Главная > Выставка > Содержание
Стандарт SAE J1772 (зарядная вилка TYPE1 EV)
- Apr 16, 2017 -

SAE J1772 ( IEC Type 1) является североамериканским стандартом для электрических разъемов для электрических транспортных средств, поддерживаемых SAE International, и имеет официальное название «Рекомендованная практика SAE для наземных транспортных средств J1772, SAE Electric Vehicle Conduct Charge Coupler». [1] Он охватывает общий физический, электрический, коммуникационный протокол и требования к производительности для электропроводной системы зарядного заряда и соединителя. Цель состоит в том, чтобы определить общую архитектуру проводящей системы зарядки электромобиля, включая эксплуатационные требования и функциональные и размерные требования для входного и соединительного разъемов транспортного средства.


история

Более старый разъем Avcon, представленный здесь на Ford Ranger EV

Основным стимулом для развития SAE J1772 является Калифорнийский совет по воздушным ресурсам. Раньше электромобили, такие как General Motors EV1, использовали индуктивные зарядные устройства. Они были исключены из-за проводящей связи с подачей электроэнергии для подзарядки с помощью Калифорнийского совета по воздушным ресурсам, устанавливающего стандарт SAE J1772-2001 [2] в качестве интерфейса зарядки для электрических транспортных средств в Калифорнии в июне 2001 года. [3] Avcon изготовил прямоугольный разъем, соответствующий спецификации SAE J1772 REV NOV 2001, которая способна доставлять до 6,6 кВт электроэнергии. [4] (Фотографии и описание этого прямоугольного «AVCon-коннектора AVCon» и «AVCon-вход» этого старого пересмотра приведены в [5] ).

Регламент CARB 2001 года предусматривал использование SAE J1772-2001 начиная с 2006 модельного года. Позже требования требовали использования более высоких токов, чем мог обеспечить разъем Avcon. Этот процесс привел к предложению новой конструкции круглых соединителей Yazaki, которая позволяет увеличить подачу мощности до 19,2 кВт, поставляемых через однофазную 120-240 В переменного тока до 80 ампер. В 2008 году КАРБ опубликовал проект поправки к разделу 1962.2. Раздел 13, в котором предусматривается использование наступающего стандарта SAE J1772, начиная с 2010 модельного года. [6]

Тип 1 "J1772" (Япония / США)

Стандартный разъем Yazaki, который был построен на новом стандарте штепсельной вилки SAE J1772, успешно завершил аттестацию в UL. Стандартная спецификация была впоследствии проголосована комитетом SAE в июле 2009 года. [7] 14 января 2010 года SAE J1772 REV 2009 был принят Советом SAE по автомобильным транспортным средствам. [8] Компании, участвующие или поддерживающие пересмотренный стандарт -2009, включают Smart, Chrysler, GM, Ford, Toyota, Honda, Nissan и Tesla.

Спецификация соединителя SAE J1772-2009 была добавлена в международный стандарт IEC 62196-2 («Часть 2: Требования к размерности и взаимозаменяемость для аксессуаров для контактных и контактных труб») с голосованием по окончательной спецификации до закрытия в мае 2011 года. [9] Разъем SAE J1772 считается реализацией типа 1, обеспечивающей однофазное соединение. [10]

Транспортное оборудование

SAE J1772-2009 был принят автопроизводителями электромобилей пост-2000, таких как третье поколение Chevrolet Volt и Nissan Leaf в качестве ранних моделей. Коннектор стал стандартным оборудованием на американском рынке из-за наличия зарядных станций с этим подключаемым типом в сети электромобилей страны (с помощью таких средств, как программа ChargePoint America по грантам грантов из положений Американского закона о восстановлении и реинвестировании) ,

Европейские версии были оснащены входным отверстием SAE J1772-2009, пока автомобильная промышленность не установила на стандартном входе IEC-Type 2 «Mennekes», поскольку все разъемы IEC используют один и тот же протокол сигнализации SAE J1772, который производители автомобилей продают автомобили с входом SAE J1772-2009 или входом IEC типа 2 в зависимости от рынка. Имеются также (пассивные) адаптеры, которые могут конвертировать J1772-2009 в IEC Type 2 и наоборот. Единственное отличие состоит в том, что в большинстве европейских версий есть встроенное зарядное устройство, которое может использовать трехфазную электроэнергию с более высокими пределами напряжения и тока даже для одной и той же базовой модели электромобиля (например, Chevrolet Volt / Opel Ampera).

