Wat is het
Mode 3, of Modus 3 laden, is de gestandaardiseerde methode voor het opladen van een elektrisch voertuig (EV) met wisselstroom (AC) via een specifiek daarvoor ontworpen laadstation, zoals een wallbox thuis of een publieke laadpaal. Deze laadmodus is vastgelegd in de internationale norm IEC 61851-1. Kenmerkend voor Mode 3 is de actieve communicatie tussen het voertuig en de laadpaal via een speciale verbinding, de 'Control Pilot' (CP) en 'Proximity Pilot' (PP) signalen. Deze communicatie zorgt ervoor dat het laadproces pas start als alle veiligheidscondities zijn geverifieerd, zoals een correcte aarding en een goed aangesloten kabel. De laadpaal wordt altijd aangesloten op een aparte, beveiligde groep in de elektrische installatie.
Hoe werkt het
Het laadproces in Mode 3 begint zodra de laadkabel, doorgaans met een Type 2-stekker, wordt aangesloten tussen de auto en de laadpaal. De 'Proximity Pilot' (PP) pin in de stekker informeert de laadpaal over de maximale stroomcapaciteit van de aangesloten kabel. Vervolgens wordt via de 'Control Pilot' (CP) pin een communicatiekanaal geopend. De laadpaal en de auto wisselen statusinformatie uit. De auto geeft aan dat hij klaar is om te laden, en de laadpaal controleert of de installatie veilig is. Pas daarna geeft de laadpaal via een PWM-signaal (Pulse Width Modulation) aan de auto door hoeveel stroom deze maximaal mag afnemen. De boordlader van de auto zet de wisselstroom om in gelijkstroom om de accu op te laden, waarbij de laadstroom nooit hoger is dan het aangegeven maximum van de laadpaal of de capaciteit van de boordlader zelf. Deze continue communicatie maakt geavanceerde functies zoals dynamisch laadvermogen (dynamic load balancing) en slim laden mogelijk.
Praktijkvoorbeeld
Een eigenaar van een elektrische auto installeert thuis een 11 kW wallbox. Een erkend elektricien heeft hiervoor een nieuwe 3-fasen groep van 16 ampère aangelegd in de groepenkast en een 5-aderige voedingskabel naar de oprit getrokken. De wallbox is uitgerust met dynamic load balancing en verbonden met de P1-meter van de slimme meter. Wanneer de bestuurder de auto aansluit, communiceert de auto via het Mode 3 protocol met de wallbox. De wallbox ziet via de P1-meter dat het totale verbruik in huis laag is en start het laden met het volle vermogen van 11 kW. Later op de avond wordt de inductiekookplaat ingeschakeld. De P1-meter registreert de piek in stroomverbruik. Om overbelasting van de hoofdaansluiting te voorkomen, stuurt de wallbox direct een signaal naar de auto om het laadvermogen te verlagen naar bijvoorbeeld 4 kW. Dit aanpassen van het laadvermogen op basis van ander verbruik is een direct resultaat van de communicatiemogelijkheden binnen Mode 3.
Wanneer een elektricien inschakelen
Het inschakelen van een gekwalificeerde elektricien is verplicht bij de installatie van een laadstation dat gebruikmaakt van Mode 3. De werkzaamheden omvatten het aanleggen van een aparte, correct afgezekerde groep in de groepenkast, wat vaak een 3-fasen automaat vereist. De elektricien bepaalt de juiste kabeldikte op basis van de afstand en het laadvermogen om spanningsverlies en warmteontwikkeling te beperken. De installatie moet voldoen aan de NEN 1010 norm. Dit betekent onder andere dat er een geschikte aardlekbeveiliging (vaak Type B of een combinatie van Type A met DC-lekstroomdetectie) moet worden geplaatst. Ook voor het correct aansluiten van componenten voor dynamic load balancing, zoals een P1-meter of externe sensoren, is specialistische kennis nodig.
Veelgemaakte fouten
Een veelvoorkomende fout is het aansluiten van een laadpaal op een bestaande elektrische groep. Dit leidt vrijwel zeker tot overbelasting van die groep. Een andere fout is het gebruiken van een voedingskabel met een te kleine diameter, waardoor deze bij vol vermogen oververhit kan raken en brandgevaar oplevert. Doe-het-zelf-installaties zonder grondige kennis van de NEN 1010 vormen een groot risico; foutieve aarding of het ontbreken van de juiste aardlekbeveiliging kan levensgevaarlijke situaties veroorzaken. Ten slotte wordt soms vergeten om rekening te houden met het totale stroomverbruik van de woning. Zonder dynamic load balancing kan het gelijktijdig gebruiken van de laadpaal en andere grote verbruikers, zoals een warmtepomp, de hoofdzekering van de woning doen springen.