Технические стандарты установки зарядных станций для электромобилей в Германии

В Германии процесс установки зарядных станций регулируется четырехуровневой системой, включающей законы, нормативные акты, технические стандарты и эксплуатационные процедуры. Высший уровень этой системы занимает Закон об энергетическом хозяйстве (EnWG), определяющий правовые рамки, тогда как технические спецификации, разработанные VDE (Немецкой ассоциацией электротехники, электроники и информационных технологий), регламентируют технические аспекты на этапе реализации.

Закон об энергетическом хозяйстве (Energiewirtschaftsgesetz / EnWG): основополагающий законодательный акт в энергетическом секторе.

Постановление о подключении к сетям низкого напряжения (Niederspannungsanschlussverordnung / NAV): нормативные правила подключения к электросети, регламентирующие порядок подачи заявок, обязательства по согласованию и условия подключения зарядных станций различной мощности.

Постановление о зарядных станциях (Ladesäulenverordnung / LSV): специальные нормы для зарядной инфраструктуры в общественных местах, устанавливающие обязательные минимальные требования к техническому оснащению, системам оплаты и доступности общественных зарядных станций.

Немецкие стандарты в области технологий зарядки базируются на нормах DIN VDE (национальный стандарт Германии + техническая спецификация VDE), а также учитывают эквивалентные стандарты ЕС и международные стандарты:

Стандарты безопасности продукции: серия DIN EN IEC 61851 (эквивалентна международному стандарту IEC 61851)

Стандарты безопасности при монтаже: серия DIN VDE 0100

Стандарты подключения к электросети: VDE-AR-N 4100 (правила подключения к сетям низкого напряжения)

Спецификации для специализированных областей применения: серия VDE-AR-E (связь, биллинг, интеллектуальное управление и т. д.)

Базовый стандарт на системы кондуктивной зарядки электромобилей, соответствующий международному стандарту IEC 61851:

DIN EN IEC 61851-1 (VDE 0122-1): Общий стандарт, определяющий требования к электробезопасности, эксплуатационные характеристики и параметры интерфейсов для зарядного оборудования (переменного и постоянного тока). Стандарт охватывает режимы зарядки Mode 2 (бортовое зарядное устройство), Mode 3 (станция зарядки переменным током) и Mode 4 (станция быстрой зарядки постоянным током) и применяется для систем с номинальным напряжением до 1000 В (переменный ток) и до 1500 В (постоянный ток).

Вспомогательные стандарты: Содержат конкретные детализированные требования для различных режимов зарядки, типов интерфейсов и протоколов обмена данными (например, 61851-21 для станций зарядки переменным током и 61851-23 для станций зарядки постоянным током).

«Электроустановки зданий. Часть 722: Системы электропитания электромобилей» — специальный стандарт безопасности, регламентирующий процесс монтажа:

Определяет требования к выбору кабелей, защите от перегрузок и короткого замыкания, а также к координации изоляции в цепи зарядки.

Устанавливает правила согласования параметров зарядного оборудования с системой электрораспределения здания, включая требования к мощности распределительного щита и конфигурации отходящих линий.

Все зарядные станции, подключаемые к общественной низковольтной электросети, должны соответствовать стандарту VDE-AR-N 4100 «Технические правила подключения к низковольтным сетям» (TAR Niederspannung), а также техническим условиям подключения (TAB) и минимальным техническим требованиям (TMA) соответствующего сетевого оператора.

В соответствии с положениями NAV и стандартом VDE-AR-N 4100, зарядные станции подразделяются на три уровня управления в зависимости от номинальной мощности:

Номинальная мощность:	Требования к подаче заявки и получению разрешения:	Основные технические требования:
≤ 3,6 кВА	Подача заявки не требуется (некоторые операторы сетей требуют регистрации).	Однофазное подключение, наличие дополнительного интерфейса управления не требуется.
3,6 кВА – 12 кВА	Необходимо подать заявку оператору сети (уведомление); предварительное разрешение не требуется.	Соответствие требованиям по допустимой несимметрии нагрузок в трехфазной сети; предусмотрена возможность подключения интерфейса управления.
> 12 кВА	Необходимо заранее подать заявку и получить разрешение оператора сети (согласование).	Оснащение интерфейсом управления для взаимодействия с энергосистемой и обеспечения возможности дистанционного регулирования нагрузки.

