Dom > izložba > Sadržaj
SAE J1772 Standard (TYPE1 EV punjač za punjenje)
- Apr 16, 2017 -

SAE J1772 ( IEC tip 1) je severnoamerički standard električnih konektora za električna vozila održavana od strane SAE International i ima zvanični naziv "SAE Surface Vehicle Recommended Practice J1772, SAE Electric Coupling Conductive Charge Coupler". [1] Pokriva opšti fizički, električni, komunikacijski protokol i zahtev za performanse sistema električnog prenosa i električnog vozila. Namjera je da se definira zajednička arhitektura sistema električnog provodljivog električnog vozila, uključujući operativne zahtjeve i funkcionalne i dimenzionalne zahtjeve za priključak za ulaz i spajanje vozila.


istorija

Stariji Avcon konektor, prikazan ovde na Ford Ranger EV

Glavni podsticaj za razvoj SAE J1772 dolazi od Kalifornijskog odbora za vazdušne resurse. Ranije su električna vozila kao što je General Motors EV1 koristila indukcijske spojnice punjača. Oni su isključeni u korist provodne spojnice za snabdijevanje električnom energijom za dopunu Kalifornijskog odbora za vazdušne resurse koji se prema standardu SAE J1772-2001 [2] odnosi na punjenje interfejsa za električna vozila u Kaliforniji u junu 2001. [3] Avcon je proizveo pravougaonog konektora u skladu sa specifikacijom SAE J1772 REV NOV 2001 koja je bila sposobna da isporučuje do 6,6 kW električne energije. [4] (Fotografije i opis ovog pravougaonog pravougaonog "AVCon konektora" i "AVCon ulaz" nalaze se u [5] )

Uredba CARB iz 2001. godine predviđala je upotrebu SAE J1772-2001 koja počinje 2006. godine. Kasniji zahtjevi zahtijevali su veće struje nego što bi Avcon konektor mogao pružiti. Ovaj proces je dovela do prijedloga novog dizajna kružnog konektora od strane Yazaki-a koji omogućava povećanu snagu snage do 19,2 kW isporučene preko jedne faze 120-240 V AC na do 80 ampera. CARB je 2008. godine objavio nacrt amandmana člana 1962.2 naslova 13 koji je predviđao korištenje predstojećeg SAE J1772 standarda koji počinje sa modelnom 2010. godinom. [6]

Tip 1 "J1772" (Japan / US) sporiji AC konektor

Priključak Yazaki koji je sagrađen novim SAE J1772 priključkom standardno je uspešno završio sertifikaciju na UL. Standardnu specifikaciju naknadno je glasao odbor SAE u julu 2009. [7] Dana 14. januara 2010. SAE J1772 REV 2009 je usvojen od strane Vijeća za motorna vozila SAE. [8] Kompanije koje učestvuju ili podržavaju revidirani standard za 2009. godinu uključuju Smart, Chrysler, GM, Ford, Toyota, Honda, Nissan i Tesla.

Specifikacija konektora SAE J1772-2009 dodat je međunarodnom standardu IEC 62196-2 ("Dio 2: Dimenzionalna kompatibilnost i zamjenljivost zahtjeva za priključak ac i kontaktne cijevi"), a glasanje o završnoj specifikaciji se završava u maju 2011. godine. [9] Konektor SAE J1772 se smatra implementacijom "tipa 1" koji obezbeđuje jedinstvenu faznu spojnicu. [10]

Oprema vozila

SAE J1772-2009 su usvojeni od strane proizvođača automobila post-2000 električnih vozila poput treće generacije Chevrolet Volt i Nissan Leaf kao ranih modela. Konektor je postao standardna oprema na američkom tržištu zahvaljujući dostupnosti punjača tom tipom u nacionalnoj mreži električnih vozila (pomoću sredstava kao što je ChargePoint America program koji prikuplja grantove iz odredaba američkog Zakona o oporavku i reinvestiranju) .

