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EVSE

Wie funktioniert eigentlich das Laden mit dem E-Auto? Was sind Pilotkontakt (CP) und der Plug-Present-Kontakt Signale (PP)?

Die Funktion des Steuerpiloten (CP) wird in Anhang A der IEC-Norm 61851-1:2017 erläutert.

Das Steuerpilot-Signal ermöglicht die grundlegende Kommunikation zwischen dem EVSE (E-Auto-Ladegerät) und dem EV (Elektrofahrzeug):

  • Das Ladegerät sendet die Information über seinen maximalen Ladestrom in Form eines 1 kHz ±12 V pulsweitenmodulierten (PWM) Signals an das Elektrofahrzeug. Das Elektrofahrzeug liest dann dieses Signal und bestimmt den maximalen Ladestrom, den es aufnehmen darf.
  • Um sicherzustellen, dass der Ladevorgang sicher und kontrolliert abläuft ist auch eine Signalisierung in der Gegenrichtung erforderlich. Die Norm IEC 61851-1 definiert eine Reihe von EVSE-Zuständen, die in der nachstehenden Tabelle aufgeführt sind. Das Elektrofahrzeug signalisiert seine Anwesenheit (Zustand B), die Anforderung zum Laden (Zustand C) oder die Anforderung zum belüfteten Laden (Zustand D) durch Anlegen eines entsprechenden Widerstands zwischen dem Steuerpiloten (CP) und der Schutzerde (PE). Das Ladegerät geht in den Zustand B, C oder D über, wenn es die erforderliche Spannung zwischen CP und PE erkennt (siehe nachstehende Tabelle):
    • +9V bedeutet, dass ein Elektrofahrzeug angeschlossen ist
    • Wenn das Ladegerät +6V erkennt, geht es in den Lademodus über
    • Wenn das Ladegerät +3V erkennt, geht es in den Lademodus über, wenn es den Ladebereich belüften kann. Nicht alle Ladegeräte verfügen über diese Funktion.

Neben den Zuständen B, C und D sind mehrere weitere Zustände definiert:

  • A - Elektrofahrzeug nicht an das Ladegerät angeschlossen
  • E - Fehlerzustand "Kurzschluss"
  • F - Fehlerzustand "Wallbox Ausfall, keine Verbindung"

Die Näherungsfunktion (PP) wird in Anhang B der Norm IEC 61851-1:2017 erläutert.

Je nach Steckertyp gibt es zwei verschiedene Funktionen des Näherungskontakts:

  • Steckverbinder des Typs 1 haben einen Hilfsschalter (der obere Teil des Steckverbinders in Abbildung 1). Das Ladegerät erkennt, wenn das Elektrofahrzeug angeschlossen ist und zusätzlich, ob der Schalter verriegelt ist oder nicht. Der EVSE-Stecker ist nur dann sicher mit dem Elektrofahrzeug verbunden, wenn sich der Hilfsschalter in der verriegelten Position befindet.
  • Bei Typ 2 Steckern gibt es keinen Hilfsschalter. Das Näherungssignal wird für die gleichzeitige Näherungserkennung und die Kodierung der Strombelastbarkeit des Ladekables verwendet. Der Wert des zwischen dem Näherungskontakt (PP) und dem Erdungskontakt (PE) angeschlossenen Widerstands bestimmt die maximale Strombelastbarkeit des Ladekabels (z. B. 13 A, 20 A, 32 A, 63 A oder 70 A). Wenn das Ladegerät einen bestimmten Widerstandswert feststellt, sollte es seinen Maximalstrom entsprechend dem vom Kabelwiderstand signalisierten Maximalstrom einstellen. Dieser maximale Stromwert wird dann dem Elektrofahrzeug über das oben beschriebene Kommunikationsprotokoll des Kontrollpiloten (CP) mitgeteilt.