Стандарт VDE-AR-N 4100 устанавливает строгие ограничения на симметрию нагрузки при подключении к сетям низкого напряжения:

Суммарная мощность однофазного оборудования, мощность перекоса фаз в трехфазной системе или мощность однофазной нагрузки относительно земли не должны превышать 4,6 кВА;

Для зарядных станций номинальной мощностью более 4,2 кВт, помимо вышеуказанных стандартов, для получения права на снижение тарифов на сетевые услуги необходимо соблюдать требования по управляемости со стороны энергосети:

Гарантия минимальной мощности: при регулировании параметров сети должна обеспечиваться непрерывная подача мощности не менее 4,2 кВт; полное отключение питания строго запрещено.

Стандарт интерфейса управления: необходимо наличие стандартизированного цифрового интерфейса управления; предпочтительным является использование протокола EEBus (VDE-AR-E 2829-6-1).

Время отклика и точность регулирования должны соответствовать требованиям сетевого оператора (TMA).

Требования к сечению проводов: для однофазных зарядных станций мощностью 7 кВт рекомендуется использовать кабель с медными жилами сечением не менее 6 мм²; для трехфазных станций мощностью 11 кВт — не менее 4 мм²; для трехфазных станций мощностью 22 кВт — не менее 6 мм². При длине кабеля более 50 метров сечение провода необходимо увеличить с учетом падения напряжения.

Кабели для наружной прокладки должны иметь степень защиты не ниже IP54; при подземной прокладке необходимо соблюдать требования к глубине заложения и механической защите.

Запрещается использование некачественных удлинителей и нестандартных переходников.

Система заземления: применяется система TN-S. Металлический корпус зарядной станции и экран зарядного кабеля (пистолета) должны быть надежно заземлены; сопротивление заземления должно составлять ≤4 Ом. Система уравнивания потенциалов должна соответствовать требованиям стандарта DIN VDE 0100-410.

Установка в помещении: требуется хорошая вентиляция; размещение вдали от легковоспламеняющихся и взрывоопасных материалов. Рекомендуемая высота расположения зарядного разъема от уровня земли — 0,8–1,2 м.

Установка на открытом воздухе: степень защиты оборудования должна быть не ниже IP54; необходимо предусмотреть защиту от дождя, снега и прямых солнечных лучей.

В многоквартирных жилых домах и подземных гаражах необходимо дополнительно соблюдать требования пожарной безопасности (стандарт DIN VDE 0100-420).

Основные виды испытаний включают:

Проверка сопротивления изоляции: сопротивление изоляции цепи зарядки относительно земли должно составлять ≥1 МОм; цепь зарядки постоянным током должна соответствовать требованиям к контролю изоляции для систем типа IT.

Проверка сопротивления заземления: сопротивление защитного заземления должно быть ≤4 Ом; также должна быть подтверждена целостность системы уравнивания потенциалов.

Функциональное тестирование: функции запуска и остановки зарядки, механизм блокировки, функции связи и логика работы систем защиты должны функционировать в штатном режиме.

Проверка фаз и чередования фаз: чередование фаз для трехфазного оборудования должно быть правильным, а отклонение напряжения — находиться в допустимых пределах.

Общественные и коммерческие зарядные станции должны поддерживать протокол OCPP (Open Charging Point Protocol) — преимущественно версий OCPP 1.6J или OCPP 2.0.1, — обеспечивающий возможность удаленного мониторинга, биллинга и обновления встроенного программного обеспечения.

Идентификация: общественные зарядные станции должны быть совместимы с RFID-картами стандарта ISO/IEC 14443 (13,56 МГц) и соответствовать требованиям стандарта VDE-AR-E 2532-100 в части сертификации и безопасности биллинга.

Оборудование, подпадающее под действие регламента §14a, должно взаимодействовать с интеллектуальными счетчиками и сетевыми шлюзами по протоколам (например, EEBus и Modbus TCP) для обеспечения регулирования нагрузки в режиме реального времени.