Ana sayfa > Sergi > İçerik
SAE J1772 Standardı (TYPE1 EV Şarj Fişi)
- Apr 16, 2017 -

SAE J1772 ( IEC Tip 1), SAE International tarafından elektrikli taşıtlar için elektrikli konektörler için bir Kuzey Amerika standardıdır ve "SAE Yüzey Araç Tavsiye Uygulaması J1772, SAE Elektrikli Araç İletken Şarj Birleştiricisi" resmi unvanına sahiptir. [1] Elektrikli araç iletken şarj sistemi ve kuplör için genel fiziksel, elektriksel, iletişim protokolü ve performans gereksinimlerini kapsar. Amaç, operasyonel gereksinimler ve araç giriş ve eşleme konnektörü için fonksiyonel ve boyutsal gereksinimleri içeren ortak elektrikli araç iletken şarj sistemi mimarisini tanımlamaktır.


Tarihçe

Eski Avcon konektörü, burada Ford Ranger EV'de yer aldı

SAE J1772'nin geliştirilmesi için ana uyarıcı Kaliforniya Hava Kaynakları Kurulu'ndan geldi. General Motors EV1 gibi eskiden elektrikli araçlar endüktif şarj kuplörü kullanıyordu. Bunlar, Kaliforniya'da 2001 yılında Kaliforniya'da elektrikli araçlar için şarj arabirimi olarak SAE J1772-2001 standardına [2] yerleştirilen California Hava Kaynakları Kurulu ile yeniden şarj için elektrik sağlamak için iletken kuplaj lehine kararlaştırılmıştır. [3] Avcon; 6.6 kW'a kadar elektrik gücü sağlayabilen SAE J1772 REV NOV 2001 spesifikasyonuna uygun dikdörtgen bağlantı elemanı . [4] (Bu eski revizyonlu dikdörtgen "AVCon konektörü" ve "AVCon girişi" nin fotoğrafları ve açıklamaları [5] 'de )

2001 tarihli CARB yönetmeliği, 2006 model yılı ile başlayarak SAE J1772-2001 kullanımını zorunlu kılmıştır. Daha sonraki gereksinimler, Avcon konektörünün sağlayabileceğinden daha yüksek akımların kullanılmasını istedi. Bu süreç, Yazaki tarafından yeni bir yuvarlak konnektör tasarımı önerisine yol açarak, tek fazlı 120–240 V AC ile 80 amper'e kadar 19.2 kW'a kadar daha fazla güç dağıtımı yapılmasına olanak sağladı. 2008 yılında, CARB, 2010 model yılı ile başlayan SAE J1772 standardının kullanımını yöneten bölüm 1962.2 Başlık 13 için bir değişiklik taslağı yayınlamıştır. [6]

Tip 1 "J1772" (Japonya / ABD) yavaş AC konnektörü

Yeni SAE J1772 fiş standardına uygun Yazaki fişi UL'de sertifikasyonu başarıyla tamamladı. Standart şartname daha sonra Temmuz 2009'da SAE komitesi tarafından onaylandı. [7] SAE J1772 REV 2009, 14 Ocak 2010 tarihinde SAE Motor Araç Konseyi tarafından kabul edildi. [8] Revize edilmiş -2009 standardına katılan veya destekleyen şirketler arasında Smart, Chrysler, GM, Ford, Toyota, Honda, Nissan ve Tesla bulunuyor.

SAE J1772-2009 konnektör spesifikasyonu , Mayıs 2011'de kapanacak olan son şartnamede oylama ile uluslararası IEC 62196-2 standardına (“ac 2 ve temaslı boru aksesuarları için Boyut 2: Boyut uyumu ve değiştirilebilirlik gereksinimleri”) eklenmiştir. [9] SAE J1772 konnektörü, tek fazlı kuplör sağlayan bir "Tip 1" uygulaması olarak kabul edilir. [10]

Araç ekipmanları

SAE J1772-2009, ilk model olarak Chevrolet Volt'un üçüncü nesli ve Nissan Leaf gibi 2000 sonrası elektrikli araçların otomobil üreticileri tarafından benimsenmiştir. Konektör, ulusun elektrikli araç ağındaki bu fiş tipine sahip şarj istasyonlarının kullanılabilirliğinden dolayı ABD pazarında standart ekipman haline geldi (ChargePoint America programı, Amerikan Kurtarma ve Yeniden Yatırım Yasası hükümlerinden sağlanan hibeler gibi). .