Комбинированная система зарядки (CCS)

Основная статья: Комбинированная система зарядки Тип 1 CCS медленный AC и быстрый разъем постоянного тока

SAE разрабатывает вариант Combo Coupler разъема J1772-2009 с дополнительными штырьками для быстрой зарядки постоянного тока при 200-450 вольт постоянного тока и до 90 кВт. Это также будет использовать технологию Power Line Carrier для связи между автомобилем, бортовым зарядным устройством и интеллектуальной сетью. [7] Семь автопроизводителей (Audi, BMW, Daimler, Ford, General Motors, Porsche, Volvo и Volkswagen) согласились ввести «Комбинированную систему зарядки» в середине 2012 года. [12] Первые автомобили, использующие штекер SAE Combo, были выпущены BMW i3 в конце 2013 года, а Chevrolet Spark EV выпущен в 2014 году. [13] В Европе комбинированный соединитель основан на разъеме зарядки переменного тока типа 2 (VDE) поддерживая полную совместимость со спецификацией SAE для зарядки постоянного тока и протокола PLC GreenPHY. [14]

свойства

соединитель

Разъем J1772-2009 предназначен для однофазных электрических систем с напряжением 120 В или 240 В, например, для Северной Америки и Японии. Круглый соединитель диаметром 43 миллиметра (1,7 дюйма) имеет пять контактов с тремя различными размерами штырей (начиная с самого большого), для каждого из:

  • Линия 1 и 2 линии переменного тока

  • Штифт

  • Обнаружение близости и контрольный пилот-сигнал

Обнаружение близости
Предотвращает перемещение автомобиля при подключении к зарядному устройству.
Контрольный пилот
Линия связи используется для координации уровня зарядки между автомобилем и зарядным устройством, а также другой информацией.

Квадратная волна 1 кГц при 12 вольтах, создаваемая электроприводом (EVSE, т. Е. Зарядная станция) на контрольном пилоте для обнаружения присутствия транспортного средства, сообщает максимально допустимый зарядный ток и контрольную зарядку. [15]

Разъем рассчитан на то, чтобы выдерживать 10000 циклов спаривания (соединение и отсоединение) и воздействие на элементы. С 1 циклом спаривания в день срок службы разъема должен превышать 27 лет.

Зарядка

Стандарт J1772 определяет два уровня зарядки: [8]


напряжение фаза Пиковый ток Мощность
Уровень 1 переменного тока 120 В Один этап 16 A 1,92 кВт
Уровень 2 переменного тока 240 В Сплит-фаза 32 A (2001)
80 A (2009)
7,68 кВт
19,20 кВт

Комитет SAE J1772 также предложил разъем постоянного тока на основе формы разъема SAE J1772-2009 AC с дополнительными контактами постоянного тока и заземления для поддержки зарядки при 200-450 В постоянного тока и 80 А (36 кВт) для уровня постоянного тока 1 и до 200 A (90 кВт) для DC Level 2 [16] после оценки разъема J1772-2009 против других конструкций, включая разъем JARI / TEPCO, используемый протоколом быстрой зарядки CHAdeMO DC. [17] Уровни зарядки SAE DC Level 3 не определены, но стандарт, существующий с 2009 года, может заряжаться при 200-600 В постоянного тока максимум 400 А (240 кВт).

