Elektrikli Araç Şarj İstasyonu Besleme Panosu Tasarımı

Elektrikli Araç Şarj İstasyonu Besleme Panosu Tasarımı

Şarj istasyonları klasik bir prizden çok farklı bir yük profiline sahiptir: saatler boyunca kesintisiz, anma akımına yakın ve sürekli bir çekiş söz konusudur. Bu nedenle şarj panosunda hem termal boyutlandırma hem de kaçak akım koruma yaklaşımı standart bir dağıtım panosundan farklılaşır. Bu yazıda IEC 61851 ve IEC 60364-7-722 çerçevesinde şarj istasyonu besleme panosunun tasarım kurallarını ele alıyoruz.

Yük Profili ve Süreklilik Etkisi

Bir şarj noktası, kablo ve koruma cihazı seçimi bakımından sürekli yük kabul edilir; yani devre, anma akımını saatler boyunca taşıyabilecek şekilde boyutlandırılmalıdır. Klasik dağıtımda uygulanan eşzamanlılık indirimleri şarj devrelerinde tek başına uygulanamaz, ancak birden fazla noktada dinamik yük yönetimi kullanılıyorsa toplam güç sınırlandırılabilir. Sürekli akım, klemens ve kesici sıcaklığını yükselttiği için pano içi ısı yükü hesabı mutlaka yapılmalı ve gerekiyorsa havalandırma eklenmelidir. Ayrıca kesicinin ortam sıcaklığına göre derating tablosu kontrol edilmelidir.

Devre Başına Koruma: Kesici ve Kaçak Akım

Kural olarak her şarj noktası kendi devresi ve kendi koruma cihazlarına sahip olmalıdır; bir noktadaki arıza diğerlerini etkilememelidir. Kaçak akım koruması için en az A tipi 30 miliamperlik cihaz gerekir, ancak araç içindeki güç elektroniği 6 miliamperin üzerinde düz doğru akım kaçağı üretebileceğinden buna karşı bir önlem şarttır: ya B tipi cihaz kullanılır ya da 6 miliamper DC algılama işlevi şarj cihazının içinde bulunduğu belgelenir. Aşırı akım koruması için C karakteristikli kesici tipik seçimdir ve şarj cihazının izin verdiği maksimum kısa devre akımı ile koordine edilmelidir.

Topraklama, PEN Kopması ve Parafudr

Şarj istasyonlarında TN-C-S sistemlerinde PEN iletkeninin kopması, araç gövdesinin tehlikeli gerilim altında kalmasına yol açabilir; bu nedenle PEN kopması algılama işlevi ya şarj cihazında ya da pano içinde bir gerilim izleme rölesi ile sağlanmalıdır. Bazı ülkelerde alternatif olarak şarj noktasına ayrı bir topraklayıcı yapılması istenir. Açık alandaki şarj noktaları yıldırım ve şalt kaynaklı darbelere maruz kaldığı için, ana panoda Tip 1 veya Tip 2 parafudr ve şarj noktasında Tip 2 parafudr planlanmalıdır. Haberleşme ve ödeme sistemi hatları için de ayrı sinyal parafudru düşünülmelidir.

Kablo Kesiti, Gerilim Düşümü ve Kablo Yolu

Şarj noktaları genellikle panodan uzakta, otopark alanının farklı köşelerinde yer alır ve bu nedenle gerilim düşümü belirleyici kısıt haline gelir; sürekli tam yükte yüzde 3 ile 5 arasında bir sınır hedeflenmelidir. Toprak altı geçişlerde kablo tipi ve döşeme derinliği, döşeme yöntemine bağlı akım taşıma kapasitesi düzeltmeleriyle birlikte değerlendirilir. Kablo giriş bölmesi, ileride ek şarj noktaları için yedek boru ve klemens kapasitesi bırakacak biçimde tasarlanmalıdır. Alüminyum kablo kullanılıyorsa pabuç ve klemens uyumu ile tork değerleri özellikle dikkat gerektirir.

