Εγκατάσταση φορτιστή ηλεκτρικού οχήματος

Με απλά λόγια, υπάρχει το συνεχές και το εναλλασσόμενο ρεύμα. DC για το συνεχές (από το Direct Current) και AC για το εναλλασσόμενο (από το Alternative Current).
Το εναλλασσόμενο (AC) είναι αυτό που χρησιμοποιούμε στην καθημερινότητα μέσα στα σπίτια μας.
Ενώ το συνεχές (DC) βρίσκεται κυρίως στις μπαταρίες και ηλεκτρονικές συσκευές. Πχ λαπτοπ, μπαταρίες φακών, ηλεκτρικά εργαλεία και ηλεκτρικά οχήματα.
Ο λόγος που διαφοροποιούνται έχει να κάνει με την μεταφορά του ρεύματος και την αποθήκευση του.
Η επιλογή του φορτιστή ηλεκτρικού αυτοκινήτου επηρεάζεται από το τι είδους παροχή υπάρχει.

Οι μπαταρίες των ηλεκτρικών οχημάτων λειτουργούν με συνεχές ρεύμα (DC). Στα σπίτια μας το ρεύμα είναι εναλλασσόμενο (AC). Συνεπώς χρειάζεται μια μετατροπή του AC σε DC. Κάποια οχήματα ηλεκτρικά έχουν μετατροπέα ενσωματωμένο στο όχημα που ονομάζεται on-board charger. (ενσωματωμένος φορτιστής). Το πρόβλημα προκύπτει στην ταχύτητα φόρτισης επειδή οι on board chargers των ηλεκτρικών οχημάτων (EV) είναι μικρής ισχύος άρα φορτίζουν αργά γιατί ακριβώς μετατρέπουν πρώτα το AC σε DC.
Για να φορτίζουμε το ηλεκτρικό όχημα κατευθείαν με DC ρεύμα πρέπει να πάμε το όχημα σε δημόσιο ή ιδιωτικό χώρο φόρτισης. Γιατί αυτοί οι φορτιστές με ενσωματωμένη μετατροπή από AC σε DC έχουν τεράστιο κόστος για μια οικιακή εγκατάσταση.
Οι οικιακοί φορτιστές παράγουν εναλλασσόμενο ρεύμα (AC) για να παραμείνει χαμηλό το κόστος τους οικονομικά.
Άρα η πρώτη συνθήκη που οφείλουμε να μεριμνήσουμε είναι τι μέγιστης ισχύος φόρτισης έχει το on-board charger του ηλεκτρικού οχήματος μας πριν την αγορά του. Αυτό θα καθορίσει και την εγκατάσταση φορτιστή ηλεκτρικού οχήματος.

Μια Jaguar I-PACE έχει ένα OBC (on-board charger ή ενσωματωμένο φορτιστή) με μέγιστη φόρτιση στα 7,4ΚW.

(τα KW μετράνε την ισχύ ή κατανάλωση. 1 KW ισούται με 1000 Watt. Λέμε πως μια λάμπα LED έχει 13Watt ισχύς ή κατανάλωση)

Αυτό σημαίνει πως αυτό το όχημα μπορεί να φορτίσει στο μέγιστο με 7,4KW με εναλλασσόμενο ρεύμα (AC – Οικιακό)

Ακόμα και αν έχετε αγοράσει έναν εξωτερικό φορτιστή στα 22KW, το όχημα δεν θα φορτίζει με παραπάνω από 7,4KW.

Ένα RENAULT ZOE μπορεί να φορτίσει μέχρι 22KW.

Αυτός ο περιορισμός από το On-board Charger επηρεάζει και την ταχύτητα φόρτισης.
Αν όμως φορτίζουμε τα παραπάνω αυτοκίνητα σε επαγγελματικούς φορτιστές μου μεταφέρουν το DC ρεύμα κατευθείαν στο όχημα, τότε η Jaguar μπορεί να φορτίσει στα 100Κw.
Αυτό λοιπόν ονομάζεται ταχεία φόρτιση. (Fast Charging) Επειδή δεν παρεμβάλλεται από τον On-board charger και δεν καθυστερεί την μεταφορά του ρεύματος με το να το μετατρέπει από AC σε DC μέσα στο όχημα.