Evropske verzije su bile opremljene sa ulazom SAE J1772-2009, sve dok se automobilska industrija ne uklopila na konektor IEC Type 2 "Mennekes" kao standardni ulaz - pošto svi IEC konektori koriste isti SAE J1772 signalni protokol koji proizvođači automobila prodaju automobile sa ulazom SAE J1772-2009 ili ulazom IEC tipa 2 u zavisnosti od tržišta. Na raspolaganju su i (pasivni) adapteri koji mogu konvertovati J1772-2009 u IEC Type 2 i obrnuto. Jedina razlika je u tome što većina evropskih verzija ima ugrađeni punjač koji može koristiti trofaznu električnu energiju sa većim naponskim i strujnim ograničenjima čak i za isti osnovni model električnih vozila (poput Chevrolet Volt / Opel Ampera).

Kombinovani sistem punjenja (CCS)

Glavni članak: Kombinovani sistem punjenja Tip 1 CCS spor AC i brzi DC konektor

SAE razvija Combo Coupler varijantu konektora J1772-2009 sa dodatnim zatvaračima za prilagođavanje brzog punjenja DC na 200-450 volti DC i do 90 kW. Ovo će takođe koristiti tehnologiju Power Line Carrier da komunicira između vozila, off-board punjača i pametne mreže. [11] Sedam proizvođača automobila (Audi, BMW, Daimler, Ford, General Motors, Porsche, Volvo i Volkswagen) pristali su da uvedu "kombinovani sistem punjenja" sredinom 2012. godine. [12] Prva vozila koja koriste SAE Combo utikač su BMW i3 objavljeni krajem 2013. godine, a Chevrolet Spark EV je objavljen 2014. [13] U Evropi, kombinovani spojnik se zasniva na priključku za punjenje AC tipa 2 (VDE) održavajući potpunu kompatibilnost sa SAE specifikacijama za DC punjenje i GreenPHY PLC protokolom. [14]

Nekretnine

Konektor

Konektor J1772-2009 je dizajniran za jednofazne električne sisteme sa 120 V ili 240 V, kao što su oni koji se koriste u Severnoj Americi i Japanu. Okrugli konektor prečnika 43 mm (1,7 inča) ima pet pina, sa tri različite veličine pinova (počevši od najveće) za svaku od:

  • AC linija 1 i red 2

  • Ground pin

  • Detektovanje blizine i kontrolni pilot

Detekcija blizine
Sprečava kretanje automobila dok je priključen na punjač.
Kontrolni pilot
Komunikacijska linija se koristi za koordinaciju nivoa punjenja između automobila i punjača, kao i druge informacije.

Kvadratni talas 1 kHz pri ± 12 volti generisan od strane opreme za snabdevanje električnim vozilima (EVSE, tj. Punjač stanica) na kontrolnom pilotu radi otkrivanja prisustva vozila, komuniciranja maksimalno dozvoljene struje punjenja i punjenja upravljača. [15]

Konektor je dizajniran da izdrži 10.000 ciklusa parenja (vezu i isključenje) i izloženost elementima. Sa 1 ciklusom parenja dnevno, životni vek konektora bi trebalo da prelazi 27 godina.

Punjenje

Standard J1772 definiše dva nivoa punjenja: [8]


voltaža Faza Peak current Snaga
Nivo 1 120 V Jedna faza 16 A 1,92 kW
Nivo 2 240 V Splitska faza 32 A (2001.)
80 A (2009)
7.68 kW
19.20 kW

Odbor SAE J1772 predložio je i DC konektor na osnovu SAE J1772-2009 AC konektora sa dodatnim DC i ground zatvaračima koji podržavaju punjenje na 200-450 V DC i 80 A (36 kW) za DC nivo 1 i do 200 A (90 kW) za DC nivo 2 [16] nakon procene konektora J1772-2009 prema drugim projektima uključujući JARI / TEPCO konektor koji koristi CHAdeMO DC protokol brzog punjenja. [17] Nivoi punjenja SAE DC Level 3 nisu utvrđeni, ali standard koji postoji od 2009. godine ima potencijal da napuni 200-600 V DC na maksimalno 400 A (240 kW).