Yük Yönetimi, Ölçüm ve Genişleyebilirlik

Bir otoparkta on şarj noktasının aynı anda tam güçte çalışması pratikte nadirdir; dinamik yük yönetimi, binanın anlık tüketimini ölçerek şarj gücünü otomatik olarak azaltır ve bağlantı gücünün artırılmasını gereksiz kılar. Bunun için ana girişte bir enerji analizörü ve şarj cihazlarıyla haberleşecek bir kontrolör panoya yerleştirilir. Faturalama gerekiyorsa MID onaylı sayaç kullanılmalı, sayaç ve analizör verileri Modbus veya OCPP üzerinden yönetim sistemine aktarılmalıdır. Pano, ilk etapta kurulan nokta sayısının en az iki katına genişleyecek yedek modül alanı ile tasarlanırsa ikinci yatırım maliyeti belirgin biçimde düşer.

Öne çıkanlar: şarj istasyonu besleme panosu

• Her şarj noktasına ayrı devre planlayın — Bir noktadaki arızanın diğer araçların şarjını kesmesi önlenmelidir.
• 6 miliamper DC kaçak algılamasını doğrulayın — B tipi RCD kullanın veya bu işlevin şarj cihazında bulunduğunu belgeleyin.
• Devreleri sürekli yük olarak boyutlandırın — Şarj akımı saatler boyunca sürer; eşzamanlılık indirimi tek başına uygulanamaz.
• Dinamik yük yönetimi ile bağlantı gücünü koruyun — Anlık tüketim ölçülerek şarj gücü azaltılırsa abonelik artırımı gerekmez.
• Standart kaynağı — IEC yayın kataloğu: iec.ch.

Sık sorulan sorular

Şarj istasyonunda neden B tipi kaçak akım rölesi konuşuluyor?

Araç içindeki şarj elektroniği, arıza durumunda düz doğru akım bileşeni içeren bir kaçak üretebilir. Bu bileşen A tipi bir röleyi doyurarak kör edebilir ve koruma işlevini ortadan kaldırabilir. Standart bu nedenle 6 miliamperin üzerindeki düz doğru akım kaçağına karşı bir önlem ister; bu önlem ya B tipi röle ya da şarj cihazının içine yerleştirilmiş bir DC algılama modülü olabilir.

Kaç şarj noktası için ne kadar bağlantı gücü gerekir?

Statik yaklaşımda toplam güç, nokta sayısı ile nokta gücünün çarpımıdır ve hızla büyür; on adet 22 kilovatlık nokta 220 kilovat demektir. Dinamik yük yönetimi kullanıldığında ise bağlantı gücü binanın mevcut kapasitesine göre sınırlandırılır ve şarj gücü otomatik olarak paylaştırılır. Bu yaklaşım, çoğu otoparkta bağlantı gücünü artırmadan iki üç kat daha fazla nokta kurulmasına imkân verir.

Şarj panosu dış ortama konulabilir mi?

Konulabilir, ancak koruma sınıfı ve mekanik dayanım buna göre seçilmelidir; dış ortam için tipik olarak en az IP54 ve darbe riskine göre IK08 ve üzeri istenir. Ayrıca güneş ışığına maruz kalan panolarda iç sıcaklık hızla yükseldiği için gölgeleme veya havalandırma gerekir. Yoğuşma riski nedeniyle ısıtıcı ve higrostat, kış aylarında elektronik kartların ömrü açısından değerli bir önlemdir.

İlgili yazılar

• Kaçak Akım Koruma (RCD) Tipleri: AC, A, F ve B Farkı
• Kablo Kesiti Seçimi ve Gerilim Düşümü Hesabı
• Parafudr (SPD) Seçimi: Tip 1, Tip 2 ve Tip 3 Farkı
• EV Şarj İstasyonu Panosu: Dağıtım, Koruma ve Yük Yönetimi
• Tüm teknik makaleler

Devpan, elektrikli araç şarj altyapınız için besleme panolarını devre bazında koruma, dinamik yük yönetimi ve genişleyebilirlik gözetilerek tasarlar ve doğrulanmış olarak teslim eder. Şarj projenizin elektrik altyapısını birlikte planlayalım. İlgili Devpan çözümü: DevBox tali dağıtım panosu.