Avrupa versiyonları, otomotiv endüstrisinin IEC Tip 2 "Mennekes" konektörüne standart giriş olarak yerleştirilinceye kadar bir SAE J1772-2009 girişi ile donatılmıştır - çünkü tüm IEC konnektörleri aynı SAE J1772 sinyalizasyon protokolünü kullanmaktadır, çünkü otomobil üreticileri araba satmaktadır SAE J1772-2009 girişi veya piyasaya bağlı olarak IEC Tip 2 girişi ile. J1772-2009'u IEC Tip 2'ye dönüştürebilecek (pasif) adaptörler de mevcut. Tek fark, çoğu Avrupa versiyonunun, aynı temel elektrikli araç modeli (Chevrolet Volt / Opel Ampera gibi) için bile yüksek voltaj ve akım limitleri olan üç fazlı elektrik enerjisinden faydalanabilecek bir yerleşik şarj cihazına sahip olmasıdır.

Birleşik Şarj Sistemi (CCS)

Ana madde: Kombine Şarj Sistemi Tip 1 CCS yavaş AC ve hızlı DC konnektörü

SAE, J1772-2009 konnektörünün bir Combo Coupler varyantını, 200–450 volt DC'de ve 90 kW'a kadar hızlı DC şarjına uyacak ek pimlerle geliştiriyor. Bu ayrıca araç, dahili şarj cihazı ve akıllı şebeke arasında iletişim kurmak için Güç Hattı Taşıyıcı teknolojisini kullanacaktır. [11] Yedi otomobil üreticisi (Audi, BMW, Daimler, Ford, General Motors, Porsche, Volvo ve Volkswagen) 2012'nin ortalarında "Birleşik Şarj Sistemi" ni uygulamaya karar verdiler. [12] SAE Combo fişini kullanan ilk araçlar, 2013'ün sonlarında piyasaya sürülen BMW i3 ve 2014'te piyasaya sürülen Chevrolet Spark EV idi. [13] Avrupa'da, birleşik bağlayıcı Tip 2 (VDE) AC şarj konektörüne dayanıyor. DC şarjı ve GreenPHY PLC protokolü için SAE belirtimiyle tam uyumluluğun korunması. [14]

Özellikleri

Bağlayıcı

J1772-2009 konnektörü, Kuzey Amerika ve Japonya'da kullanılanlar gibi 120 V veya 240 V ile tek fazlı elektrik sistemleri için tasarlanmıştır. Yuvarlak 43 milimetre (1.7 inç) çapında konnektör, her biri için üç farklı pim boyutuyla (en büyükden başlayarak) beş pime sahiptir:

  • AC hattı 1 ve satır 2

  • Zemin pin

  • Yakınlık tespiti ve kontrol pilotu

Yakınlık algılama
Şarj cihazına bağlıyken aracın hareket etmesini önler.
Kontrol pilotu
Araç ve şarj cihazı ile diğer bilgiler arasındaki şarj seviyesini koordine etmek için iletişim hattı kullanılır.

Aracın varlığını tespit etmek, izin verilen maksimum şarj akımını iletmek ve şarjı kontrol etmek için kontrol pilotundaki elektrikli araç besleme ekipmanı (EVSE; yani şarj istasyonu) tarafından üretilen ± 12 voltta 1 kHz kare dalga. [15]

Konektör 10,000 çiftleşme döngüsüne (bağlantı ve bağlantı kesilmesi) ve elemanlara maruz kalmaya dayanacak şekilde tasarlanmıştır. Günde 1 çiftleşme döngüsü ile, konektörün ömrü 27 yılı geçmelidir.

Doldurma

J1772 standardı iki şarj seviyesini tanımlar: [8]


Voltaj Faz Tepe akımı Güç
AC Seviye 1 120 V Tek aşama 16 A 1,92 kW
AC Seviye 2 240 V Bölünmüş faz 32 A (2001)
80 A (2009)
7.68 kW
19.20 kW

SAE J1772 komitesi, DC Seviye 1 ve 200'e kadar 200–450 V DC ve 80 A (36 kW) şarjı desteklemek için ek DC ve toprak pimleri ile SAE J1772-2009 AC konektör şekline dayalı bir DC konektörü önerdi. J1772-2009 konnektörünü CHAdeMO DC hızlı şarj protokolü tarafından kullanılan JARI / TEPCO konnektörü dahil diğer tasarımlara karşı değerlendirdikten sonra DC Seviye 2 [16] için A (90 kW). [17] SAE DC Seviye 3 şarj seviyeleri belirlenmemiştir, ancak 2009 itibariyle mevcut olan standart, 200-600 V DC'de maksimum 400 A (240 kW) şarj etme potansiyeline sahiptir.