Υπάρχουν διάφοροι παράμετροι που παίζουν ρόλο.
Αρχικά, όπως είδαμε και παραπάνω, επηρεάζει αν θα φορτίζεται το όχημα μέσω του OBC (On-board charger).

Επίσης παίζει ρόλο η χωρητικότητα της μπαταρίας του EV (ηλεκτρικού οχήματος), και επίσης όσο πιο γρήγορα φορτίζουμε μια μπαταρία, τόσο μεγαλύτερη ζημιά της δημιουργούμε.

Με λίγα λόγια της μειώνουμε τον χρόνο ζωής. Για αυτό και πολλοί κατασκευαστές ηλεκτρικών οχημάτων προτείνουν χρόνους φόρτισης η οποίοι αυξάνονται σταδιακά για να διατηρηθεί ο αρχικό εκτιμώμενος χρόνος ζωής της μπαταρίας.

Μπορεί ακόμα το ενσωματωμένο λογισμικό στον εγκέφαλο της μπαταρίας του ηλεκτρικού οχήματος να μην αφήνει στην αρχή της χρήσης να ξοδέψετε τα τελευταία 10% της μπαταρίας.

Οι φορτιστές που υπάρχουν στην αγορά για οικιακή χρήση είναι τύπου AC (δηλαδή μεταφέρουν το εναλλασσόμενο ρεύμα ως έχει στο αυτοκίνητο και αυτό κάνει την μετατροπή σε συνεχές DC μέσω του on-board charger – OBC).
Παρακάτω οι λόγοι που διαχωρίζουμε οικιακούς από επαγγελματικούς φορτιστές και οι περιορισμοί των οικιακών φορτιστών.

1. Περιορισμός στην παροχή της οικιακής εγκατάστασης. Στην Ελλάδα, τα σπίτια έχουν τις εξής παροχές ρεύματος:
Απλό μονοφασικό με γενική ασφάλεια 32Α – 8 ΚW
Ενισχυμένο μονοφασικό με γενική ασφάλεια 50Α – 12KW
Απλό τριφασικό με 3 γενικές ασφάλειες 32A – 25KW
Ενισχυμένο τριφασικό με 3 γενικές ασφάλειες 50A – 35KW
Συνεπώς επειδή οι επαγγελματικοί φορτιστές με παραγωγή DC έχουν τεράστιες απαιτήσεις σε ρεύμα (πχ 100ΚW), δεν θα μπορούσε να το καλύψει μια οικιακή εγκατάσταση.
Λαμβάνοντας υπόψη και ότι οι υπόλοιπες συσκευές στο σπίτι καταναλώνουν ρεύμα. (πχ. Θερμοσίφωνας, Εστία, κλπ)

2. Οι φορτιστές DC έχουν μεγάλο οικονομικό κόστος

3. Για φόρτιση πάνω από 7KW, χρειάζεται τριφασικό ρεύμα έτσι και αλλιώς. Η μικρότερος οικιακός φορτιστής είναι στα 7ΚW
Υπενθυμίζουμε πως η ταχύτητα φόρτισης επηρεάζεται από το πόσο μεγάλη ισχύς έχει ένας φορτιστής.

Παράδειγμα χρόνου φόρτισης: Με έναν φορτιστή 7KW, ένα ηλεκτρικό όχημα (EV) θα θέλει περίπου 6 ώρες για πλήρη φόρτιση. Ενώ χωρίς φορτιστή και με απευθείας σύνδεση με οικιακή πρίζα, θα χρειαστούν 18,5 ώρες. (Υπολογίζοντας ότι έχουμε ένα όχημα με μπαταρία χωρητικότητας 42 KWh

Τα περισσότερα οχήματα που παράγονται αυτήν την περίοδο έχουν μέγιστη ισχύ φόρτισης τα 7KW. Όμως παρόλα αυτά, οι βιομηχανίες εξελίσσουν τους on-board chargers και θα μπορούν μελλοντικά να φορτίζουν με μεγαλύτερη ισχύ. Αυτό σημαίνει ότι επενδύετε σε μελλοντική απόσυρση – αγορά ηλεκτρικού οχήματος. (που θα μπορεί να φορτίσει με μεγαλύτερη ισχύς)

