRAG ELEKTROMOBILITÄT EBZ-Dresden 2016 MENNEKES Elektrotechnik GmbH & Co. KG

2 BEGRÜßUNG Markus Nolte Dipl.-Ing. Elektrotechnik 39 Jahre seit 2010 im Unternehmen MENNEKES Produktmanager Dozent für Schulungen und Seminare Elektromobilität 2016 MENNEKES Elektrotechnik GmbH & Co. KG 2

3 AGENDA Begrüßung 1. Unternehmenspräsentation 2. Normung Steckvorrichtungen 3. Ladebetriebsarten und Kommunikation 4. Normen und Vorschriften 5. Lastmanagment 6. Fehlerstromschutz 7. Charge Up Your Day Für jede Anforderung eine Ladelösung 8. Schulungsangebote 2016 MENNEKES Elektrotechnik GmbH & Co. KG 3

4 DAS UNTERNEHMEN MENNEKES MENNEKES Elektrotechnik GmbH & Co. KG 4

6 NORMUNG DER STECKER Typ 1 Typ 2 Typ 2 Typ 1 nur bis 2017 Fahrzeugseite Infrastrukturseite Typ 2 seit 2014 als Standard 2016 MENNEKES Elektrotechnik GmbH & Co. KG 6

8 LADEBETRIEBSARTEN 2016 MENNEKES Elektrotechnik GmbH & Co. KG 8

9 LADEBETRIEBSARTEN AC + DC LADUNGEN CCS Ladung Typ 2 Ladung Tesla Ladung 2016 MENNEKES Elektrotechnik GmbH & Co. KG 9

10 KOMMUNIKATIONSANFORDERUNGEN Alle Ladesteckvorrichtungen, Typ1 Typ3 besitzen einheitliche Zusatzkontakte: PP Kontakt (Proximity Pilot) CP Kontakt (Control Pilot) 2016 MENNEKES Elektrotechnik GmbH & Co. KG 10

11 KOMMUNIKATIONSANFORDERUNGEN PP Kontakt (Proximity Pilot) dient zur Ermittlung der maximalen Stromtragfähigkeit des Ladekabels Widerstandswert wird durch die Ladeelektronik ausgewertet 1500Ω 680Ω 220Ω 100Ω 13A 20A 32A 63A 1,5mm² 2,5mm² 6mm² 16mm² Bild: Widerstand zwischen PP - PE 2016 MENNEKES Elektrotechnik GmbH & Co. KG 11

12 KOMMUNIKATIONSANFORDERUNGEN CP Kontakt (Control Pilot) dient zur Kommunikation zwischen Fahrzeug und Ladestation und ist elektrisch durchverdrahtet Rückführung des CP Signals über den Schutzleiter Schutzleiterüberwachung Kommunikationsübertragung Ladesystem <> Fahrzeug mittels PWM - Signal Bild: CP Leiter / H07BQ-F 1x0,5mm MENNEKES Elektrotechnik GmbH & Co. KG 12

13 KOMMUNIKATIONSANFORDERUNGEN t1 T PWM (Pulsweitenmodulation) - Rechtecksignal Pulsbreite: Das prozentuale Verhältnis von t1 zu T gibt die Höhe des Ladestroms an. Pulshöhe: Die Höhe des belasteten Rechtecksignals gibt Aufschluss über den jeweiligen Status des Fahrzeugs MENNEKES Elektrotechnik GmbH & Co. KG 13

15 NORMEN UND VORSCHRIFTEN Prüfung gemäß DGUV Vorschrift 3 DIN VDE Prüfung DIN VDE und (echeck emobility) 2016 MENNEKES Elektrotechnik GmbH & Co. KG 15

16 NORMEN UND VORSCHRIFTEN PRÜFUNG GEMÄß DGUV 3 Auszug aus der berufsgenossenschaftlichen Vorschrift für Sicherheit und Gesundheit bei der Arbeit Unfallverhütungsvorschrift Elektrische Anlagen und Betriebsmittel (Keine Sachliche Veränderung zur BGV A 3 ) 2016 MENNEKES Elektrotechnik GmbH & Co. KG 16

