주거용 대 상업용 EV 충전 보호

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주거용 충전과 상업용 충전의 구분은 지 AC 충전과 DC 충전의 구분과 동일합니다. 대부분의 주거용 설치에는 AC 전기차 공급 장치(EVSE)가 사용됩니다. 공공 장소에서는 AC 목적지 충전기, 고출력 DC 충전기 또는 두 가지 모두를 사용할 수 있습니다.

상업용과 공공용은 정확히 같은 의미가 아닙니다. 사설 차량 차고지는 일반인의 접근이 불가능해도 상업용일 수 있는 반면, 노상 충전소는 일반인이 접근 가능할 수 있습니다. 이 가이드에서 공공 AC 및 공공 DC 열은 상업용 및 일반인 접근 가능 프로젝트에서 흔히 볼 수 있는 다중 사용자 인프라 패턴을 나타내며, 실제 접근 모델은 별도의 설계 입력 사항으로 남겨둡니다.

올바른 설계 순서는 다음과 같습니다:

차량이 AC를 수신하는지 DC를 수신하는지 식별하십시오.
접근성, 활용도, 콘센트 수, 가용성 및 확장 필요성에 따라 현장을 분류하십시오.
공급 용량, 예상 고장 전류, 접지, 인증된 EVSE 기능, 현지 설치 규정 및 제조업체 지침을 확인하십시오.

다음과 같은 현장 라벨은 공장, 작업장또는 공공 회로 차단기, 잔류 전류 장치, 서지 보호 장치, 도체 또는 차단기를 선택하지 않습니다.

주거용 AC vs 공공 AC vs 공공 DC

설계 질문	주거용 교류	상업용/공공용 AC	상업용/공공용 DC 급속 충전
차량에 공급되는 전력	AC; 온보드 충전기가 이를 DC로 변환합니다	AC; 온보드 충전기가 이를 DC로 변환합니다	DC; 변환은 외부 충전 장비에서 발생합니다
일반적인 컨텍스트	개인 진입로, 차고 또는 지정된 주거 공간	직장, 호텔, 소매점, 차량 기지, 주차장 또는 노상 충전	고속도로 구간, 차량 차고, 충전 허브 또는 빠른 회전율이 필요한 장소
작동 의무(Operating duty)	일반적으로 예측 가능한 체류 시간을 가진 한 가구	다수의 사용자, 더 긴 운영 시간 및 가변적인 점유율	고전력, 더 짧은 세션 및 까다로운 장비 부하
주 배전 과제	가용 서비스 및 주거 수요	통합 수요, 콘센트 수, 다양성, 접근성 및 확장성	유틸리티 용량, 변압기 및 개폐 장치 부하, 변환 손실, 냉각 및 가동 시간
보호 경계	전용 최종 회로 및 검증된 EVSE 기능	충전 배전 시스템과 조정된 연결 지점별 보호	충전기의 인증된 내부 AC/DC 아키텍처와 조정된 상위 AC 보호
관리 요구 사항	스케줄링 또는 가정용 에너지 관리가 충분할 수 있습니다	동적 할당, 승인, 계량 및 원격 모니터링이 필요할 수 있습니다	전력 공유, 수요 제어, 가동 시간 모니터링 및 계획된 유지보수가 핵심입니다
증빙 자료 패키지	부하 계산, 최종 회로 설계, EVSE 지침, 인증/리스팅 및 현지 승인	현장 부하 연구, 콘센트 일정, EVSE 문서, 통신 및 유지보수 계획	유틸리티 연구, 단선 결선도, 고장 및 협조 연구, 충전기 인증, 시운전 및 서비스 계획

이 표는 엔지니어링 작업을 분류하며, 장치 선택 일정표가 아닙니다. 동일한 열에 있는 두 프로젝트라도 서로 다른 도체, 회로 차단기, 잔류 전류 보호, 서지 보호 및 배전 장비가 필요할 수 있습니다.

현장 유형만으로 전기 아키텍처를 정의할 수 없는 이유

주거용 충전기와 공공 AC 충전 지점은 동일한 광범위한 전력 경로를 공유할 수 있습니다. 즉, 현장에서 AC를 공급하고 차량의 온보드 충전기가 이를 배터리용 DC로 변환합니다. 그럼에도 불구하고 이들의 활용도와 인프라 의무는 상당히 다를 수 있습니다.

공공 AC 현장에는 사용자 인증, 요금 계량, 네트워크 통신, 원격 재설정, 부하 할당 및 문서화된 유지보수 접근 권한이 필요할 수 있습니다. 단일 주거용 충전 지점은 이러한 기능이 전혀 필요하지 않을 수 있지만, 여전히 적절하게 설계된 최종 회로와 EVSE와 호환되는 잔류 전류 전략이 필요합니다.