Örneğin, 21.7 kWh (mil başına 155 MPGe, 217 Wh) başına 100 mil mesafeye ulaşan menzil genişleticili BMW i3 gibi bir tak-çıkar aracını şarj eden 240 kW'lık bir şarj cihazı, dakikada yaklaşık 18 mil Bir sürücü arabanın ömrü boyunca şarj harcıyor. Bunu bir perspektife yerleştirmek için, EPA'nın ortalama yeni bir benzinli otomobil olarak karşılaştırdığı Ford Taurus FWD 3.5L, 23 MPG'ye geliyor, yani dakikada 7 galon pompalayan bir benzin pompası her dakika başına 161 mil menzile sahip oluyor. Bir sürücü, aracın ömrü boyunca pompalama gazı harcar. [18]

Emniyet

J1772 standardı, ıslak koşullarda bile şarjın güvenliğini sağlayarak çeşitli seviyelerde şok korumasını içerir. Fiziksel olarak, bağlantı pimleri, eşleştirildiğinde konektörün iç kısmında izole edilir ve bu pinlere fiziksel erişim sağlanmaz. Eşleştirilmediğinde, J1772 konektörlerinin pimlerinde güç gerilimi yoktur, [19] ve şarj gücü araç tarafından komut verilene kadar akmaz. [17]

Güç pimleri, ilk yapım, son dakika çeşitliliğine sahiptir. Fiş, aracın şarj portunda ve şarjda bulunuyorsa ve çıkarılmışsa, kontrol pilotu ve yakınlık algılama pimi önce kesilir ve şarj istasyonundaki güç rölesi açılarak tüm akım akışı J1772 fişine geçer. Bu, güç pimlerindeki herhangi bir arkı ömrünü uzatarak önler. Yakınlık algılama pini, konektörü araçtan çıkarırken fiziksel bağlantı kesme düğmesine basıldığında tetiklenen bir anahtara da bağlanır. Bu, aracın yerleşik şarj cihazına, konektör çekilmeden hemen önce çekme akımını durdurmak için komut veren yakınlık pimi üzerinde değişime direnç sağlar.

Sinyal

Sinyalleşme protokolü şu şekilde tasarlanmıştır: [17]

J1772 sinyal devresi

  • ekipman giriş sinyalleri AC giriş gücünün varlığı

  • araç, yakınlık devresi aracılığıyla fişi algılar (böylece araç, bağlantı sırasında sürmeyi engelleyebilir)

  • kontrol pilot fonksiyonları başlar

    • besleme ekipmanı plug-in elektrikli araç algılar

    • tedarik ekipmanı, enerji tedarik etmek için elektrikli araç (PEV) hazırlığına işaret eder

    • PEV havalandırma gereksinimleri belirlenir

    • PEV'ye sağlanan ekipmanın mevcut kapasitesi

  • PEV enerji akışı komutları

  • PEV ve ekipman, güvenlik zemininin devamlılığını sürekli olarak izler

  • PEV tarafından belirlenen şekilde şarj devam eder

  • Fişin araçtan ayrılmasıyla şarj kesintiye uğrayabilir

Teknik şartname ilk olarak SAE J1772'nin 2001 sürümünde ve daha sonra IEC 61851-1 ve IEC TS 62763: 2013'te açıklanmıştır. Şarj istasyonu, voltaj farklarını ölçen kontak pilotuna (CP) 12 V ve yakınlık pilotuna (ayrıca mevcut fişi; PP) koyar. Bu protokol, diğer şarj protokolleri için gerekli olacak entegre devrelere gerek duymaz, SAE J1772'yi −40 ° C ila +85 ° C sıcaklık aralığında sağlam ve çalışır kılar.

Şarj istasyonu, bir direnç ve bir diyot (voltaj aralığı ± 12.0 ± 0.4 V) aracılığıyla aracın yan tarafındaki korunmuş toprağa bağlanan kontak pilotu üzerine 1 kHz kare dalga gönderir. CP-PE (koruyucu topraklama) devresi açıksa, genel şarj istasyonlarının canlı kabloları her zaman söner, ancak standart Mod 1'de olduğu gibi bir şarj akımına izin verir (maksimum 16 A). Devre kapatılırsa, şarj istasyonu aynı zamanda koruyucu topraklamayı fonksiyonel olarak da test edebilir. Araç, bir direnç ayarlayarak bir şarj durumu talep edebilir; 2,7 kΩ ile Mod 3 uyumlu bir araç şarj edilmesini gerektirmeyen ( araç tespit edildi ) ilan edilir . 880 Switch 'ye geçildiğinde, araç şarj edilmeye hazır olur ve 240 switch' ye geçerse, araç havalandırma ventilasyonu ile birlikte talep edilir , bu durumda şarj gücü sadece havalandırılan havalandırmayla (yani dış mekanda) temin edilir. Şarj istasyonu dalga sinyalini darbe genişlik modülasyonu yardımıyla şarj istasyonundan temin edilebilecek maksimum akımı tanımlamak için kullanabilir:% 16 PWM maksimum 10 A,% 25 PWM maksimum 16 A, 50 % PWM maksimum 32 A,% 90 PWM ise hızlı şarj seçeneği. [20]