18 ERRICHTUNG VON LADEEINRICHTUNGEN DIN VDE MENNEKES Elektrotechnik GmbH & Co. KG 18

19 ERRICHTUNG VON LADEEINRICHTUNGEN Leistungsbedarf und Gleichzeitigkeitsfaktor: Der Gleichzeitigkeitsfaktor des Endstromkreises, welcher einen Anschlusspunkt versorgt (z.b. die Steckdose), muss als 1 angenommen werden ANMERKUNG: es wird davon ausgegangen, dass im Normalbetrieb jeder Anschlusspunkt mit seinem vorgesehenen Betriebsstrom betrieben wird. Der Gleichzeitigkeitsfaktor des Verteilerstromkreises, welcher mehrere Anschlusspunkte versorgt, kann bei Vorhandensein von Laststeuerung reduziert werden. Jeder Anschluss für ein Elektrofahrzeug muss aus einem eigenen Stromkreis versorgt werden MENNEKES Elektrotechnik GmbH & Co. KG 19

20 Auftreten von Wasser: ERRICHTUNG VON LADEEINRICHTUNGEN DIN VDE Falls der Anschlusspunkt im Freien installiert ist, müssen die Betriebsmittel mit einer Schutzart von mindestens IPX4 ausgewählt werden, um sie gegen Spritzwasser zu schützen. Auftreten von festen Fremdkörpern: Falls der Anschlusspunkt im freien installiert ist, müssen die Betriebsmittel mit einer Schutzart von mindestens IP4X ausgewählt oder versehen werden, um einen Schutz gegen Eindringen von sehr kleinen Gegenständen sicherzustellen MENNEKES Elektrotechnik GmbH & Co. KG 20

21 Mechanische Beanspruchung: ERRICHTUNG VON LADEEINRICHTUNGEN DIN VDE Betriebsmittel, die in öffentlich zugänglichen Bereichen und auf Parkplätzen errichtet werden, müssen gegen mechanische Beanspruchung geschützt sein. Der Schutz muss erreicht werden durch eine oder mehrere der nachfolgenden Maßnahmen: Die Position oder der Standort der Betriebsmittel muss so ausgewählt werden, das Beschädigungen durch jede angemessen vorhersehbare Beanspruchung vermieden werden Vorsehen eines örtlichen oder eines allgemeinen mechanischen Schutzes Im öffentlichen Bereich muss eine Schlagfestigkeit von mindestens IK10 erreicht werden 2016 MENNEKES Elektrotechnik GmbH & Co. KG 21

22 Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (RCDs): ERRICHTUNG VON LADEEINRICHTUNGEN DIN VDE Jeder Anschluss muss durch eine eigene Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (RCD) mit einem Bemessungsdifferenzstrom nicht größer als 30mA geschützt sein. Die ausgewählte Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (RCD) muss alle aktiven Leiter einschließlich des Neutralleiters abschalten. Die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (RCD) des Anschlusspunktes muss mindestens vom Typ A sein. wenn eine Steckvorrichtung nach IEC verwendet wird, dann muss ein RCD Typ B oder ein Typ A mit Sondererkennung von Gleichfehlerströmen >6mA verwendet werden 2016 MENNEKES Elektrotechnik GmbH & Co. KG 22

24 NORMEN UND VORSCHRIFTEN RICHTLINIE ZUM E-CHECK E- MOBILITÄT Was gehört zur Prüfung? Prüfablauf Besichtigen Erproben Messen 2016 MENNEKES Elektrotechnik GmbH & Co. KG 24

25 Prüffristen von Ladeinfrastruktur für Elektrostraßenfahrzeuge in Anlehnung an die DGUV Vorschrift 3 Wann Wo Was Wer Täglich Ladestation Sichtkontrolle vor Benutzung Kontrolle der Betriebsbereitschaft Nutzer Betreiber Halbjährlich 1 Jahr Fehlerstrom- Schutzeinrichtung Ladekabel Gesamtanlage Betätigung der Prüftaste Wiederholung der Messungen und Prüfungen nach VDE 0701/702 Wiederholung der Messungen und Prüfungen nach VDE Betreiber Ladesäule Prüfungen zur Verkehrssicherheit Betreiber Zur Prüfung befähigte Person Zur Prüfung befähigte Person 2016 MENNEKES Elektrotechnik GmbH & Co. KG 25