공공 DC 충전은 다른 장비 경계를 형성합니다. 충전기는 오프보드 변환을 수행하며 인증된 구조 내에 전력 모듈, 냉각, 스위칭, 절연 모니터링, 출력 제어 및 DC 보호 기능을 포함할 수 있습니다. 현장 설계자는 AC 월박스 회로를 확장하는 대신 상위 AC 시스템을 해당 장비와 조정해야 합니다.

커넥터 제품군, 충전 모드 및 기본 용어에 대해서는 다음을 참조하십시오. 전기 자동차 충전기의 종류 가이드를 지침으로 활용하십시오. 본 페이지는 커넥터 분류가 아닌 인프라 비교를 다룹니다.

주거용 AC 충전: 가용 용량부터 시작

일반적인 주거용 AC 설치에서 고정식 EVSE는 차량 연결을 제어하고 온보드 충전기는 AC를 DC로 변환합니다. EVSE는 일반적으로 주거용 배전반의 전용 최종 회로로부터 전원을 공급받습니다.

설계는 충전기 헤드라인 전력이 아닌 주거지에서 시작됩니다. 다음을 확인하십시오:

서비스 및 배전반 용량;
기존 최대 수요 및 승인된 모든 수요 제어 방식;
EVSE 최대 입력 전류 및 제조사가 지정한 상류측 요구 사항;
도체 허용 전류, 설치 방식, 그룹화, 주변 조건, 전압 강하 및 단자 제한;
예상 단락 전류 및 보호 장치 차단 용량;
접지 구성 및 고장 차단 조건;
통합 EVSE 보호 기능 및 채택된 규정에 따라 요구되는 모든 외부 보호;
정적 또는 동적 부하 관리의 작동 및 고장 동작.

예약 충전은 수요를 다른 시간대로 이동시킬 수 있으나, 타이머만으로는 충분한 공급 용량을 보장할 수 없습니다. 에너지 관리 시스템이 충전 전류를 제어하는 경우, 해당 측정 지점, 강제 제한값, 응답 동작, 통신 손실 상태 및 시운전 테스트를 문서화하십시오.

상세한 7 kW 및 22 kW 회로 계산은 다음 항목에 포함됩니다 EV 충전기 회로 차단기 사이징 가이드. 실제 공급 전원, 도체, 주변 환경 조건, 고장 레벨, EVSE 지침 및 현지 규정을 확인하지 않고 다른 설치 사례의 차단기 용량을 그대로 복사하지 마십시오.

공공 AC 충전: 최종 회로 및 통합 시스템 설계

공공 AC 목적지 충전은 AC-온보드 충전기 전력 경로를 유지하지만, 현장 부하 특성은 다릅니다. 여러 대의 차량이 동시에 연결될 수 있고, 운영 시간이 더 길며, 하나의 전기 시스템이 다수의 충전 지점에 전력을 공급할 수 있습니다.

따라서 이 프로젝트는 두 가지 연계된 설계 수준을 가집니다:

개별 연결 지점: 최종 회로 과전류 보호, 잔류 전류 전략, 분리 및 스위칭 기능, 케이블 경로 및 EVSE 요구 사항.
충전 전기 시스템: 피더 및 버스바 용량, 분산 수요, 고장 레벨, 선택성, 계량, 통신, 환경 노출, 유지보수 및 확장.

부하 관리는 연결된 차량 간에 고정된 현장 용량을 할당할 수 있습니다. 이는 최종 회로 정격을 삭제하거나 문서화되지 않은 과부하 상태를 허용하지 않습니다. 최대 현장 할당량, 최소 및 최대 충전기 할당량, 통신 손실 시 동작, 수동 오버라이드, 그리고 시운전 중 제한을 확인하는 데 사용되는 방법을 정의하십시오.

공공 AC 충전소는 운영 실패 전략도 필요합니다. 네트워크나 컨트롤러가 실패할 경우, 충전이 중단되는지, 문서화된 안전 제한 내에서 계속되는지, 또는 제조업체가 승인한 다른 상태로 전환되는지 사양에 명시해야 합니다.

공공 DC 충전: 인증된 충전기 아키텍처와 조정

DC 급속 충전은 AC-DC 변환을 차량 외부에서 수행합니다. 충전기는 정류, 전력 변환, DC 출력 제어, 냉각, 모니터링, 통신 및 보호 기능을 캐비닛이나 모듈형 전력 시스템 내에 결합할 수 있습니다.

일반적인 프로젝트 입력 사항은 다음과 같습니다:

유틸리티 서비스 및 변압기 용량;
메인 보드 및 피더의 단락 전류 계산;
개폐 장치의 단락 정격 및 문서화된 협조;
충전기 최대 입력, 역률, 효율, 고조파 및 결함 데이터;
피더 및 케이블 열 제한;
전력 모듈 및 충전 케이블 냉각 요구 사항;
제조업체가 정의한 비상 제어, 격리 및 유지보수 경계;
시운전 절차, 진단 액세스, 예비 부품 및 자격을 갖춘 서비스 지원.

