• IEC 62196-1 Plugs, socket-outlets, vehicle connectors and vehicle inlets – Conductive charging of electric vehicles – Part 1: General requirements
  • IEC 62196-2 Plugs, socket-outlets, vehicle connectors and vehicle inlets – Conductive charging of electric vehicles – Part 2: Dimensional compatibility and interchangeability requirements for a.c. pin and contact-tube accessories

Standardissa IEC 62196-1 annetaan sähköauton pistokytkimen rakenne- ja testausvaatimukset ja osa 2 sisältää kolme erilaista pistokytkinjärjestelmää (tyypit 1, 2 ja 3) mittalehtineen.

Tyyppi 1 sisältää yksivaiheisen auton puoleisen kojepistokytkimen. Järjestelmää käytetään Japanissa ja Pohjois-Amerikassa ja tunnetaan paremmin nimillä Yazaki tai SAE J1772.

Tyyppi 2 on yksi- (70 A) tai kolmivaiheinen (63 A) järjestelmä, joka sisältää sekä auton puoleisen kojepistokytkimen että kiinteän asennuksen pistorasian ja siihen liitettävän pistotulpan. Järjestelmä on käytössä mm. Saksassa ja tunnetaan yleisesti paremmin nimellä MENNEKES.

Tyyppi 3 on saksalaista järjestelmää vastaava EV Plug Allianssin kehittämä järjestelmä (SCAME), joka poikkeaa edellisestä rakenteeltaan ja lisäksi siinä on sulkuläpät.

Miksi kolme eri järjestelmää?

Kritiikkiä on aiheuttanut paljon se, että IEC-standardiin sisällytettiin kolme erilaista pistokytkinjärjestelmää. Suomikin esitti IEC:lle vain yhden kansainvälisen rakenteen standardoimista, mutta eri maiden sähköverkkojen infrastruktuurien ja kansallisten lainsäädäntöjen eroavuudet johtivat tähän tilanteeseen.

Uudella pistokytkinstandardilla rajataan pistokytkinvariaatiot näihin kolmeen rakenteeseen ja autovalmistajille tämä on tärkeätä, jotta he voivat toimia eri markkinoilla. Eurooppalainen tilanne kahden kilpailevan eurooppalaisen rakenteen välillä ratkeaa lopullisesti vuoden 2012 aikana. Vai jäävätkö tulevaan EN-standardiin sittenkin molemmat rakenteet? Järjestelmissä on nimittäin erilaisen rakenteen lisäksi oleellisena erona se, että toisessa on sulkuläpät pistorasian kosketinaukkojen edessä ja toisessa ei. Toisissa maissa sulkuläpät ovat pakolliset lainsäädännön vuoksi ja toisissa maissa taas sulkuläpät eivät toimi kunnolla ilmasto-olosuhteiden kuten lumen ja jään takia.

Pistokytkimet osana latausjärjestelmää

Sähköauton pistokytkinstandardit liittyvät kiinteästi koko latausjärjestelmän turvallisuusvaatimuksia käsittelevään standardiin IEC 61851-1, joka on vahvistettu myös eurooppalaiseksi standardiksi EN 61851-1. Tässä standardissa määritellään sähköauton lataukselle neljä eri menetelmää sähköauton liittämiseksi sähköverkkoon.

Lataustavassa 1 akkuja ladataan hitaasti kotitalouspistorasiasta ja latauspiirissä on vikavirtasuoja.

Lataustapa 2 vastaa ensimmäistä lataustapaa, mutta auton liitäntäjohdossa on erityinen suojalaiteyksikkö, joka sisältää mm. vikavirtasuojan.

Lataustapa 3 on varsinaisesti sähköauton lataamiseen vaihtosähköllä suunniteltu menetelmä. Siinä auton akkua voidaan ladata myös suurilla virroilla standardien IEC 62196-1 ja -2 mukaisella pistokytkimellä ja järjestelmä sisältää rakenteelliset ohjaus- ja suojaustoiminnot.

Lataustapa 4 tarkoittaa suuritehoista pikalatausta tasasähköllä auton ulkopuolisesta laturista.

Lataustavoilla 1, 2 ja 3 sähköauton akku voidaan ladata 3-10 h tunnin aikana täyteen. Lataustavan 4 pikalatauksella päästään jopa 10 min latausaikoihin.

Standardi IEC 62196-2 koskee nimenomaan lataustavan 3 pistokytkintä. Suuritehoiseen pikalataukseen on valmisteilla oma pistokytkinstandardi tämän saman standardisarjan osaksi 3.

Standardissa IEC/EN 61851-1 määritellään myös liitäntäjohdon kiinnitystavat. Se voi olla pysyvästi liitetty joko autoon tai latauspisteeseen. Liitäntäjohto voi luonnollisesti olla myös molemmista päistään irrotettava.

Eri variaatioilla monia standardoituja mahdollisuuksia

Standardoituja pistokytkinrakenteita, lataustapoja ja liitäntäjohdon ominaisuuksia yhdistelemällä autoteollisuus pystyy noudattamaan eri markkina-alueiden paikallisia säädöksiä ja tuottamaan erilaisiin sähköverkkoihin soveltuvia ratkaisuja. Esimerkiksi USAssa, Italiassa ja Englannissa on rajoitettu lataustavan 1 käyttöä turvallisuusriskien vuoksi. Lataustapa 3 on suosittu USAssa ja Euroopassa julkisilla paikoilla ja lataustapaa 4 puolestaan käytetään paljon Japanissa.

Lisäksi tekniset ominaisuudet määrittelevät sen, että suuritehoisessa pikalatauksessa liitäntäjohdon on oltava pysyvästi liitetty latauspisteeseen. Vastaavaa liitäntätapaa vaatii myös USAn lainsäädäntö lataustavan 3 liitäntäjohdoilta.

Standardit tien avaajina sähköautojen yleistymiseen

Uusilla kansainvälisillä pistokytkinstandardeilla IEC 62196-1 ja -2 on jälleen raivattu yksi merkittävä este sähköautojen yleistymisen tieltä. Standardipaketti täydentyy jatkuvasti, sillä parhaillaan standardoidaan sähköauton latausasemaa ja sähköasennuksia, lataustilanteen sähkömagneettista yhteensopivuutta sekä auton ja latauspisteen välistä kommunikaatiota koskevia vaatimuksia. Näitä kaikkia projekteja seuraa ja niihin osallistuu SESKOn komitea SK 69, joka antaa lähiaikoina myös Suomen olosuhteisiin sovelletut sähköajoneuvojen lataamista koskevat asennussuositukset ja turvallisuusvaatimukset.

IEC- ja EN-standardeja voi tilata SESKOsta ja standardeista antaa lisätietoja SESKOn toimistossa Juha Vesa.

Lisää suosikiksi