Elektrofahrzeug-Ladung
Einführung
Die Welt bewegt sich in Richtung einer nachhaltigeren Zukunft, wobei globale Abkommen wie das Pariser Abkommen sich auf die Reduzierung von Kohlenstoffemissionen und Umweltverschmutzung konzentrieren. Dies hat zum Aufstieg von Elektrofahrzeugen als Ersatz für Autos mit Verbrennungsmotoren geführt. Im ersten Halbjahr 2022 wurden insgesamt 4,3 Millionen neue BEVs und PHEVs ausgeliefert, was einer Steigerung von 62 % im Vergleich zum ersten Halbjahr 2021 entspricht. Allerdings benötigen viele Elektrofahrzeuge eine große Ladeinfrastruktur zum Laden der Batterien in den Autos. Diese Ladegeräte enthalten viele elektrische Schaltgeräte.
Arbeitsprinzip
Es stehen verschiedene Arten von Ladestationen zur Verfügung, vom Normal- bis zum Schnellladen, mit 1 bis 100 Batterieladepunkten am selben Standort und mit Gleich- oder Wechselstromtechnologie. Diese Ladestationen bestehen aus verschiedenen Modulen, wie zum Beispiel Leistungsmodulen, Ladekontrollgeräten, Fahrer-Touchscreens und Kommunikationsgeräten. Aufgrund der kompakten Bauweise und der hohen Integrationsdichte von Leistungshalbleitern, kann es zu harmonischen Stromverzerrungen im Netz und zu elektromagnetischen Störungen benachbarter Geräte durch Strahlung kommen.
Negative Effekte
Wie in der Einleitung erwähnt, bringt die zunehmende Anzahl von Schaltgeräten in Hochleistungslademodulen einige Nachteile mit sich, darunter hochfrequente Stromverzerrungen im Netz und elektromagnetische Strahlung in der Nähe dieser Stationen. Diese Probleme müssen in den frühen Entwicklungsphasen berücksichtigt werden, um Abhilfemaßnahmen an den Ladestationen zu ergreifen.
Die Lösung
Um ungewollte Netzoberschwingungen und abgestrahlte Störungen zu reduzieren, können passive Elemente wie Impedanzen für hochfrequente Ströme einbezogen werden. Durch den Einsatz von Blueferrite-Kernen, die an den Kabeln vor und nach den Leistungsmodulen montiert werden, können die Störungen reduziert werden. Diese nanokristallinen Kerne sind in verschiedenen Größen und Formen erhältlich und können im Inneren der Ladestationen eingebaut werden.