충전기 제조업체는 인증된 내부 DC 보호 및 제어 아키텍처를 정의합니다. 현장 설계자는 상위 AC 공급, 외부 스위칭 및 보호, 설치 환경, 그리고 장비 지침 및 현지 규정에서 요구하는 조정에 대한 책임을 집니다.

대규모 상업 프로젝트는 다음을 계속 따라야 합니다: 상업용 EV 충전 보호 아키텍처 가이드. 이 가이드는 배전 계층 전반에 걸쳐 ACB, MCCB, MCB/RCBO, RCD/RDC-DD, SPD, 격리 및 제어 임무를 매핑합니다.

보호 경계가 변경되는 방식

보호 장치는 모든 주거용 프로젝트가 한 가지 장치 유형을 사용하고 모든 공공 프로젝트가 다른 유형을 사용한다고 가정하는 것이 아니라, 기능과 근거에 따라 지정되어야 합니다.

과전류 및 단락 보호

보호 장치는 도체, 선언된 부하, 설치 방법, 예상 고장 전류, 요구되는 협조 및 EVSE 지침에 적합해야 합니다. 장치 제품군만으로는 적합성을 확립할 수 없습니다. 한 프로젝트에서는 최종 회로에 MCB 또는 RCBO를 사용할 수 있지만, 다른 프로젝트에서는 전류, 고장 수준, 조정 가능성, 선택성 또는 배전 아키텍처로 인해 MCCB나 다른 조립품이 필요할 수 있습니다.

잔류 전류 및 DC 잔류 전류 감지

AC 충전은 보호 전략에 영향을 미치는 잔류 전류 상태를 유발할 수 있습니다. 외부 장치는 부분적으로 EVSE에 통합된 보호 기능에 따라 달라집니다.

IEC 62955:2018 은 명시된 전압, 전류 및 주파수 범위 내에서 영구적으로 연결된 Mode 3 AC 충전 스테이션을 위한 잔류 직류 감지 장치(RDC-DD)를 다룹니다. 이는 모든 설치에 대해 하나의 외부 RCD 유형을 규정하지 않습니다. EVSE 문서, 접지 시스템, 채택된 설치 규칙, 그리고 통합된 DC 감지와 상위 잔류 전류 보호 간의 협조를 확인하십시오.

다음을 사용하십시오. EV 충전기 RCD 선택 가이드 Type A, Type F, Type B 및 RDC-DD에 대한 상세 결정 사항입니다. 시운전 담당자는 “6 mA DC”라는 문구에서 테스트 방법을 추론하기보다는 승인된 절차와 정확한 장비 지침을 따라야 합니다. 별도의 문서를 참조하십시오. RDC-DD 검증 가이드.

절연, 스위칭 및 비상 제어

필요한 절연 수단, 기능적 스위칭 및 비상 제어는 아키텍처, 장비 구조, 위치, 사용 범주 및 현지 채택 규정에 따라 달라집니다. 해당 단어는 공공 보편적인 외부 차단 위치를 규정하지 않습니다.

단선 결선도는 각 연결 지점, 피더, 배전 섹션 및 해당되는 경우 충전기 전원 모듈을 절연하는 수단을 식별해야 합니다. 극 구성, AC 또는 DC 정격, 잠금 가능 상태, 접근성 및 제조업체가 정의한 유지보수 경계를 확인하십시오.

서지 보호

서지 보호는 설치의 공급 방식, 피뢰 보호 환경, 노출 정도, 장비 내성, 상단 SPD 단계, 케이블 배선 및 채택된 규정에 따라 달라집니다. 충전기는 단순히 주거용이거나 공공용이라는 이유만으로 Type 1 또는 Type 2 SPD가 할당되지 않습니다.

그리고 EV 충전기 서지 보호 가이드 임의의 케이블 거리 규칙에 의존하지 않고 SPD 유형, 배치, 조정, 백업 보호, 도체 배선 및 상태 모니터링을 다룹니다.

부하 관리

부하 관리는 단순한 소프트웨어 기능이 아니라 설계 기능입니다:

주거용 AC: 전체 주거 수요를 승인된 서비스 한도 내로 유지하십시오.
공공용 AC: 문서화된 회로 제한을 유지하면서 여러 연결 지점 간에 현장 용량을 할당하십시오.
공공용 DC: 고전력 충전기, 전력 모듈, 저장 장치 및 기타 대형 부하를 유틸리티 또는 변압기 제약 조건에 맞춰 조정하십시오.

