Störfestigkeitsanalyse der Power Line Communication für das konduktive Laden von Elektrofahrzeugen

Abstract

Breitbandige Störer nah am Grenzwert für DC-Ladestationen größer 75 kVA nach IEC 61851-21-2 sind kritisch für die Power Line Communication. Aktuell sind die Grenzwerte der genannten Norm noch nicht verbindlich, weshalb die Störaussendung bereits verfügbarer Ladestationen meist höher ist und damit ein echtes Gefährdungspotential für die PLC vorhanden ist. Oftmals ist derzeit trotzdem eine fehlerfreie Funktion möglich, da auch die PSD der PLC höher ist als die vorgeschriebenen -75dBm/Hz. Die höhere PSD kann allerdings zu Verletzungen der Störaussendungsgrenzwerte auf Netzseite oder im Fahrzeug führen, gerade auch weil von der PLC nach der North American Tone Mask auch Bänder genutzt werden, die je nach Fahrzeughersteller zu geschützten Frequenzbereichen zählen. Die in den Analysen nicht betrachtete Überkopplung in der Ladestation und im Fahrzeug sowie mögliche Störaussendung des Fahrzeugs durch interne DC/DC-Wandler können die Verhältnisse noch weiter verschärfen. Zugleich können Mehrwertdienste über PLC, welche zwangsläufig die Datenrate erhöhen, die Störfestigkeit der Power Line Communication reduzieren. Bei der Auslegung von DC-Ladestationen sollten die Grenzwert nach IEC 61851-21-2 nicht mit voller Bandbreite ausgereizt werden und es sollte stets auf eine gute Entkopplung zwischen HV+/HV- und CP geachtet werden, auch im Fahrzeug.