26 Messaufgabe Messverfahren Werte Durchgängigkeit der Leiter Widerstandsmessung der Leiter PE < 1,0 PA < 0,1 Isolationswiderstand des Schutzleiters zu Neutral- und Außenleiter Messung des Isolationswiderstands > 1,0 MΩ Der Nachweis der Wirksamkeit der Schutzmaßnahme ist mittels Prüfadapter im Fahrzeugzustand C nach VDE durchzuführen. Nachweis der Wirksamkeit der Schutzmaßnahme mit Fehlerstrom-Schutzeinrichtung ( I N 30 ma) RCD Typ A * 1 RCD Typ A Auslösetyp EV (Doepke) RCD Typ B I N 30 ma und Herstellerangaben beachten Nachweis der Wirksamkeit der Schutzeinrichtung bei Kurzschluss durch Messung des Netzinnenwiderstandes Z L-N Messung des Netzinnenwiderstands Optional Messung des Schutzleiterstroms Messung z. B. mit Zangenamperemeter I Mess 0,4 x I N Messung des Neutralleiterstroms Messung z. B. mit Zangenamperemeter I Mess I L * 1 Hinweise in DIN VDE (VDE ): beachten 2016 MENNEKES Elektrotechnik GmbH & Co. KG 26

29 LASTMANAGEMENT 0A max. Strom 64A Benötigter Gesamtstrom 96A 512A 6A min. Ladestrom 12A 32A 16A 16A 16A 16A 16A 16A Stromstärke: Auslastung: 16A 32A 48A 64A 100% 25% 50% 75% 16A 16A 16A 16A 16A 12,8A 12,8A 0A 12,8A 12,8A 12,8A 2016 MENNEKES Elektrotechnik GmbH & Co. KG 29

30 LASTMANAGEMENT LADEENDE DETEKTIEREN 1. Automatische Detektion Ladeende wird am Ladepunkt ein Ladeende detektiert, so wird Der Ladepunkt wird auf 0A-Ladung geregelt Der Ladevorgang wird an das Ende der Vorgangsliste gestellt Ladeende automatisch detektieren HINWEIS: Bei der Verwendung von Lastmanagement können Prognosen im Fahrzeug und die Prekonditionierung beeinträchtigt werden! Alle Ladepunkten werden nach diesem Prinzip behandelt 2016 MENNEKES Elektrotechnik GmbH & Co. KG 30

31 LASTMANAGEMENT LADEENDE DETEKTIEREN 0A 64A Benötigter Gesamtstrom 96A 512A Stromstärke: 64A 6A 12A 32A Auslastung: 100% 16A 16A 16A 16A 16A 16A Ladeende detektiert Ladeende detektiert 12,8 0A A 12,8 A 12,8 0A A 12,8 0A A 12,8 A 12,8 A 2016 MENNEKES Elektrotechnik GmbH & Co. KG 31

32 LASTMANAGEMENT LADEENDE DETEKTIEREN INCL. VIP FUNKTIONALITÄT 0A 64A Benötigter Gesamtstrom 96A 512A Stromstärke: 32A 16A 48A 64A 6A 12A 32A Auslastung: 100% 25% 50% 75% 16A 16A 16A 16A 16A 16A ,8 A 16A 12A Ladeende detektiert 12,8 A 12A 16A 0A 12,8 A 12A 0A Ladeende detektiert VIP 16A 0A 12,8 A 12A 12,8 A 16A 12A 2016 MENNEKES Elektrotechnik GmbH & Co. KG 32

34 RCD Typ A NICHT ZULÄSSIG! z.b. RCD Typ B Lt. DIN VDE (IEC ) muss jeder Ladepunkt mit einer eigenen Fehlerstromschutzeinrichtung mit einem Bemessungsfehlerstrom I n 30 ma geschützt werden. Für Ladepunkte mit einer Steckvorrichtung nach IEC sind zudem Maßnahmen zum Schutz bei Auftreten von glatten Gleichfehlerströmen 6 ma zu treffen (z.b. FI Typ B). Ein Fehlerstrom-Schutzschalter vom Typ B darf beispielsweise nicht einem vom Typ A nachgeschaltet werden!! Intelligente emobility Ladelösungen von MENNEKES MENNEKES Elektrotechnik GmbH & Co. KG 34

35 TN- ODER TT-SYSTEM - BEISPIEL 1 RCD Typ A z.b. RCD Typ B Lt. DIN VDE (IEC ) muss jeder Ladepunkt mit einer eigenen Fehlerstromschutzeinrichtung mit einem Bemessungsfehlerstrom I n 30 ma geschützt werden. Für Ladepunkte mit einer Steckvorrichtung nach IEC sind zudem Maßnahmen zum Schutz bei Auftreten von glatten Gleichfehlerströmen 6 ma zu treffen (z.b. FI Typ B). Bei AMTRON Ladestationen ohne integriertem Fehlerstromschutzschalter und Leitungsschutzschalter muss der Überstrom- und Fehlerstromschutz in der Installation erfolgen! Intelligente emobility Ladelösungen von MENNEKES MENNEKES Elektrotechnik GmbH & Co. KG 35