측정 지점, 응답 시간, 할당 한도, 통신 손실 상태, 수동 오버라이드 및 시운전 증거를 문서화하십시오. 해당 시스템이 최적화 용도로만 사용되는지, 아니면 승인된 용량 제어 방법의 일부를 구성하는지 명시하십시오.

표준 및 승인 맵

장비 인증서가 전체 설치를 승인하는 것은 아닙니다. 표준은 프로젝트의 각기 다른 계층에 적용됩니다.

프로젝트 계층	IEC 기반 참조	북미 참조
EV 공급 회로 설치	IEC 60364-7-722:2018 및 국가별로 채택된 배선 규정	채택된 전기 규정, 적용 가능한 EV 충전 조항 및 관할 당국의 요구 사항
일반 전도성 EVSE	IEC 61851-1:2017, 2023년 발행 정오표 포함	해당 범위 내 EVSE에 대한 UL 2594
DC 충전 장비	해당 장비 및 충전 시스템에 적용되는 IEC 61851 부품	UL 2202
인체 보호 시스템	설치 규정 및 선언된 인증 장비 기능	적용 가능한 EVSE 시스템 내의 UL 2231 시리즈
모드 3 DC 잔류 전류 감지	명시된 범위 내의 IEC 62955	나열된 EVSE 시스템 및 채택된 코드 요구 사항 확인

UL Solutions의 EV 충전 인프라 개요 UL 2594, UL 2202 및 UL 2231 시리즈의 고유한 역할을 식별합니다. 적용 가능한 판본, 국가별 편차, 장비 목록 또는 인증, 설치 지침 및 현지 수용 경로는 프로젝트 관할 구역에 대해 확인되어야 합니다.

프로젝트 사양 체크리스트

회로 차단기, RCD, 단로기 또는 SPD를 선택하기 전에 다음 정보를 수집하십시오:

입력 그룹	필수 프로젝트 정보
전력 경로	차량에 공급되는 AC 또는 DC; 온보드 또는 오프보드 변환 경계
현장 부하	개인 주택, 공동 주택, 직장, 공공 목적지, 차량 관리 시설, 차고 또는 급속 충전 허브
공급	전압, 상, 주파수, 접지 방식, 가용 용량 및 예상 고장 전류
EVSE	최대 입력 전류, 작동 모드, 내장 보호 기능, 단락 데이터, 인증/리스팅 및 제조업체 지침
활용(Utilization)	접속점 수, 예상 동시성, 체류 시간, 가용성 목표 및 확장 계획
도체	재료, 경로, 설치 방법, 허용 전류, 그룹화, 주변 조건, 전압 강하 및 단자 제한
보호	과전류, 잔류 전류, 절연, 서지, 비상 제어 및 조정 요구 사항
제어 장치	부하 관리 방법, 측정 지점, 강제 한계, 통신 손실 상태 및 시운전 테스트
환경	실내/실외 노출, 온도, 물, 먼지, 부식, 충격, 접근성 및 유지보수 공간
증빙 자료	채택된 규칙, 당국 결정, 인증서, 지침, 단선 결선도, 계산, 설정 및 테스트 기록

이러한 입력값이 불완전한 경우, 충전기 전력이나 현장 유형만으로 보호 장치를 선택하는 것은 시기상조입니다.

보호 제안서 작성

모델 수준의 VIOX 제안을 위해서는 공급 전압 및 상, 접지 방식, EVSE 입력 데이터, 접속점 일정, 계산된 예상 고장 전류, 도체 정보, 부하 관리 방법, 대상 시장, 단선 결선도 개념 및 필수 인증 문서를 제공하십시오. 계산된 부하에 따라 프로젝트가 VIOX로 전달될 수 있습니다. MCB, MCCB, RCBO또는 SPD.

공급업체의 제안서는 프로젝트 설계자의 계산, EVSE 제조업체의 지침, 테스트된 장치 조정 증거 또는 책임 당국의 승인을 대체하지 않습니다. 문서화된 검토를 원하시면 다음으로 문의하십시오. [email protected] 위의 프로젝트 입력 패키지와 함께.

기술 출처

자격을 갖춘 인원만이 EV 충전 전기 시스템을 설계, 설치, 시험 및 유지보수해야 합니다. 최종 장비 선정 및 설치는 현지에서 채택된 규정, 당국 요구 사항, 프로젝트 계산 및 최신 제조업체 지침을 따라야 합니다.

주거용 vs 상업용 EV 충전: 전력, 보호 및 인프라

주거용 AC vs 공공 AC vs 공공 DC

현장 유형만으로 전기 아키텍처를 정의할 수 없는 이유

주거용 AC 충전: 가용 용량부터 시작

공공 AC 충전: 최종 회로 및 통합 시스템 설계

공공 DC 충전: 인증된 충전기 아키텍처와 조정