Na primjer, punjač od 240 kW koji puni vozilo za utikač, kao što je BMW i3 sa produžetkom raspona koji dobija 100 milja po 21,7 kWh (155 MPGe, 217 Wh po milje), dobiće oko 18 milja u minuti u minuti vozač provodi punjenje tokom čitavog života automobila. Da bi to postigao u perspektivi, Ford Taurus FWD 3.5L, koji EPA upoređuje kao prosečnu novu benzinsku jedinicu, dobija 23 MPG, što znači da benzinska pumpa koja pumpa na 7 litara u minuti daje 161 milju opsega u svakoj minuti vozač provodi pumpanje gasa tokom života automobila. [18]

Sigurnost

Standard J1772 uključuje nekoliko nivoa zaštite od udara, obezbeđujući sigurnost punjenja čak iu vlažnim uslovima. Fizički, pinovi za povezivanje se izoluju na unutrašnjosti konektora kada se spoje, ne osiguravajući fizički pristup tim pinovima. Kada nisu spojeni, konektori J1772 nemaju naponske napone na kontaktima [19], a snaga punjenja ne protiče dok se komanduje od vozila. [17]

Napojne igle su prvoklasne raznovrsne varijante. Ako je utikač na portu za punjenje vozila i punjenje i uklonjen, kontrolni pilot i kontakt za detekciju blizine će prvo raskinuti, što će dovesti do toga da se relej za napajanje u punjaču otvori, a sve tok struje seče na J1772 utikač. Na taj način se sprečava bilo kakav luk na sigurnosnim zatvaračima, produžavajući njihov životni vijek. Pin za detekciju blizine je takođe povezan sa prekidačem koji se aktivira nakon pritiska na taster za fizičko isključivanje prilikom uklanjanja konektora iz vozila. Ovo dovodi do promene otpornosti na senzoru blizine koji komanduje punjač vozila u vozilu da prekine crtanje struje neposredno pre nego što se konektor izvuče.

Signalizacija

Protokol signalizacije je dizajniran tako da [17]

J1772 signalizacijski krug

  • oprema za snabdevanje signalizira prisustvo AC ulazne snage

  • vozilo detektuje utikač preko kruga blizine (tako da vozilo može sprečiti vožnju dok je priključen)

  • počinju pilot kontrolne funkcije

    • oprema za snabdevanje otkriva plug električno vozilo

    • oprema za snabdevanje ukazuje na spremnost električnog vozila (PEV) za snabdevanje energijom

    • Određeni su zahtevi za PEV ventilaciju

    • opremu za snabdevanje snabdevaju trenutnim kapacitetom za PEV

  • PEV komanduje energijskim protokom

  • PEV i oprema za snabdevanje kontinuirano prate kontinuitet sigurnosnog materijala

  • naknada se nastavlja kako je utvrđeno od strane PEV-a

  • punjenje može biti prekinuto isključivanjem utikača iz vozila

Tehnička specifikacija je prva opisana u verziji SAE J1772 iz 2001. godine, a potom IEC 61851-1 i IEC TS 62763: 2013. Stanica za punjenje stavlja 12 V na kontakt pilota (CP) i pilot blizine (takođe, priključite prisutne, PP) merenje razlika napona. Ovaj protokol ne zahtijeva integrisana kola, koja bi bila potrebna za druge protokole za punjenje, čineći SAE J1772 robustnim i funkcionalnim kroz temperaturni opseg od -40 ° C do +85 ° C.

Stanica za punjenje šalje kvadratni talas kvadrata 1 kHz na kontaktnom pilotu koji je povezan sa zaštitnom zemljom sa strane vozila pomoću otpornika i diode (opseg napona ± 12,0 ± 0,4 V). Žice žice javnih stanica za punjenje su uvek mrtve ako je krug CP-PE (zaštitna zemlja) otvoren, iako standard omogućava struju punjenja kao u modu 1 (maksimalno 16 A). Ako je sklop zatvoren onda stanica za punjenje može takođe da testira zaštitnu zemlju da bude funkcionalna. Vozilo može zatražiti stanje punjenja postavljanjem otpornika; korišćenjem 2.7 kΩ najavljen je Vehicle 3 kompatibilno vozilo ( vozilo je detektovano ) koje ne zahteva punjenje. Prebacivanje na 880 Ω vozilo je spremno za punjenje i prebacivanje na 240 Ω zahteva za vozilom sa punjenjem ventilacije, pri čemu se napajanje punjača vrši samo ako je prostor provetren (na otvorenom). Stanica za punjenje može da koristi talasni signal da opiše maksimalnu struju koja je dostupna od punjačeve stanice pomoću modulacije širine impulsa: 16% PWM je 10 A maksimum, 25% PWM je maksimalni 16 A, 50 % PWM je maksimalno 32 A i 90% PWM zastava opcija za brzo punjenje. [20]