36 TN-SYSTEM - BEISPIEL 2.1 RCD Typ A Lt. DIN VDE (IEC ) muss jeder Ladepunkt mit einer eigenen Fehlerstromschutzeinrichtung mit einem Bemessungsfehlerstrom I n 30 ma geschützt werden. Für Ladepunkte mit einer Steckvorrichtung nach IEC sind zudem Maßnahmen zum Schutz bei Auftreten von glatten Gleichfehlerströmen 6 ma zu treffen (z.b. FI Typ B). Bei AMTRON Ladestationen mit integriertem Fehlerstromschutzschalter wird ein FI Typ B verbaut. Somit ist das System vor DC-Fehlerströmen geschützt! Intelligente emobility Ladelösungen von MENNEKES MENNEKES Elektrotechnik GmbH & Co. KG 36

37 TN-SYSTEM - BEISPIEL 2.2 RCD Typ A Die Anforderungen der DIN VDE (IEC ) werden auch beim Einsatz mehrerer AMTRON mit integriertem Fehlerstromschutzschalter erfüllt. Intelligente emobility Ladelösungen von MENNEKES MENNEKES Elektrotechnik GmbH & Co. KG 37

38 Um die Abschaltzeiten im TT-Netz einzuhalten, ist es erforderlich, einen Fehlerstromschutzschalter vorzuschalten! TT-SYSTEM - BEISPIEL 3.1 RCD Typ A RCD Typ B Lt. DIN VDE (IEC ) muss jeder Ladepunkt mit einer eigenen Fehlerstromschutzeinrichtung mit einem Bemessungsfehlerstrom I n 30 ma geschützt werden. Für Ladepunkte mit einer Steckvorrichtung nach IEC sind zudem Maßnahmen zum Schutz bei Auftreten von glatten Gleichfehlerströmen 6 ma zu treffen (z.b. FI Typ B). Bei AMTRON Ladestationen mit integriertem Fehlerstromschutzschalter wird ein FI Typ B verbaut. Intelligente emobility Ladelösungen von MENNEKES MENNEKES Elektrotechnik GmbH & Co. KG 38

39 Um die Abschaltzeiten im TT-Netz einzuhalten, ist es erforderlich, einen Fehlerstromschutzschalter vorzuschalten! = 12 ma TT-SYSTEM - BEISPIEL 3.2 RCD Typ A RCD Typ B Lt. DIN VDE (IEC ) muss jeder Ladepunkt mit einer eigenen Fehlerstromschutzeinrichtung mit einem Bemessungsfehlerstrom I n 30 ma geschützt werden. = 12 ma = 12 ma = 6 ma = 6 ma Für Ladepunkte mit einer Steckvorrichtung nach IEC sind zudem Maßnahmen zum Schutz bei Auftreten von glatten Gleichfehlerströmen 6 ma zu treffen (z.b. FI Typ B). = 6 ma = 6 ma Die Anforderungen werden auch beim Einsatz mehrerer AMTRON mit integriertem Fehlerstromschutzschalter erfüllt. gesamt = 12 ma Intelligente emobility Ladelösungen von MENNEKES MENNEKES Elektrotechnik GmbH & Co. KG 39

40 Um die Abschaltzeiten im TT-Netz einzuhalten, ist es erforderlich, einen Fehlerstromschutzschalter vorzuschalten! = 12 ma TT-SYSTEM - BEISPIEL 3.2 RCD Typ A RCD Typ B Lt. DIN VDE (IEC ) muss jeder Ladepunkt mit einer eigenen Fehlerstromschutzeinrichtung mit einem Bemessungsfehlerstrom I n 30 ma geschützt werden. = 12 ma RCD Typ B = 12 ma = 6 ma = 6 ma RCD Typ B Für Ladepunkte mit einer Steckvorrichtung nach IEC sind zudem Maßnahmen zum Schutz bei Auftreten von glatten Gleichfehlerströmen 6 ma zu treffen (z.b. FI Typ B). = 6 ma = 6 ma Bei AMTRON Ladestationen ohne integriertem Fehlerstromschutzschalter und Leitungsschutzschalter muss der Überstrom- und Fehlerstromschutz in der Installation erfolgen! gesamt = 12 ma Intelligente emobility Ladelösungen von MENNEKES MENNEKES Elektrotechnik GmbH & Co. KG 40

