住宅用対商業用EV充電保護

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住宅用と商業用の充電の区分は、ない AC充電とDC充電の区分と同じです。ほとんどの住宅用設備ではAC電気自動車供給設備（EVSE）が使用されます。公共の場所では、ACデスティネーションチャージャー、高出力DC充電器、またはその両方が使用される場合があります。.

商業用と公共用は完全に同義ではありません。民間の車両基地は一般の利用がなくても商業用となり得ますが、路上の充電ポイントは一般に利用可能である場合があります。本ガイドでは、公共ACおよび公共DCの列は、商業プロジェクトや一般利用可能なプロジェクトで一般的に見られるマルチユーザーインフラストラクチャのパターンを表しており、実際のアクセスモデルは個別の設計入力事項となります。.

正しい設計手順は以下の通りです。

車両がACとDCのどちらを受電するかを特定する。.
アクセス、利用状況、コンセント数、可用性、および拡張ニーズに基づいて現場を分類する。.
供給容量、想定短絡電流、接地、認定EVSE機能、地域の設置規則、および製造元の指示を確認してください。.

以下のような現場ラベルは を保護するのと同じように、$1,000,000, 職場あるいは公共回路遮断器、残留電流動作保護機器、SPD、導体、または断路器を選択するものではありません。.

住宅用AC対公共用AC対公共用DC

設計上の質問	住宅用AC	商業用/公共用AC	商業用/公共用DC急速充電
車両に供給される電力	AC。オンボードチャージャーがこれをDCに変換します	AC。オンボードチャージャーがこれをDCに変換します	DC。変換はオフボード充電設備内で行われます
典型的なコンテキスト	専用私道、ガレージ、または指定された住宅用スペース	職場、ホテル、小売店、フリート、駐車場、または路上充電	高速道路沿い、フリートデポ、充電ハブ、または高回転サイト
動作デューティ	通常は滞在時間が予測可能な1世帯	複数のユーザー、より長い稼働時間、および変動する稼働率	高出力、短時間のセッション、および負荷の高い機器運用
主配電の課題	利用可能なサービスおよび住宅の需要	合計需要、コンセント数、多様性、アクセス、および拡張性	電力会社の供給能力、変圧器および開閉装置の負荷、変換損失、冷却、および稼働時間
保護境界	専用の最終回路および検証済みのEVSE機能	充電配電システムと協調した接続ポイントごとの保護	充電器の認定済み内部AC/DCアーキテクチャと協調した上流側のAC保護
管理要件	スケジューリングやホームエネルギー管理で十分な場合があります。	動的割り当て、認証、計量、および遠隔監視が必要となる場合があります。	電力シェアリング、デマンド制御、稼働時間監視、および計画的なメンテナンスが中心となります。
エビデンスパッケージ	負荷計算、最終回路設計、EVSE指示書、認証/リスティング、および地域当局の承認	サイト負荷調査、コンセントスケジュール、EVSEドキュメント、通信およびメンテナンス計画	電力会社調査、単線結線図、故障および協調調査、充電器認証、試運転、およびサービス計画

この表はエンジニアリングタスクを分類したものであり、機器選定スケジュールではありません。同じ列にある2つのプロジェクトであっても、異なる導体、回路遮断器、残留電流保護、サージ保護、および配電機器が必要になる場合があります。.

設置場所のタイプだけで電気システム構成を定義できない理由

住宅用充電器と公共のAC充電ポイントは、同じ広範な電力経路を共有できます。つまり、現場からACが供給され、車両のオンボードチャージャーがそれをバッテリー用のDCに変換します。しかし、その利用目的やインフラとしての役割は大きく異なる場合があります。.

公共のAC充電サイトでは、ユーザー認証、料金計量、ネットワーク通信、リモートリセット、負荷割り当て、および文書化された保守アクセスが必要になる場合があります。一方、単一の住宅用充電ポイントではこれらの機能が不要な場合もありますが、適切に設計された最終回路と、EVSEと互換性のある残留電流対策は依然として必要です。.