SAE J1772: 2001'deki pilot hat devre örnekleri, bir kablo şarj istasyonuna bağlandığında, akım döngüsünün CP-PE'nin 2,74 kΩ direnç üzerinden +12 V ile +9 V arasında bir voltaj düşüşü için kalıcı olarak bağlandığını göstermektedir. dalga jeneratörünü çalıştırır. Şarj işlemi, araç tarafından +6 V'luk bir voltaj düşüşüne yol açan paralel bir 1.3 kΩ direnç ilavesiyle veya +3 V'ye bir voltaj düşüşü ile sonuçlanan gerekli bir havalandırma için bir 270 Ω direnç ekleyerek aktive edilir. Böylece şarj istasyonu tepki verebilir Sadece CP-PE döngüsündeki voltaj aralığını kontrol ederek. [21] Diyotun yalnızca pozitif aralıkta bir voltaj düşüşü için yapılacağını unutmayın; CP-PE devresindeki herhangi bir negatif voltaj, akımı ölümcül bir hata olarak algılayacak (pinlere dokunmak gibi).

Baz durumu Şarj durumu Direnç, CP-PE Direnç, R2 Gerilim, CP-PE
Durum A Yanında olmak Açık veya ∞ Ω
+12 V
Durum B Araç tespit 2740 Ω
+ 9 ± 1 V
Durum C Hazır (şarj) 882 Ω 1300 Ω + 6 ± 1 V
Durum D Havalandırma ile 246 Ω 270 Ω + 3 ± 1 V
Durum E Güç yok (kapalı)

0 V
Durum F Hata

−12 V

1 kHz CP sinyalinin PWM görev döngüsü, izin verilen maksimum şebeke akımını gösterir. SAE'ye göre soket çıkışı, kablo ve araç girişi içerir. ABD'de, kapasitenin tanımı (amper kapasite veya akım kapasitesi) sürekli ve kısa süreli operasyon için bölünmüştür. [20] SAE, 1 ms tam döngüye (1 kHz sinyalinin) dayanan bir formülle elde edilecek amperite değerini, maksimum sürekli amper değerinin 10 µs başına 0,6 A olduğunu (en düşük 100 µs 6 A vererek) tanımlar. ve 48 A) veren en yüksek 800 µs. [21]

Amper kapasitesini gösteren PWM görev döngüsü [20]
PWM SAE sürekli SAE kısa vadeli
% 50 30 A 36 Bir zirve
% 40 24 A 30 Bir zirve
% 30 18 A 22 Bir zirve
% 25 15 A 20 Bir zirve
% 16 9.6 A
% 10 6 A

Pim, PP, aynı zamanda SAE J1772 örnek pinoutun, konnektör mandal serbest bırakma aktüatörüne mekanik olarak bağlı olduğu şekilde S3 anahtarını açıkladığı haliyle, mevcut fiştir. Şarj sırasında, EVSE tarafı PP-PE halkasını S3 ve 150 Ω R6 üzerinden bağlar; serbest bırakma aktüatörünü açarken, 330 nolu R7, EVSE tarafındaki PP-PE döngüsüne eklenir; bu, elektriksel aracın, şarj güç pimlerinin fiili olarak ayrılmasından önce kontrollü bir kapanma başlatmasını sağlamak için hat üzerinde bir voltaj kayması sağlar. Bununla birlikte, birçok düşük güç adaptörü kablosu, PP pimindeki kilitleme aktüatör durumu algılamayı sunmaz.