Στην Ευρωπαϊκή Ένωση από τον Ιανουάριο του 2013 για τη φόρτιση ηλεκτρικών αυτοκινήτων χρησιμοποιούνται κυρίως οι σύνδεσμοι Type 2 στην εναλλασσόμενη / ΑC φόρτιση και CCS 2 για συνεχούς ρεύματος/ DC φόρτιση (συνδυασμός Type 2 με ακροδέκτες συνεχούς ρεύματος).
Ο λόγος που υπάρχουν διάφορες πρίζες είναι ότι υπάρχουν διάφορα πρότυπα τα οποία καθορίζουν τις προδιαγραφές των καλωδίων και των πριζών φόρτισης ανάλογα με τη γεωγραφική περιοχή, και τις απαιτήσεις του εκάστοτε ηλεκτρικού δικτύου. Πιο συγκεκριμένα, οι τύποι πριζών (charging sockets) μπορούν να χωριστούν στις εξής 4 βασικές κατηγορίες:

• Type 1 – Μονοφασικός σύνδεσμος (με βάση το πρότυπο SAE J1772/2009), που εφαρμόζεται ευρέως στις αγορές της Βορείου Αμερικής και της Ασίας.
• Type 2 – Μονοφασικός ή Τριφασικός σύνδεσμος (με βάση το πρότυπο VDE-AR-E 2623-2-2) που καλύπτει την Ευρωπαϊκή αγορά καθώς και χώρες της Νοτίου Αμερικής.
• Type 3 – Μονοφασικός ή Τριφασικός σύνδεσμος όμοιος του Type 2, ο οποίος συνοδεύεται από προστατευτικά κλείστρα ασφαλείας.
• Type 4 – Σύνδεσμοι που χρησιμοποιούνται για υπερταχεία DC φόρτιση και ανάλογα με την προέλευση του ηλεκτρικού οχήματος, υπάρχει το βύσμα CHAdeMO ή και CCS (Combined Charging System).
Συνεπώς στην Ελλάδα, ισχύει το βύσμα Type 2 το οποίο έχει κυκλικό σχήμα αποτελούμενο συνολικά από επτά επαφές. Οι συγκεκριμένες επαφές περιέχουν το σύνολο των ηλεκτρικών φάσεων (L1, L2, L3), τους αγωγούς ουδετέρωσης (N) και γείωσης (PE), καθώς και δύο επαφές (PP, CP) μέσω των οποίων επιτυγχάνεται η επικοινωνία του σταθμού με το αυτοκίνητο.

Για παράδειγμα. στην περίπτωση εγκατάστασης οικιακού σταθμού φόρτισης 7KW, ο ιδιοκτήτης προτείνεται να εγκαταστήσει τα μέσα προστασίας που υποδεικνύονται από το πρότυπο IEC 61851-1 στον πίνακα διανομής προκειμένου να προστατέψει την εγκατάσταση του.

α) Εγκατάσταση MCB 40A. Αυτό είναι μια διπολική ασφάλεια 40A που προστατεύει τον φορτιστή σε περίπτωση βραχυκυκλώματος.

β) Εγκατάσταση αντι-κεραυνικής προστασίας Type 1 ή 2 ανάλογα με τις απαιτήσεις της εγκατάστασης. Με απλά λόγια, αυτό είναι προστασία από κεραυνούς που μπορεί να προκαλέσουν ζημιά στα ηλεκτρονικά εξαρτήματα του φορτιστή και να χάσετε την εγγύηση. Εδώ να σημειώσω ότι μπορεί να συνδυαστεί με επιτηρητή τάσης ο οποίος ανιχνεύει τις πτώσεις τάσεις και υπερτάσεις του δικτύου. Μπορεί να συνδυαστεί με την προστασία όλης της οικείας. Για περισσότερες πληροφορίες διαβάστε το παρακάτω άρθρο όπου αναλύονται τα μέτρα προστασίας από κεραυνούς και υπερτάσεις