公共のDC充電では、機器の境界が異なります。充電器が車外で変換を行い、その認定された構造内にパワーモジュール、冷却装置、開閉装置、絶縁監視、出力制御、およびDC保護機能を備えている場合があります。サイト設計者は、ACウォールボックス回路を拡張するのではなく、上流のAC電気システムをその機器に合わせて調整する必要があります。.

コネクタファミリー、充電モード、および基本的な用語については、以下を参照してください。電気自動車充電器の種類ガイドを指針としてください。本ページはインフラの比較を目的としており、コネクタの分類を扱うものではありません。.

住宅用AC充電：利用可能な容量から開始する

一般的な住宅用AC設置では、固定式のEVSEが車両との接続を制御し、オンボードチャージャーがACをDCに変換します。EVSEは通常、住宅用配電盤の専用最終回路から供給されます。.

設計は充電器の定格出力ではなく、住宅から始まります。以下を確認してください。

引込設備および配電盤の容量。;
既存の最大需要および承認済みの需要制御方法;
EVSEの最大入力電流およびメーカー指定の上流側要件;
導体の許容電流、敷設方法、束ね配線、周囲条件、電圧降下、および端子制限;
想定短絡電流および保護装置の遮断容量;
接地構成および故障遮断条件;
EVSE内蔵の保護機能および採用された規則により要求される外部保護;
静的または動的な負荷管理の動作および故障時の挙動.

スケジュール充電は需要を別の時間帯に移行させることができますが、タイマー単体では十分な供給能力があるとは証明されません。エネルギー管理システムが充電電流を制御する場合は、その測定点、強制制限値、応答挙動、通信途絶時の状態、および試運転試験を文書化してください。.

7 kWおよび22 kWの回路計算の詳細は、 EV充電器の回路ブレーカーのサイジングガイド. に記載されています。実際の電源、導体、周囲条件、故障レベル、EVSEの指示、および地域の規定を確認せずに、他の設置場所の遮断器サイズをそのまま流用しないでください。.

公共用AC充電：最終回路および集合システムを設計する

公共のAC目的地充電では、ACからオンボードチャージャーへの電力経路は維持されますが、現場での負荷は異なります。複数の車両が同時に接続される可能性があり、稼働時間が長く、1つの配電システムが多くの充電ポイントに電力を供給する場合があります。.

したがって、このプロジェクトには2つの関連する設計レベルがあります。

個別接続ポイント： 最終回路の過電流保護、残留電流対策、絶縁および開閉機能、ケーブル経路、およびEVSE要件。.
充電配電システム： フィーダーおよびバスバーの容量、需要の多様化、故障レベル、選択性、計量、通信、環境曝露、保守、および拡張。.

負荷管理は、接続された車両間で固定されたサイト容量を割り当てる場合があります。これは最終回路の定格を無効にするものではなく、文書化されていない過負荷状態を許可するものでもありません。最大サイト割り当て、最小および最大充電器割り当て、通信喪失時の動作、手動オーバーライド、および試運転中に制限を確認するために使用する方法を定義してください。.

公共のACサイトには、運用上の障害戦略も必要です。ネットワークまたはコントローラーが故障した場合、充電を停止するのか、文書化された安全な制限値で継続するのか、あるいはメーカーが承認した別の状態に移行するのかを仕様書に明記する必要があります。.

公共用DC充電：認定された充電器の構成と調整する

DC急速充電は、ACからDCへの変換を車両外で行います。充電器は、整流、電力変換、DC出力制御、冷却、監視、通信、および保護機能をキャビネットまたはモジュール式電力システムに統合する場合があります。.

一般的なプロジェクトの入力項目は以下の通りです。

電力会社からの供給および変圧器容量、;
主配電盤およびフィーダーの短絡電流計算、;
開閉装置の短絡定格および文書化された協調保護、;
充電器の最大入力、力率、効率、高調波、および故障データ。;
フィーダーおよびケーブルの熱的制限、;
パワーモジュールおよび充電ケーブルの冷却要件、;
メーカーが規定する緊急制御、絶縁、および保守の境界、;
試運転手順、診断アクセス、予備品、および有資格者によるサービスサポート。.