41 Bei der Installation gilt es die richtige Auswahl und Kombination von Fehlerstromschutzschaltern in der gesamten Installation zu beachten! RCD Typ B 1. TN- ODER TT-SYSTEM - BEISPIEL 4.1 Lt. DIN VDE (IEC ) muss jeder Ladepunkt mit einer eigenen Fehlerstromschutzeinrichtung mit einem Bemessungsfehlerstrom I n 30 ma geschützt werden. RCD Typ A Für Ladepunkte mit einer Steckvorrichtung nach IEC sind zudem Maßnahmen zum Schutz bei Auftreten von glatten Gleichfehlerströmen 6 ma zu treffen. 2. = 6 ma 1. Ein vor der Ladestation geschalteter Fehlerstromschutzschalter Typ A, welcher die restliche Installation schützen soll, würde im Fehlerfall mit glatten Gleichfehlerströmen 6 ma erblinden. Also muss dieser vorgeschaltete FI ein Typ B sein. 2. Nachgeschaltete FI können auch vom z.b. Typ A sein. Intelligente emobility Ladelösungen von MENNEKES MENNEKES Elektrotechnik GmbH & Co. KG 41

42 Bei der Installation gilt es die richtige Auswahl und Kombination von Fehlerstromschutzschaltern in der gesamten Installation zu beachten! = 12 ma = 12 ma TN- ODER TT-SYSTEM - BEISPIEL 4.2 RCD Typ B Die Anforderungen der DIN VDE (IEC ) werden auch beim Einsatz mehrerer AMTRON mit integriertem Fehlerstromschutzschalter erfüllt. = 12 ma RCD Typ A = 6 ma = 6 ma = 6 ma = 6 ma gesamt = 12 ma Intelligente emobility Ladelösungen von MENNEKES MENNEKES Elektrotechnik GmbH & Co. KG 42

43 AGENDA Begrüßung 1. Unternehmenspräsentation 2. Normung Steckvorrichtungen 3. Ladebetriebsarten und Kommunikation 4. Normen und Vorschriften 5. Lastmanagment 6. Die AMTRON Wallbox 7. Charge Up Your Day Für jede Anforderung eine Ladelösung 8. Schulungsangebote 2016 MENNEKES Elektrotechnik GmbH & Co. KG 43

44 WIE WÄHLE ICH DIE RICHTIGE HEIMLADESTATION AUS? MENNEKES Elektrotechnik GmbH & Co. KG 44

45 AGENDA Begrüßung 1. Unternehmenspräsentation 2. Normung Steckvorrichtungen 3. Ladebetriebsarten und Kommunikation 4. Normen und Vorschriften 5. Lastmanagment 6. Die AMTRON Wallbox 7. Charge Up Your Day Für jede Anforderung eine Ladelösung 8. Schulungsangebote 2016 MENNEKES Elektrotechnik GmbH & Co. KG 45

46 GRUNDLAGENSCHULUNG EMOBILITY Dauer: 2 Tage 1. Basiswissen Elektromobilität 2. Marketing und Recht 3. Normen und Vorschriften 4. Technik 5. Produktwissen (Teil 1: AMTRON ) 6. Arbeiten am System (Teil 1: AMTRON ) 7. Produktwissen (Teil 2: Standsäulen + Wandladestationen) 8. Arbeiten am System (Teil 2: Standsäulen + Wandladestationen) 2016 MENNEKES Elektrotechnik GmbH & Co. KG 46

47 QUALITÄTSPARTNERSCHULUNG EMOBILITY Dauer: 1 Tag 1. FS ONE 2. Portfolio nach Funktionalität 3. E-Mobility Gateway/ Lastmanagement 4. vernetzte Ladeinfrastruktur + Chargecloud 5. Parkraumbewirtschaftung 6. ChargeUpYouDay! 7. Normgerechtes Prüfen von Ladeinfrastruktur Voraussetzungen: Inhaber MQPeM-Nummer (Vergabe nach Vertragsabschluss) Grundlagenschulung Elektromobilität bei MENNEKES 2016 MENNEKES Elektrotechnik GmbH & Co. KG 47

48 FRAGEN? ZU ALLEN THEMEN! 2016 MENNEKES Elektrotechnik GmbH & Co. KG 48

49 VIELEN DANK FÜR IHRE AUFMERKSAMKEIT! 2016 MENNEKES Elektrotechnik GmbH & Co. KG