Διαβάστε το άρθρο και μάθετε περισσότερα για την προστασία από υπερτάσεις της οικιακής εγκατάστασης ή του φορτιστή ηλεκτρικών αυτοκινήτων

γ) Εγκατάσταση RCD προστασίας τύπου Α. Με απλά λόγια, αυτό είναι ένα ρελέ διαρροής (η διακόπτης διαρροής ή διαφορικό ρελέ ή αντι-ηλεκτροπληξιακό ρελέ) το οποίο προστατεύει από τυχόν ηλεκτροπληξία σε περίπτωση διαρροής ρεύματος. Στην Ελλάδα, χρησιμοποιούνται υποχρεωτικά στα σπίτια, τα ρελέ τύπου AC, ενώ ο τύπος A παρέχει ανίχνευση DC ρευμάτων διαρροής. (Στην Γερμανία, είναι υποχρεωτικός αυτός ο τύπος στις οικίες)

Όλα τα παραπάνω καθορίζουν το κόστος για την εγκατάσταση φορτιστή ηλεκτρικού οχήματος.

Οι φορτιστές μπορεί να έχουν σύστημα εξουσιοδοτημένης χρήσης όπως RFID κάρτες για τους χρήστες. Με απλά λόγια να ενεργοποιούν κάποιο χρήστες με χρήση κάρτας τον φορτιστή ώστε να μην υπάρχει πρόσβαση στον οποιονδήποτε. Επίσης μπορεί να συνδέεται ο φορτιστής με WIFI ή μέσω καλωδίου με δίκτυο ώστε να μπορεί ο χρήστης να παρακολουθεί απομακρυσμένα την πορεία φόρτισης, τυχόν προβλήματα και κατανάλωση.

Για την εγκατάσταση φορτιστή ηλεκτρικού οχήματος σε υφιστάμενες ηλεκτρικές εγκαταστάσεις θα πρέπει υποχρεωτικά να γνωστοποιούνται στον διαχειριστή δικτύου με τη συμπλήρωση του κατάλληλου εντύπου σύνδεσης/ενημέρωσης που έχει αναρτηθεί στον ισότοπο του διαχειριστή και διαφοροποιείται ανάλογα με το επίπεδο της σύνδεσης της παροχής.

Δείτε την σχετική σελίδα στην ιστοσελίδα του ΔΕΔΔΗΕ

Δείτε την σχετικά αναφορά στην ιστοσελίδα του υπουργείου Περιβάλλοντος και Ενέργειας

Στην περίπτωση που για τη σύνδεση των υποδομών απαιτείται επαύξηση ισχύος της υφιστάμενης παροχής, ο καταναλωτής με τον ίδιο έντυπο αιτείται την αύξηση. Το έντυπο ΧΤ (χαμηλής τάσης) ή ΜΤ (Μέσης Τάσης) υποβάλλεται στην έδρα της αρμόδιας περιοχής ΔΕΔΔΗΕ στην οποία ανήκει η εγκατάσταση του. Ειδικά για τη σύνδεση υποδομών φόρτισης εγκαταστάσεις ΜΤ της Αττικής, το έντυπο υποβάλλεται στην έδρα της δευτεροβάθμιας περιφέρειας Αττικής (ΔΠΑ). Η συμπλήρωση του εντύπου σύνδεση/ενημερώσης και η συνυποβολή των απαιτούμενων εγγράφων και στοιχείων καθίσταται υποχρεωτική σύμφωνα με το άρθρο 27 του Ν.4710/2020.

Κινούμαι ηλεκτρικά

Οι ηλεκτρολόγοι πραγματοποιούν την εγκατάσταση των φορτιστών αυτοκίνητων.

Για οποιαδήποτε πληροφορία η εγκατάσταση, επικοινωνήστε μαζί μου:
Γιάννης Δενδρινός, τεχνικός αυτοματισμών
T. 6939832608 – e-mail: [email protected]

Αναλυτικά κόστοι ανά περίπτωση θα βρείτε στο άρθρο Πόσο κοστίζει η εγκατάσταση ενός φορτιστή ηλεκτρικού οχήματος.