充電器メーカーは、認定された内部DC保護および制御アーキテクチャを規定しています。サイト設計者は、機器の指示および現地の規則で求められる上流のAC電源、外部スイッチングおよび保護、設置環境、ならびに協調保護に対して責任を負います。.

大規模な商業プロジェクトでは、引き続き商業用EV充電保護アーキテクチャガイドに従ってください。このガイドでは、配電階層全体におけるACB、MCCB、MCB/RCBO、RCD/RDC-DD、SPD、絶縁、および制御の役割をマッピングしています。.

保護境界がどのように変化するか

保護は、すべての住宅プロジェクトで特定のデバイスタイプを使用し、すべての公共プロジェクトで別のタイプを使用すると想定するのではなく、機能と根拠に基づいて指定する必要があります。.

過電流および短絡保護

保護デバイスは、導体、宣言された負荷、設置方法、想定故障電流、必要な協調、およびEVSEの指示に適合している必要があります。デバイスのファミリーだけで適合性が確立されるわけではありません。あるプロジェクトでは最終回路にMCBやRCBOを使用し、別のプロジェクトでは電流、故障レベル、調整可能性、選択性、または配電アーキテクチャの理由からMCCBや異なるアセンブリが必要になる場合があります。.

残留電流およびDC残留電流の検出

AC充電では、保護戦略に影響を与える残留電流状態が発生する可能性があります。外部デバイスは、EVSEに組み込まれた保護機能に部分的に依存します。.

IEC 62955:2018 は、規定の電圧、電流、および周波数の範囲内にある、常設のモード3 AC充電ステーション用の残留直流検出デバイス（RDC-DD）を対象としています。これは、すべての設置に対して1つの外部RCDタイプを規定するものではありません。EVSEのドキュメント、接地システム、採用されている設置規則、および組み込まれたDC検出と上流の残留電流保護との間の協調を確認してください。.

使用する EV充電器RCD選定ガイドタイプA、タイプF、タイプB、およびRDC-DDの詳細な決定については、「6 mA DC」という言葉から試験方法を推測するのではなく、試運転担当者は承認された手順および正確な機器の指示に従う必要があります。別途参照してください。 RDC-DD検証ガイド.

絶縁、開閉、および緊急制御

絶縁、機能開閉、および緊急制御に必要な手段は、アーキテクチャ、機器構造、設置場所、使用区分、および現地で採用されている規則によって異なります。この用語は公共普遍的な外部遮断位置を規定するものではありません。.

単線結線図には、各接続点、フィーダー、配電セクション、および該当する場合は充電器パワーモジュールを絶縁する手段を明記する必要があります。極構成、ACまたはDC定格、ロック可能状態、アクセス性、およびメーカーが定義するメンテナンス境界を確認してください。.

サージ保護

サージ保護は、設置場所の供給方式、避雷の状況、曝露環境、機器の耐性、上流のSPD段数、ケーブル配線、および採用されている規則に依存します。充電器が住宅用か公共用かという理由だけで、Type 1またはType 2のSPDが割り当てられるわけではありません。.

について EV充電器サージ保護ガイドは、任意のケーブル距離ルールに頼ることなく、SPDのタイプ、配置、協調、バックアップ保護、導体配線、および状態監視を網羅しています。.

負荷管理

負荷管理は単なるソフトウェア機能ではなく、設計上の機能です。

住宅用AC： 住宅全体の需要を承認されたサービス制限内に維持すること。.
公共用AC： 文書化された回路制限を維持しつつ、複数の接続ポイント間でサイト容量を割り当てること。.
公共用DC： 電力会社または変圧器の制約に対して、高出力充電器、パワーモジュール、蓄電設備、およびその他の大型負荷を調整すること。.

測定ポイント、応答時間、割り当て制限、通信喪失時の状態、手動オーバーライド、および試運転の証拠を文書化してください。そのシステムが最適化のみに使用されるのか、それとも承認された容量制御方法の一部を構成するのかを明記してください。.

