Portabelt laboppsett for å feilsøke elbilladeproblemer

Årsaker og løsninger på elbilladeproblemer

Både nettselskap og privatpersoner har erfart at om en elbil ikke vil lade, så kan det være fordi det er jordfeil i installasjonen eller nettet. PQA har sammen med partnere i EMC-nett sett nærmere på denne problemstillingen, og funnet den direkte og den mer underliggende årsaken til problemet.

 

Jordfeil og elbilladeproblemer

En spørreundersøkelse utført i samarbeid mellom Elbilforeningen og EMC-nett, viste det seg at rundt 10 % av norske elbileiere hadde hatt ladeproblemer. En vesentlig andel av disse er forårsaket av jordfeilrelaterte problemer – uten at det lenge har vært klart nøyaktig hvorfor ulike elbilmodeller kan være mer eller mindre sensitive for jordfeil i nettet.

 

Ladekabler inneholder sikkerhetsfunksjoner som skal beskytte mot ulike feil

Ladekabler inneholder sikkerhetsfunksjoner som skal beskytte mot ulike feil

 

Nærmere undersøkelser har vist at det ikke er elbilen eller ombordladeren som er problemet, men snarere ladekablen (ev. hjemmeladeboksen), og nærmere bestemt sikkerhetsfunksjoner som sitter i ladekladden på denne. Disse kontrollerer blant annet at det er kobling mellom jord i installasjonen, og chassis på elbilen (kalt ground monitor interrupter / GMI). Dette er ikke så lett å kontrollere som en kanskje skulle tro, og siden elbilprodusentene er mest vant til å lage systemer tilpasset TN-nett, fungerer ikke alltid disse sikkerhetssystemene som tiltenkt i IT-nett. Særlig høyohmige jordfeil har vist seg å skape problemer for GMIene.

 

Les mer om jordfeil og ladeproblemer.

 

Bakenforliggende årsak til problemene

En “morsom” konsekvens av at disse sikkerhetssystemene ikke alltid fungerer som tiltenkt, oppstår når nettselskapet kommer for å feilsøke ladeproblemene med en Medcal N (en spenningskvalitetslogger fra Cesinel). I enkelte tilfeller er det observert at ladeproblemene forsvinner når Medcal’en kobles til i en stikkontakt i installasjonen. Ettersom sikkerhetsfunksjonen i ladekladden føler på impedansforholdene i nettet (mellom fase og jord sett fra elbilen), “lures” disse systemene når det innføres en ny impedans mellom fase og jord i form av et måleinstrument.

 

Portabelt laboppsett for å feilsøke elbilladeproblemer

Portabelt laboppsett for å feilsøke elbilladeproblemer, med mulighet for å variere fase-jord resistans og kapasitans.

 

Dette er nå demonstrert i et tilfelle hvor en Volvo XC90 ikke ville lade pga en jordfeil i naboinstallasjonen. Det ble her forsøkt å starte ladingen mens en varierte  fase-jord impedansen i installasjonen via et portabelt laboppsett. Dette viste at å endre fase jord impedans til f.eks. 20 eller 30 kOhm, eller 470 eller 100 nF, så begynte ladingen å fungere. I dette tilfellet ble ladeproblemet etter testene løst ved å rette den høyohmige jordfeilen som lå i naboinstallasjonen.

 

Simuleringsmodell (laget i LTSpice XVII) for å kontrollere innvirkning av laboppsett og estimere størrelsen på eksisterende jordfeil

Simuleringsmodell (laget i LTSpice XVII) for å kontrollere innvirkning av laboppsett og estimere størrelsen på eksisterende jordfeil (som var på ca. 2 kOhm)

 

Selv om det ofte løser elbilladeproblemer ved å rette jordfeil, kan dette i praksis være utfordrende om det er snakk om høyohmige og eller intermitterende jordfeil, som kan være vanskelig å lokalisere. Fasespenningene kan for eksempel være godt innenfor RENs deteksjonsgrenser for jordfeil, og likevel kan den høyohmige jordfeilen skape problemer for elbilene.

 

Kortsiktig og langsiktige problemhåndtering

Strengt talt skulle også ladesystemene fungert selv om det var jordfeil i nettet, noe som kan skyldes elbilprodusentenes begrensede erfaring med IT-nett. EMC-nett jobber med å løse de mer langsiktige utfordringene på området ved å publisere internasjonalt om funnene fra prosjektet. Dette kan hjelpe produsentene med å implementere mer robuste sikkerhetssystemer, og redusere omfanget av ladeproblemer.

Samtidig på lokalt plan, får forhandlere, og myndighets- og standardiseringsorganer i Norge tilsendt en midlertidig rapport som beskriver funnene fra prosjektet. Basert på tilbakemeldinger vil det etter hvert bli publisert en veileder om håndtering av elbilladeproblemer, beregnet på forhandlere, nettselskap og elbileiere, slik at en så raskt som mulig kan løse problemer som oppstår før det kommer mer langsiktige løsninger.

 

Tilbake til forsiden.

Legg igjen en kommentar

Din e-postadresse vil ikke bli publisert. Obligatoriske felt er merket med *