EV Şarj Kabloları: AC/DC Türleri, Kablo Kalınlıkları ve Üretim Kilit Noktaları

19.01.2025

Elektrikli araçların (EV) yükselişi, güvenilir şarj altyapısına olan talebi artırmıştır. Bu altyapının merkezinde, verimli enerji aktarımını, güvenliği ve işlevselliği sağlayan kablo demetleri bulunur. Bu makalede, EV şarj türleri (AC ve DC), kablo kalınlıklarının önemi, sıkıştırma (crimping) ile ilgili temel noktalar ve kablo demeti üretimindeki kilit uygulamalar ele alınmaktadır.

EV Şarj Türleri: AC ve DC

EV şarj sistemleri, kablo demeti gereksinimlerinin farklılık gösterdiği AC (alternatif akım) ve DC (doğru akım) olarak iki ana kategoriye ayrılır.

AC Şarj

Genel Bakış: AC şarj cihazları, enerjiyi araç içi şarj cihazına iletir ve bu cihaz enerjiyi DC'ye dönüştürerek bataryayı şarj eder. Bu tür şarj cihazları genellikle konutlarda ve halka açık Level 2 şarj noktalarında kullanılır.
Ana Özellikler:
- Güç Çıkışı: 3.3 kW (Level 1) ile 22 kW (Level 2) arasında değişir.
- Voltaj Seviyeleri: Bölgeye bağlı olarak genellikle 110V veya 230V.
- Akım Değerleri: Genellikle 10A veya 32A.
- Fazlar: Tek fazlı veya üç fazlı olabilir; kablo gereksinimleri buna göre değişir.
Kablo Gereksinimleri:
- 10A Tek Fazlı Şarj: 3 çekirdekli (Faz, Nötr, Toprak) ve 1.5 mm² ile 2.5 mm² arasında iletken kesit çapına sahip olmalı; yalıtım 250V için uygun olmalıdır.
- 32A Tek Fazlı Şarj: 3 çekirdekli (Faz, Nötr, Toprak) ve minimum 6 mm² kesit çapında olmalı. Yüksek sıcaklık dayanımı için XLPE veya silikon yalıtım önerilir.
- 32A Üç Fazlı Şarj: 5 çekirdekli (3 Faz, Nötr, Toprak) ve her çekirdek için en az 6 mm² kesit çapında olmalı. Yüksek voltaj ve akım için 450/750V dereceli yüksek kaliteli yalıtım kullanılmalıdır.

DC Şarj

Genel Bakış: DC şarj cihazları, araç içi şarj cihazını atlar ve enerjiyi doğrudan bataryaya iletir. Bu cihazlar genellikle hızlı şarj istasyonlarında kullanılır.
Ana Özellikler:
- Güç Çıkışı: 50 kW ile 350 kW veya daha fazlası arasında değişir.
- Voltaj Seviyeleri: Genellikle 400V ile 1000V arasında.
- Akım Değerleri: Ultra hızlı şarj uygulamalarında 400A'yı aşabilir.
Kablo Gereksinimleri:
- DC şarj kabloları, yüksek akımları taşıyabilmek için daha kalın ve ağırdır.
- Sıcaklığı kontrol altına almak için sıvı soğutmalı kablolar gibi gelişmiş soğutma sistemleri gereklidir.
- Yüksek performanslı yalıtım malzemeleri (ör. XLPE veya silikon) yüksek voltajlarda güvenlik sağlar.

EV Şarjı İçin Kablo Kalınlığı Dikkat Edilmesi Gerekenler

Kablo kalınlığı, EV şarj sistemlerinde hem performansı hem de güvenliği etkiler. Anahtar faktörler şunlardır:

Akım Taşıma Kapasitesi
Yüksek akımlar için, voltaj düşüşünü ve ısınmayı minimize etmek adına daha büyük iletkenler gerekir. Örneğin:
- 10A AC şarj için 1.5 mm² ile 2.5 mm² arasında kablolar kullanılabilir.
- DC hızlı şarj için kablo kesit çapı 50 mm² veya daha fazla olabilir.
Voltaj Seviyeleri
Yüksek voltajlar, izolasyonun kalınlaşmasını gerektirir. Örneğin, 1000V dereceli DC kablolar XLPE gibi özel yalıtım malzemeleri kullanır.
Esneklik ve Dayanıklılık
İnce telli bakır gibi esnek iletkenler, özellikle taşınabilir şarj kablolarında, montajı ve kullanımı kolaylaştırır. Dış kılıf malzemeleri, aşınmaya, UV radyasyonuna ve kimyasallara karşı dayanıklı olmalıdır.
Isıl Yönetim
Yüksek akımlı kablolar önemli miktarda ısı üretebilir. Sıvı soğutmalı ceketler gibi gelişmiş soğutma teknolojileri, ultra hızlı DC şarj kabloları için gereklidir.

EV Şarj Kablo Demetlerinin Üretiminde Kilit Noktalar

EV şarj kablo demetleri üretimi, hassasiyet ve yüksek güvenlik standartlarına uyum gerektirir. Temel unsurlar şunlardır:

Malzeme Seçimi
- İletkenler: Yüksek kaliteli bakır veya alüminyum, mükemmel iletkenlik sağlar.
- Yalıtım: XLPE, TPE veya silikon gibi malzemeler üstün termal ve elektriksel özellikler sunar.
Bağlayıcı Tasarımı
- EV şarj bağlayıcıları, IEC 62196 (Tip 2) veya CCS (Kombine Şarj Sistemi) gibi standartlara uygun olmalıdır.
- Hava koşullarına dayanıklı tasarımlar ve güvenli kilitleme mekanizmaları güvenlik ve dayanıklılık sağlar.
Ekranlama ve EMI Koruması
- Yüksek güçlü DC şarj uygulamalarında elektromanyetik girişimi (EMI) azaltmak için uygun ekranlama kullanılır.
- Topraklama teknikleri, güvenlik ve performansı artırır.
Sıkıştırma (Crimping) Temel Noktaları
- Hassas Sıkıştırma: Güçlü elektriksel ve mekanik bağlantılar sağlar. Gevşek veya aşırı sıkıştırılmış eklemelerden kaçınmak için kalibre edilmiş sıkıştırma aletleri kullanılmalıdır.
- Malzeme Uyumluluğu: Korozyonu önlemek için terminaller ve teller uyumlu olmalıdır (ör. bakır-bakır bağlantıları).
- Sıkıştırma Çekme Testi: Mekanik stres altında dayanıklılığı sağlamak için her sıkıştırmanın çekme kuvveti doğrulanmalıdır.
- İnceleme: Sıkıştırma kesit analizleri, güvenilirliği etkileyebilecek boşlukları veya düzensiz sıkıştırmayı tespit edebilir.
Kalite Kontrol ve Test
- Elektriksel Testler: Süreklilik, yalıtım direnci ve yüksek voltaj testlerini içerir.
- Isıl Testler: Kablonun sürekli akım yükleri altında performansını değerlendirir.
- Mekanik Testler: Bükülme, burulma ve dış kuvvetlere karşı dayanıklılığı garanti eder.
İzlenebilirlik
- Hammadde, üretim süreçleri ve test sonuçlarını izlemek için QR kod tabanlı sistemler uygulayın ve IATF 16949 gibi standartlara uygunluğu sağlayın.
Standartlarla Uyum
- EV şarj kablo demetleri, güvenlik ve performans için UL 62, IEC 62893 ve ISO 6722 gibi uluslararası standartlara uygun olmalıdır.