P1901 powerline iletişimi

2012'de güncellenmiş bir standartta, SAE, ek bir pime ihtiyaç duymadan, araç, istasyon dışı şarj istasyonu ve akıllı ızgara arasında güç hattı iletişimini, özellikle IEEE 1901'i kullanmayı önerir; SAE ve IEEE Standartları Derneği, akıllı şebeke ve araç elektrifikasyonu ile ilgili taslak standartlarını paylaşmaktadır. [22]

P1901 iletişimi, IEEE 1905 standardı üzerinden diğer 802.x standartlarıyla uyumludur; araç, sayaç veya dağıtıcı ile isteğe bağlı IP tabanlı iletişim ve şarj cihazlarının bulunduğu binaya izin verir. P1905 kablosuz iletişimi içerir. En az bir uygulamada, off-board DC EVSE ve PEV arasındaki iletişim, HomePlug Green PHY güç hattı iletişimi (PLC) üzerinden SAE J1772 konnektörünün pilot teli üzerinde gerçekleşir. [23] [24] [25]

Uyumlu şarj istasyonları

Kuzey Amerika ve Japonya'da, Chevrolet Volt, [26] Nissan Leaf, [27] Mitsubishi i-MiEV, Toyota Prius Plug-in Hibrit, Akıllı elektrikli sürücü ve Kia Soul EV tüm 120 V taşınabilir şarj kabloları ile geliyor. Aracın J1772 yuvasına V şebeke fişi; 220-230V yerel şebeke elektriğinin yaygın olduğu ülkelerde, taşıtla birlikte tedarik edilen taşınabilir EVSE uçları, özel bir yüksek akımlı şarj istasyonundan daha düşük bir akımda olsa da, bir yerel şebeke fişinden seviye 2 yükü alabilir.

SAE J1772-2009 ile uyumlu ürünler şunları içerir:

  • Nissan Yaprağı için AeroVironment ev şarj istasyonu [28]

  • BTCPower (Broadband TelCom Power, Inc.), Amerika Birleşik Devletleri'ndeki ilk ticari olarak temin edilebilen SAE DC Hızlı Şarj Cihazı [29] [30]

  • Bosch Power Max ev şarj istasyonları

  • ClipperCreek ürünleri CS-40, [31] LCS-25 [32] ve LCS-25p, [33] HCS-40 içerir. [34] En yüksek şarj amperajına sahip ürün CS-100'dür. [35]

  • ChargePoint CT4000 yeni akıllı şarj cihazı, kablo yönetimi, sürücü hizmetleri ChargePoint Ağ Şarj İstasyonları CT500, CT2000, CT2100 ve CT2020 aileleri [36]

  • EATON [2] Pow-R-Station Elektrikli Araç Şarj İstasyonları Ailesi [37]

  • ECOtality Ev duvar montajlı ve ticari bağımsız şarj istasyonları yanıp söner [38] [39]

  • Elektrik Motor Werks JuiceBox Açık Kaynak 18 kW 75 A EVSE

  • EVSEadapters EVSE240V16A 240V 16A Taşınabilir Seviye 2 EVSE

  • EVoCharge - Katlanabilir Reel EVSE'ler Konut, Ticari ve Endüstriyel Pazarları desteklemek için tasarlanmıştır.

  • GE Wattstation 2011’de mevcut [40]

  • GoSmart Technologies ChargeSPOT şarj istasyonları hattı

  • GRIDbot'un "UP" şarj istasyonları ailesi

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

  • Leviton evr-green [sic] ev şarj istasyonları, bir NEMA 6 240 V yuvasına takılmasını sağlayan ayrı ön teli kiti ile bir dizi güç seviyesinde [41]

  • Konut, ticari ve filo şarj çözümleri için Schneider Electric / Square D EVLink Şarj Çözümleri.

  • Uygun maliyetli konut, yarı kamusal ve filo seviyesi 2 EV şarj için Siemens Versiharc.

  • SemaConnect ChargePro Şarj İstasyonları

  • Tamamen özelleştirilebilir EVSE Shorepower Teknolojileri ePump hattı; Otomobil ve kamyonlar için iç ve dış mekan çözümleri.

  • TucsonEV - J1772 Adaptör Kutuları, J1772 Uzatma kabloları, Kordonlu ve kablosuz giriş ve çıkışlar, J1772 Uyumlu EVSE 240 V / 30 A, Sıfır Motosiklet - J1772 Adaptör, Tesla UMC - J1772 dönüşüm, 30A ve 40A EV UL listelenen kablo.

  • CIRCONTROL CIRCARLIFE ürün yelpazesi J1772 standardına sahip post ve duvara montaj üniteleri ile EV şarj altyapısını içerir

  • OpenEVSE Projesi - EVSE için Açık Kaynak Tasarımı.

  • Vega tarafından eStation Level-2 Şarj Cihazı. Sri Lanka'daki chargeNET ağının bir parçası



Telif Hakkı © BESEN-Group Tüm Hakları Saklıdır.