Wandler für die Eigenversorgung von EV Ladestationen

Elektrofahrzeuge sind die Zukunft des Verkehrs in einer Welt, die ihren CO2-Fußabdruck verringern muss. Und sie benötigen Ladestationen, deren Leistungsstufen im Bereich von mehreren kW liegen. Sie werden mit den neuesten Halbleitertechnologien ausgestattet und kontinuierlich verbessert. Gleichzeitig müssen auch die AC/DC-Zubehörversorgungen angepasst und weiterentwickelt werden, damit sie die gleichen Qualitätsanforde-rungen erfüllen und eine angemessene Effizienz aufweisen. Dazu kommen hohe Anforderungen an die Isolati-onsfestigkeit gegen Überspannungen und an die Robustheit bei Spannungseinbrüchen auf dem Netz. Häufig sind die Ladesäulen freistehend aufgestellt und so kann es bei Blitzeinschlägen in der Nähe zu Transienten kommen, denen auch diese Hilfs-Netzteile standhalten müssen.

Das Lieferprogramm von RECOM umfasst sowohl AC/DC-Versorgungen als Netzteile, als auch DC/DC-Wandler mit galvanischer oder verstärkter Potentialtrennung und ebenfalls einer sehr hohen Isolationsfestig-keit.

Die 5W Baureihe RAC05-K/480 ist ein OVC III klassifizierter AC/DC Wandler mit einem sehr breiten 85 VAC bis 528 VAC Eingangsspannungsbereich, der 100 VAC bis 277 VAC für Phase-zu-Neutral-Anschluss im Einpha-sensystem oder 208/480 VAC Phase-zu-Phase-Anschluss in Dreiphasensystemen ohne Neutralleiter erlaubt. Die 5V, 12V oder 15V Ausgänge sind mit einer Isolationsfestigkeit von 4kVAC für 1 Minute spezifiziert. Der RAC05-SK/480 hat eine Betriebstemperatur von -40 bis +80°C und ist damit für raue Umgebungen wie La-destationen ideal einsetzbar.

Für mehr Leistung kann die RAC10-SK/277 Serie als Hilfsversorgung verwendet werden. Der Eingangsspan-nungsbereich erstreckt sich von 85 VAC bis 305 VAC, der für 100 VAC bis 277 VAC einphasige Anschlüsse geeig-net ist. Wie der RAC05-05SK/480,, ist der RAC10-05SK/277 auch OVC III konform. Diese kostengünstige Bauteile für Industrie und Haushalt (IEC 60335 zertifiziert) sind mit Ausgangsspannungen von 3,3 VDC bis 24 VDC und ±12 VDC oder ±15 VDC erhältlich, womit nahezu jede Anwendung abgedeckt wird. Ein besonderes Merkmal ist die 140% kurzzeitige Überlast-Fähigkeit, dadurch eignen sie sich ideal für Zubehörversorgungen bei Batterie-lade- und Überwachungssystemen mit höheren Einschaltströmen.

Beide diese Baureihen erfüllen ohne externe Filter die EMV-Normen (Klasse B), haben einen geringen Leer-lauf- und Standby-Verbrauch und haben eine platzsparende 2“ x 1“ Footprint für die Platine-Montage.

Eine weitere Reihe sind DC/DC-Wandler mit Potentialtrennung. Der RxxCTxxS ist ein 5 kVAC isolierter DC/DC Wandler (1kVAC,rms Working Voltage) mit Reinforced Isolierung, aber in einem sehr niedrigen SOIC Gehäuse. Dadurch kann der Wandler wie alle anderen ICs behandelt und eingelötet werden. Die regulierte und kurz-schlussfeste Ausgangsspannung ist mit entweder 3,3 VDC oder 5 VDC wählbar. Die 500 mW Leistung ist für Sensor oder Kommunikation-Schnittstellen mehr als ausreichend. Der Betriebstemperaturbereich ist sehr breit, von -40 °C bis +110 °C mit 400 mW Last und 5 VDC Eingangsspannung.

Die RKE Serie ist mehr konventionell aufgebaut (SIP7, THT), aber hat eine höhere 1 W Ausgangsleistung und der niedrige Preis passt sich für kostensensitive Anwendungen gut an. Erhältlich sind 5 V-, 12 V- oder 24 VDC-Eingangsspannung. Die 5 VDC Ausgangsspannung hat eine hohe Isolationsfestigkeit von 4 kVDC. Sie kann beispielsweise für die Versorgung von potentialgetrennten Schnittstellen eingesetzt werden, oder zur Versor-gung einer Controller- oder Sensorelektronik, zum Beispiel für Ladestromüberwachung oder Batteriespannung. Der RHE Wandler bewegt sich in einem Wirkungsgrad bis zu 81%. Falls die Platine, auf der er eingesetzt wird, nicht schon als Ganzes entstört worden ist, muss ein kleiner EMV-Filter ergänzt werden (LC).

Beide DC/DC Wandler-Typen können vorteilhaft eingesetzt werden in Batterieladegeräten, Ladegeräten für Fahrzeuge oder auch in der „Wallbox“, einem Ladegerät für Jedermann zuhause und in vielen industriellen Anwendungen, wo eine stärkere Potentialtrennung benötigt wird.

Es gibt EV-Ladestation auch für 48V Batterien. Diese werden für kleinere Elektrofahrzeuge, wie fahrerlose Transportsysteme (AGVs – Automated Guided Vehicles), Material-Transporter oder Kleinwagen wie Golfau-tos verwendet, oder als Ladestationen für Plug-in-Mild-Hybrid (PHEV) Autos genützt. Da die DC Spannung unterhalb von 60 VDC bleibt, ist eine Sicherheit Potential-Trennung nicht vorgeschrieben und ein nicht-isolierter Wandler kann verwendet werden, der kompakter, effizienter und kostengünstiger als ein hoch-leistungsisolierter Wandler ist. Der RBBA3000 ist ein solcher Wandler. Die Eingangsspannung kann zwischen 9 V und 60 VDC sein, aber die programmierte 0-60 VDC Ausgangsspannung bleibt stabil mit einer Last von 0 – 50 A. Das entspricht einer Leistung von bis 3 kW in einem kompakten Half Brick (63,2 x 60,6 x 13mm) For-mat. Ein weiterer Vorteil ist der Imon Pin, der die Überwachung des Laststroms ermöglicht, ohne dass ein Ne-benschlusswiderstand (Current Shunt) erforderlich ist. Andere Anwendungsbereiche sind 48V zu 24V oder 12V zu 24V Batterieleistungsumwandlung, Batterie Spannungsstabilisatoren oder Hochleistungslabor-Gleichstromversorgungen. Bei entsprechender Kühlung umspannt die volle Leistung Betriebstemperaturen von -40 °C bis + 85 °C. Wie alle hier erwähnten Produkte wird der Wandler mit RECOMs üblichen 2 Jahren Garantie hergestellt.