Например, зарядное устройство на 240 кВт, которое заряжает подключаемый автомобиль, например, BMW i3 с расширителем диапазона, который получает 100 миль на 21,7 кВтч (155 MPGe, 217 Втч за милю), будет получать около 18 миль от диапазона в минуту, что водитель тратит зарядку в течение всего срока службы автомобиля. Чтобы представить это в перспективе, Ford Taurus FWD 3.5L, который EPA сравнивает с обычным новым автомобилем с бензиновым двигателем, получает 23 MPG, что означает, что бензиновый насос, который работает на 7 галлонах в минуту, дает 161 миль диапазона за каждую минуту, что водитель тратит газ на весь срок службы автомобиля. [18]

безопасности

Стандарт J1772 включает в себя несколько уровней защиты от ударов, обеспечивающих безопасность зарядки даже во влажных условиях. Физически соединительные контакты изолированы на внутренней стороне соединителя при сопряжении, не обеспечивая физического доступа к этим контактам. Когда они не сопряжены, разъемы J1772 не имеют напряжения питания на контактах [19], и зарядная мощность не течет до тех пор, пока не будет управляться автомобилем. [17]

Силовые штыри имеют первый вариант, последний разрыв. Если штепсель находится в зарядном порту автомобиля и заряжается, и он снят, контрольный пилот-сигнал и контакт обнаружения близости будут сначала разрушаться, что приведет к открытию силового реле на зарядной станции, разрезав весь ток на разъем J1772. Это предотвращает любую дугу на силовых контактах, продлевая срок их службы. Штырь обнаружения близости также подключается к переключателю, который запускается при нажатии на физическую кнопку разъединения при снятии соединителя с автомобиля. Это приводит к изменению сопротивления на контактном контакте, который управляет бортовым зарядным устройством автомобиля, чтобы прекратить вытягивать ток непосредственно перед вытаскиванием разъема.

сигнализации

Протокол сигнализации разработан таким образом, что [17]

Цепь сигнализации J1772

  • подающее оборудование сигнализирует наличие входной мощности переменного тока

  • автомобиль обнаруживает штепсель через бесконтактную цепь (таким образом, транспортное средство может предотвратить отключение при подключении)

  • запускаются контрольные функции пилота

    • оборудование для питания обнаруживает подключаемый электромобиль

    • оборудование снабжения указывает на готовность электрического транспортного средства (PEV) к подаче энергии

    • Требования к вентиляции PEV

    • текущая емкость оборудования для ПЭВ

  • PEV управляет потоком энергии

  • PEV и оборудование для обеспечения непрерывного контроля непрерывности защитного заземления

  • заряд продолжается, как определено PEV

  • заряд может быть прерван отсоединением вилки от транспортного средства

Техническая спецификация была описана сначала в версии SAE J1772 от 2001 года, а затем в IEC 61851-1 и IEC TS 62763: 2013. Зарядная станция кладет 12 В на контактный пилот-сигнал (CP) и пробник приближения (также, штекер, PP), измеряющий разности напряжений. Этот протокол не требует интегральных схем, которые потребуются для других протоколов зарядки, что делает SAE J1772 надежным и работоспособным в температурном диапазоне от -40 ° C до +85 ° C.

Зарядная станция отправляет квадратную волну 1 кГц на контактный пилот-сигнал, который подключается обратно к защищенному заземлению на стороне транспортного средства с помощью резистора и диода (диапазон напряжения ± 12,0 ± 0,4 В). Живые провода общественных зарядных станций всегда мертвы, если цепь CP-PE (защитная земля) разомкнута, хотя стандарт позволяет ток зарядки, как в режиме 1 (максимум 16 A). Если цепь закрыта, зарядная станция также может проверить работоспособность защитного заземления. Транспортное средство может запросить зарядное состояние, установив резистор; используя 2.7 кОм, объявлен автомобиль, совместимый с режимом 3 ( обнаружено транспортное средство ), которое не требует зарядки. При переключении на 880 Ом автомобиль готов к зарядке и переключается на 240 Ω, когда запрашивается автомобиль с вентиляционной зарядкой, и в этом случае зарядная мощность подается только в том случае, если область вентилируется (т.е. на улице). Зарядная станция может использовать волновой сигнал для описания максимального тока, который доступен с зарядной станции, с помощью модуляции широтно-импульсной модуляции: 16% PWM составляет максимум 10 А, 25% PWM - максимум 16 А, 50 % PWM - это максимум 32 A, а флаг PWM 90% - опция быстрой зарядки. [20]