規格および適合マップ

機器認証は、設置全体を承認するものではありません。規格はプロジェクトの各階層に適用されます。.

プロジェクト階層	IEC準拠の参照	北米規格の参照
EV供給回路の設置	IEC 60364-7-722:2018 および各国で採用されている配線規定	採用されている電気工事規定、適用されるEV充電規定、および管轄当局の要件
汎用導電式EVSE	IEC 61851-1:2017, （発行済みの2023年正誤表を含む）	適用範囲内のEVSEに対するUL 2594
DC充電設備	当該設備および充電システムに適用されるIEC 61851の各部	UL 2202
人体保護システム	設置規則および宣言された認定機器の機能	適用されるEVSEシステム内のUL 2231シリーズ
モード3 DC残留電流検出	規定の範囲内におけるIEC 62955	リストに記載されたEVSEシステムおよび採用されているコード要件を確認すること

UL SolutionsによるEV充電インフラの概要は、UL 2594、UL 2202、およびUL 2231シリーズのそれぞれの役割を特定するものです。プロジェクトの管轄区域について、適用される版、各国の偏差、機器のリストまたは認証、設置説明書、および地域の承認プロセスを確認する必要があります。.

プロジェクト仕様チェックリスト

回路遮断器、RCD、断路器、またはSPDを選定する前に、以下の情報を収集してください：

入力グループ	必要なプロジェクト情報
電源パス	車両に供給されるACまたはDC。オンボードまたはオフボードの変換境界
現場の負荷	個人住宅、集合住宅、職場、公共施設、フリート、デポ、または急速充電ハブ
電源	電圧、相数、周波数、接地方式、利用可能容量、および想定短絡電流
EVSE	最大入力電流、動作モード、組み込み保護、短絡データ、認証/リスティング、およびメーカーの指示
使用区分	接続ポイント数、予想される同時使用率、滞在時間、可用性目標、および拡張計画
導体	材料、経路、設置方法、許容電流、グループ化、周囲条件、電圧降下、および端子制限
保護	過電流、残留電流、絶縁、サージ、緊急制御、および協調要件
制御	負荷管理方法、測定点、強制限界、通信喪失状態、および試運転試験
環境	屋内/屋外の露出、温度、水、粉塵、腐食、衝撃、アクセシビリティ、およびメンテナンススペース
エビデンス（証拠）	採用された規則、当局の決定、証明書、指示書、単線結線図、計算書、設定値、および試験記録

これらの入力情報が不完全な場合、充電器の電力や現場のタイプのみに基づいて保護装置を選択するのは時期尚早です。.

保護提案の準備

モデルレベルのVIOX提案については、供給電圧と相数、接地方式、EVSE入力データ、接続点スケジュール、計算された想定故障電流、導体情報、負荷管理方法、仕向け市場、単線結線コンセプト、および必要な認証書類を提供してください。計算された負荷に応じて、プロジェクトはVIOXに振り分けられる場合があります。 MCB, MCCB, RCBOsあるいは SPD.

サプライヤーの提案は、プロジェクト設計者の計算、EVSEメーカーの指示書、試験済みの装置協調の証拠、または責任当局による承認に代わるものではありません。文書化されたレビューについては、以下までお問い合わせください。 [email protected] 上記のプロジェクト入力パッケージとともに。.

技術資料

EV充電電気システムの設計、設置、試験、保守は、資格のある担当者のみが行う必要があります。最終的な機器の選定と設置は、現地で採用されている規則、当局の要件、プロジェクトの計算、および最新のメーカーの指示に従わなければなりません。.

住宅用対商業用EV充電：電力、保護、およびインフラストラクチャ

住宅用AC対公共用AC対公共用DC

設置場所のタイプだけで電気システム構成を定義できない理由

住宅用AC充電：利用可能な容量から開始する

公共用AC充電：最終回路および集合システムを設計する

公共用DC充電：認定された充電器の構成と調整する