Protokolle & Standards

Ocpp (Open Charge Point Protocol)

OCPP steht für Open Charge Point Protocol und ist eine einheitliche Sprache für Ladestationen für Elektrofahrzeuge (EV). Dies ist ein grundlegender Aspekt der modernen Ladeinfrastruktur und ermöglicht die Interaktion von Ladestationen mit zentralen Verwaltungssystemen.

Im Wesentlichen handelt es sich bei OCPP um eine offene Spezifikation, die es Ladestationen für Elektrofahrzeuge ermöglicht, mit einem zentralen Managementsystem zu kommunizieren. Es fungiert als universelle Schnittstelle, die eine nahtlose Interaktion zwischen verschiedenen Komponenten gewährleistet.

Analog zu einem Smart Home: Das Konzept von OCPP kann mit einem Smart Home-System verglichen werden. So wie verschiedene intelligente Geräte wie Lichtschalter, Klimaanlagen und Garagentore Nachrichten mit einem zentralen Steuerungssystem (z. B. einem Smartphone) austauschen, ermöglicht OCPP die Interaktion von Ladestationen für Elektrofahrzeuge mit einem Hauptknotenpunkt. Alles kann von einem Ort aus gesteuert und überwacht werden, wodurch ein zusammenhängendes und intelligentes Netzwerk entsteht.

PWM (Pulsweitenmodulation)

Pulsweitenmodulation (PWM) ist eine wichtige Technologie, die in Elektrofahrzeug-Versorgungsgeräten (EVSE) verwendet wird, um den maximalen Ladestrom an das Elektrofahrzeug (EV) zu übermitteln.

So funktioniert es: Bei der PWM variiert die Breite der „Ein“- und „Aus“-Impulse in einem periodischen Signal und steuert so die an die Last gesendete Strommenge. Beim Laden von Elektrofahrzeugen wird das PWM-Signal an die Steuer-Pilotschaltung angelegt.

Arbeitszyklus: Der „Arbeitszyklus“ bezieht sich auf den Prozentsatz der Zeit, in der das Signal in einem vollständigen Zyklus „ein“ ist. Dies bestimmt den Ladestrom, den die EVSE für das Elektrofahrzeug vorgibt. Die Norm IEC 61851-1 definiert die Bedeutung der anwendbaren Duty-Cycle-Werte.

Laderegeln: Unterschiedliche Arbeitszykluswerte entsprechen unterschiedlichen Ladebedingungen. Wenn der Arbeitszyklus beispielsweise weniger als 3 % beträgt, ist kein Laden zulässig. Andere Werte definieren verschiedene Ladegeschwindigkeiten und stellen sicher, dass sich Ladegerät und Fahrzeug über die Ladegeschwindigkeit einig sind.

Bedeutung beim Laden von Elektrofahrzeugen: Die präzise Steuerung von PWM ermöglicht eine effektive Kommunikation zwischen Ladegerät und Fahrzeug und optimiert so den Ladevorgang. Durch die Definition spezifischer Arbeitszyklen für verschiedene Ladezustände gewährleistet es Sicherheit und Effizienz im Ladevorgang und berücksichtigt unterschiedliche Ladeanforderungen und -beschränkungen.

Im Wesentlichen fungiert PWM beim Laden von Elektrofahrzeugen als hochentwickeltes Kommunikationsprotokoll zwischen dem Fahrzeug und der Ladeausrüstung, das die Regeln dafür definiert, wie das Fahrzeug geladen werden soll. Die präzise Steuerung des Ladestroms gemäß dem definierten Standard sorgt für ein reibungsloses, sicheres und effizientes Ladeerlebnis und passt sich den spezifischen Anforderungen jedes Elektrofahrzeugs an.

BMS (Batteriemanagementsystem)

Ein BMS ist ein komplexes elektronisches System, das eine wiederaufladbare Batterie verwaltet, sei es eine einzelne Zelle oder ein ganzes Batteriepaket.

Überwacht: Verfolgt verschiedene Parameter wie Spannung, Strom, Temperatur und Ladezustand (SOC).

Kontrollen: Reguliert die Lade- und Entladevorgänge und stellt sicher, dass die Batterie innerhalb sicherer Grenzen arbeitet.

Gleicht aus: Stellt sicher, dass die Zellen in einem Akkupack gleichmäßig geladen und entladen werden, wodurch Effizienz und Lebensdauer maximiert werden.

Schützt: Implementiert Sicherheitsmaßnahmen, um Überladung, Überhitzung, Kurzschlüsse und andere potenziell schädliche Zustände zu verhindern.

Kommuniziert: Stellt eine Schnittstelle zu anderen Fahrzeugsystemen dar und stellt Daten und Diagnosen bereit, die den Fahrer und andere elektronische Steuerungen informieren.