Примеры схем линии пилот-сигнала в SAE J1772: 2001 показывают, что текущий контур CP-PE постоянно подключается через резистор 2,74 кОм, что приводит к падению напряжения от +12 В до +9 В, когда кабель подключен к зарядной станции который активирует генератор волн. Зарядка активируется автомобилем путем добавления параллельного резистора 1,3 кОм, что приводит к падению напряжения до +6 В или добавлению параллельного резистора 270 Ом для необходимой вентиляции, приводящей к падению напряжения +3 В. Следовательно, зарядная станция может реагировать путем проверки только диапазона напряжения, присутствующего в контуре CP-PE. [21] Обратите внимание, что диод будет производить только падение напряжения в положительном диапазоне; любое отрицательное напряжение на контуре CP-PE отключит ток как считающийся фатальной ошибкой (например, касанием контактов).

Базовый статус Состояние зарядки Сопротивление, CP-PE Сопротивление, R2 Напряжение, CP-PE
Статус A Ожидание Открыть или ∞ Ω
+12 В
Статус B Обнаружен автомобиль 2740 Ом
+ 9 ± 1 В
Статус C Готовность (зарядка) 882 Ом 1300 Ом + 6 ± 1 В
Статус D С вентиляцией 246 Ом 270 Ом + 3 ± 1 В
Статус E Нет питания (отключено)

0 В
Статус F ошибка

-12 В

Рабочий цикл PWM сигнала CPK 1 кГц указывает максимальный допустимый ток сети. В соответствии с SAE он включает в себя розетку, кабель и вход для автомобилей. В США определение емкости (емкость ампера или текущая мощность) разделяется на непрерывную и краткосрочную работу. [20] SAE определяет значение ампутативности, которое должно быть выведено формулой, основанной на полном цикле 1 мс (сигнала 1 кГц), при этом максимальный непрерывный ток составляет 0,6 А на 10 мкс (с самыми низкими 100 мкс, дающими 6 А и самые высокие 800 мкс, давая 48 А). [21]

Рабочий цикл ШИМ, указывающий мощность ампера [20]
PWM SAE непрерывный SAE на короткий срок
50% 30 A 36 Пик
40% 24 A 30 Пик
30% 18 A 22 Пик
25% 15 A 20 Пик
16% 9,6 A
10% 6 A

Штырек, PP, также называется штепсельной вилкой, поскольку примерный пин-код SAE J1772 описывает переключатель S3 как механически связанный с исполнительным механизмом защелки разъема. Во время зарядки сторона EVSE соединяет петлю PP-PE через S3 и 150 Ω R6; при открытии исполнительного механизма освобождения в петле PP-PE на стороне EVSE добавляется 330 Ом R7, который дает сдвиг напряжения на линии, чтобы позволить электрическому транспортному средству инициировать контролируемое отключение до фактического отключения штырей мощности заряда. Однако многие кабели адаптера низкой мощности не обеспечивают обнаружение состояния блокирующего привода на ПП-контакте.

