Bagaimana Cara Melakukan Uji Kenaikan Suhu IEC 62196 untuk Konektor Pengisian EV? Panduan Lengkap untuk CCS1, CCS2, Tipe 1 & Tipe 2

Seiring dengan berkembangnya teknologi pengisian daya kendaraan listrik menuju daya pengisian daya yang lebih tinggi dan kecepatan pengisian daya yang lebih cepat, kinerja termal telah menjadi salah satu indikator keselamatan paling penting untuk konektor pengisian daya kendaraan listrik.

Baik konektor digunakan di stasiun pengisian daya AC perumahan atau jaringan pengisian cepat DC berdaya tinggi, pemanasan berlebihan dapat menyebabkan degradasi kontak, kerusakan isolasi, gangguan pengisian daya, dan bahkan bahaya keselamatan.

Untuk memastikan pengoperasian yang aman, IEC 62196 menetapkan persyaratan kenaikan suhu untuk colokan, soket, konektor kendaraan, saluran masuk kendaraan, dan rakitan kabel pengisi daya kendaraan listrik.

Di antara semua uji kinerja kelistrikan IEC 62196, Uji Kenaikan Suhu dianggap sebagai salah satu evaluasi paling penting karena secara langsung mencerminkan kemampuan mengalirkan arus dan keandalan termal konektor.

Artikel ini memberikan panduan lengkap untuk pengujian kenaikan suhu IEC 62196, termasuk prinsip pengujian, standar yang berlaku, prosedur pengujian, mode kegagalan umum, persyaratan peralatan pengujian, dan rekomendasi praktis untuk produsen konektor CCS1 dan CCS2.

Uji Kenaikan Suhu IEC 62196 mengevaluasi perilaku termal konektor pengisian daya EV saat mengalirkan arus pengenalnya dalam kondisi pengoperasian yang ditentukan.

Tujuannya adalah untuk memverifikasi bahwa:

• Kontak pembawa arus beroperasi dalam batas kenaikan suhu yang ditentukan oleh IEC 62196.
• Resistensi kontak tetap stabil selama pengoperasian.
• Desain konektor cocok untuk aplikasi pengisian daya jangka panjang.
• Keamanan pengguna dan keandalan pengisian daya tetap terjaga.

Tidak seperti uji ketahanan mekanis, pengujian kenaikan suhu berfokus pada kinerja listrik dan termal di bawah beban.

Pengujian dilakukan dengan menerapkan arus pengenal ke sistem konektor yang telah dirakit lengkap sambil terus memantau suhu di lokasi kritis.

Kenaikan suhu yang diukur dihitung sebagai:

Kenaikan Suhu = Suhu Terukur - Suhu Sekitar

Nilai yang dihasilkan kemudian dibandingkan dengan batas yang ditentukan dalam IEC 62196 edisi yang berlaku.

Saat arus pengisian meningkat, peningkatan kecil saja pada resistansi kontak dapat menghasilkan panas yang signifikan.

Menurut Hukum Joule:

Panas yang Dihasilkan ∝ I²R

Ini berarti menggandakan arus dapat meningkatkan produksi panas secara dramatis jika resistansi kontak tetap tidak berubah.

Untuk konektor pengisian cepat CCS2 DC modern yang membawa beberapa ratus ampere, kinerja termal menjadi lebih penting.

Pemanasan berlebihan dapat menyebabkan:

• Deformasi kontak
• Pengurangan gaya pegas
• Kerusakan rumah konektor
• Degradasi isolasi
• Gangguan pengisian daya
• Kegagalan konektor
• Mengurangi umur produk

Oleh karena itu, pengujian kenaikan suhu merupakan evaluasi wajib selama pengembangan produk dan sertifikasi.

Pengujian kenaikan suhu umumnya dikaitkan dengan:

Persyaratan umum untuk steker, stopkontak, konektor kendaraan, dan saluran masuk kendaraan.

Persyaratan untuk antarmuka pengisian daya AC termasuk:

• Tipe 1
• Tipe 2

Persyaratan untuk antarmuka pengisian daya DC termasuk:

• CCS1
• CCS2

Persyaratan pengujian bervariasi tergantung pada jenis konektor, arus pengenal, konfigurasi kontak, dan aplikasi.

Pengujian kenaikan suhu IEC 62196 biasanya dilakukan pada:

• Konektor Tipe 1
• Konektor Tipe 2

• Konektor CCS1
• Konektor CCS2

• Saluran Masuk Kendaraan
• Konektor Kendaraan
• Colokan Pengisi Daya
• Soket Pengisian Daya
• Rakitan Kabel Pengisian Daya

Antarmuka pengisian daya AC dan DC memerlukan evaluasi kenaikan suhu selama kualifikasi produk.

Memberikan arus keluaran stabil yang dapat diprogram.

Merekam suhu dari beberapa titik pengukuran secara bersamaan.