P1901

В обновленном стандарте, который должен быть представлен в 2012 году, SAE предлагает использовать линию электропередач, в частности IEEE 1901, между автомобилем, бортовой зарядной станцией и интеллектуальной сетью, не требуя дополнительного вывода; SAE и Ассоциация стандартов IEEE делятся своими проектами стандартов, связанных с электрификацией интеллектуальных сетей и транспортных средств. [22]

Связь P1901 совместима с другими стандартами 802.x через стандарт IEEE 1905, позволяя произвольные IP-связи с транспортным средством, счетчиком или дистрибьютором и зданием, где расположены зарядные устройства. P1905 включает беспроводную связь. По меньшей мере, одна реализация, связь между внеочередным DC EVSE и PEV происходит на пилотном проводе разъема SAE J1772 через домашнюю линию питания PHP (PAL) HomePlug Green PHY. [23] [24] [25]

Совместимые зарядные станции

В Северной Америке и Японии, Chevrolet Volt, [26] Nissan Leaf, [27] Mitsubishi i-MiEV, гибридный гибридный автомобиль Toyota Prius, интеллектуальный электропривод и Kia Soul EV оснащены 120 портативными зарядными проводами, которые сочетают 120 V в розетку автомобиля J1772; в странах, где 220-230 В внутренняя электрическая сеть является общей, портативные EVSE, обычно поставляемые с автомобилем, могут выполнять зарядку уровня 2 от домашней сети, хотя и при более низком токе, чем специальная высоковольтная зарядная станция.

Продукты, совместимые с SAE J1772-2009, включают:

  • AeroVironment домашняя зарядная станция для Nissan Leaf [28]

  • BTCPower (Broadband TelCom Power, Inc.), первое коммерчески доступное SAE DC Fast Charger в США [29] [30]

  • Зарядные устройства Bosch Power Max

  • Продукты ClipperCreek включают CS-40, [31] LCS-25 [32] и LCS-25p, [33] HCS-40. [34] Продукт с наивысшей зарядной силой - CS-100. [35]

  • Новые зарядные устройства ChargePoint CT4000, управление кабелями, услуги для водителей CT500, CT2000, CT2100 и CT2020 для сетевых зарядных станций ChargePoint [36]

  • EATON [2] Пассажирские станции электромобилей Pow-R-Station [37]

  • ECOtality Blink домашние настенные и коммерческие автономные зарядные станции [38] [39]

  • Электрический двигатель Werks JuiceBox Открытый источник 18 кВт 75 A EVSE

  • EVSEadapters EVSE240V16A 240V 16A Портативный уровень 2 EVSE

  • EVoCharge - Retractable Reel EVSE предназначена для поддержки жилых, коммерческих и промышленных рынков.

  • GE Wattstation доступна в 2011 году [40]

  • GoSmart Technologies ChargeSPOT линия зарядных станций

  • Семейство зарядных станций GRIDbot

  • Станции PEP Hubbell - http://www.hubbell-wiring.com/press/pdfs/WLDEE001.pdf

  • Leviton evr-green [sic] домашние зарядные станции с различными уровнями мощности с отдельным набором для предварительной проводки, который позволяет подключить к гнезду NEMA 6 240 V [41]

  • Schneider Electric / Square D EVLink Зарядные решения для жилых, коммерческих и флотационных зарядных решений.

  • Siemens VersiCharge для недорогостоящих жилых, полупубличных и флотов уровня 2 EV.

  • Станции зарядки SemaConnect ChargePro

  • Технология Shorepower Technologies ePump полностью настраиваемой EVSE; внутренние и наружные решения для легковых и грузовых автомобилей.

  • TucsonEV - J1772 Адаптерные коробки, J1772 Удлинительные шнуры, входы и вилки с шнуром и без него, J1772 Совместимость EVSE для адаптера 240 В / 30 А, от нуля до мотоцикла J1772, конверсия Tesla UMC в J1772, кабель питания, обозначенный 30А и 40А EV UL.

  • Ассортимент продукции CIRCONTROL CIRCARLIFE включает в себя инфраструктуру зарядки EV с блоками пост и настенного монтажа с стандартом J1772

  • Проект OpenEVSE - проект с открытым исходным кодом для EVSE.

  • Зарядное устройство уровня 2-го уровня от Vega. Часть сети chargeNET в Шри-Ланке



Copyright © BESEN-Group Все права защищены.