Biasanya dipasang pada:

• Kontak pembawa arus
• Kontak bumi pelindung
• Pengakhiran kabel
• Lokasi termal yang kritis

Menyediakan:

• Pemantauan waktu nyata
• Kurva tren suhu
• Pembuatan laporan otomatis

Melindungi operator dan peralatan selama pengujian arus tinggi.

Sampel produksi yang representatif dirakit sesuai dengan spesifikasi pabrikan.

Konektor harus dipasang persis seperti yang dimaksudkan untuk kondisi servis sebenarnya.

Termokopel dipasang pada lokasi yang ditentukan oleh rencana pengujian.

Lokasi pengukuran umum meliputi:

• Kontak saat ini
• Kontak bumi pelindung
• Pengakhiran kabel
• Area perumahan penghubung

Penempatan termokopel yang benar sangat penting untuk mendapatkan hasil yang andal.

Sampel terhubung ke sistem pengujian arus tinggi.

Semua sambungan harus aman untuk mencegah resistensi tambahan mempengaruhi hasil.

Konektor diberi energi pada arus pengenalnya.

Arus uji sebenarnya bergantung pada:

• Peringkat konektor
• Jenis konektor
• Persyaratan standar

Arus dipertahankan sampai suhu stabil.

Stabilisasi suhu menunjukkan kesetimbangan termal telah tercapai.

Suhu terus dicatat.

Perangkat lunak secara otomatis menghasilkan kurva suhu dan menyimpan catatan pengujian.

Kenaikan suhu yang diukur dibandingkan dengan persyaratan IEC 62196 yang berlaku.

Konektor yang melebihi batas yang diperbolehkan dianggap tidak patuh.

Kualitas kontak yang buruk meningkatkan pembentukan panas.

Mengurangi gaya pegas mengurangi area kontak efektif.

Crimping yang tidak tepat menciptakan titik panas yang terlokalisasi.

Oksidasi meningkatkan resistensi dan pemanasan.

Siklus perkawinan yang berulang dapat menurunkan kinerja listrik.

Bahan konduktif yang tidak sesuai dapat mengurangi kinerja termal.

Dengan pesatnya adopsi infrastruktur pengisian cepat DC, konektor CCS2 diperlukan untuk menangani arus yang semakin tinggi.

Tantangan utama meliputi:

• Hubungi pemanas
• Kepadatan saat ini
• Stabilitas termal
• Keandalan jangka panjang

Produsen sering kali melakukan pengujian kenaikan suhu ekstensif selama pengembangan produk untuk mengoptimalkan:

• Hubungi geometri
• Ketebalan pelapisan
• Kekuatan pegas
• Desain konduktor

Meskipun kedua pengujian melibatkan aliran arus, tujuannya berbeda.

Tujuan:

Evaluasi kinerja termal berdasarkan arus operasi terukur.

Fokus:

• Resistensi kontak
• Stabilitas termal
• Keandalan jangka panjang

Tujuan:

Evaluasi kinerja konektor dalam kondisi arus gangguan tinggi.

Fokus:

• Integritas mekanis
• Kemampuan menahan termal
• Kinerja keselamatan

Banyak sistem pengujian IEC 62196 tingkat lanjut yang dapat melakukan kedua pengujian menggunakan satu platform.

Solusi pengujian lengkap biasanya mencakup:

• Sumber arus yang dapat diprogram
• Unit perolehan suhu
• Termokopel
• Perlengkapan tes
• Perangkat lunak pemantauan
• Sistem perlindungan keselamatan

Untuk konektor EV berdaya tinggi, sistem dengan kemampuan output hingga 6500A dapat mendukung:

• Uji Kenaikan Suhu
• Tes Arus Waktu Singkat
• Uji Daya Dukung Saat Ini
• Uji Sirkuit Pelindung Bumi

Untuk memverifikasi bahwa konektor pengisian daya EV dapat mengalirkan arus terukur tanpa melebihi batas kenaikan suhu yang diijinkan.

Ya. Semua jenis konektor termasuk CCS2 dan Tipe 2 adalah salah satu aplikasi yang paling umum.

Suhu pada kontak pembawa arus, kontak bumi, terminasi kabel, dan lokasi tertentu lainnya.

Pengujian kenaikan suhu merupakan bagian penting dari evaluasi kepatuhan IEC 62196.

Banyak sistem canggih yang mendukung kedua fungsi tersebut.

Uji Kenaikan Suhu IEC 62196 adalah salah satu evaluasi terpenting untuk keamanan, kinerja, dan sertifikasi konektor pengisian daya EV.

Dengan mengukur perilaku termal konektor secara akurat dalam kondisi terukur saat ini, produsen dapat memverifikasi kepatuhan, meningkatkan keandalan, mengoptimalkan desain produk, dan mengurangi risiko sertifikasi.

Untuk produsen konektor EV, produsen EVSE, laboratorium otomotif, dan organisasi sertifikasi, Sistem Uji Arus Waktu Singkat dan Kenaikan Suhu IEC 62196 yang andal sangat penting untuk memvalidasi antarmuka pengisian daya CCS1, CCS2, Tipe 1, dan Tipe 2 sebelum dirilis ke pasar.