Primjeri kola pilotske linije u SAE J1772: 2001 pokazuju da je trenutna petlja CP-PE trajno povezana pomoću otpornika od 2.74 kΩ za smanjenje napona od +12 V do +9 V kada je kabl priključen na punjaču koji aktivira generatora talasa. Punjenje aktivira automobil dodavanjem paralelnog otpornika od 1.3 kΩ što rezultira padom napona na +6 V ili dodavanjem paralelnog otpornika od 270 Ω za potrebnu ventilaciju, što dovodi do pada napona na +3 V. Stoga stanica za punjenje može da reaguje samo proveravajući opseg napona prisutan na CP-PE petlji. [21] Imajte na umu da će diodi učiniti samo pad napona u pozitivnom opsegu; bilo koji negativni napon na CP-PE petlji će isključiti struju kao smrtnu grešku (dodirujući pinove).

Osnovni status Status punjenja Otpor, CP-PE Otpornost, R2 Napon, CP-PE
Status A Pričekaj Otvori ili ∞ Ω
+12 V
Status B Otkriveno vozilo 2740 Ω
+ 9 ± 1 V
Status C Spremni (punjenje) 882 Ω 1300 Ω + 6 ± 1 V
Status D Sa ventilacijom 246 Ω 270 Ω + 3 ± 1 V
Status E Bez napajanja (isključeno)

0 V
Status F Greška

-12 V

Radni ciklus PWM signala 1 kHz CP pokazuje maksimalnu dozvoljenu strujnu struju. Prema SAE-u, to uključuje utičnicu, priključak kabla i vozila. U SAD-u, definicija ampacity (kapacitet ampera ili trenutni kapacitet) je podeljena za kontinuiranu i kratkoročnu operaciju. [20] SAE definira vrijednost ampacity koja se dobije formulacijom zasnovanom na ciklusu od 1 ms (signal 1 kHz), pri čemu je maksimalni kontinualni amperov od 0,6 A na 10 μs (sa najnižim 100 μs daje 6 A a najviše 800 μs daje 48 A). [21]

PWM radni ciklus koji pokazuje kapacitet ampera [20]
PWM SAE kontinuirano SAE kratkoročno
50% 30 A 36 Vrh
40% 24 A 30 Vrh
30% 18 A 22 Vrh
25% 15 A 20 Vrh
16% 9.6 A
10% 6 A

Pin, PP, takođe se naziva utikač, jer SAE J1772 pinout opisuje prekidač, S3, koji je mehanički povezan sa aktuatorom za otpuštanje konektora. Tokom punjenja, strana EVSE povezuje PP-PE petlju preko S3 i 150 Ω R6; prilikom otvaranja aktuatora za oslobađanje u PP-PE petlji na dodaci EVSE dodaje se 330 Ω R7, koji daje promjenu napona na liniji kako bi električno vozilo omogućilo pokretanje kontrolisanog isključivanja pre stvarnog isključivanja punjača za napajanje punjača. Međutim, mnogi kablovi adaptera za niskonaponsku struju ne omogućavaju otkrivanje stanja aktuatora na PP pin.

P1901 powerline komunikacija

U ažuriranom standardu koji će biti usvojen 2012. godine, SAE predlaže korišćenje komunikacije s električnom mrežom, posebno IEEE 1901, između vozila, off-board punjačeve stanice i pametne mreže, bez potrebe za dodatnim pinom; SAE i Udruženje IEEE standarda dele svoje nacrte standarda vezane za elektrifikaciju pametne mreže i vozila. [22]

Komunikacija P1901 kompatibilna je sa drugim 802.x standardima putem IEEE 1905 standarda, omogućavajući proizvoljne komunikacije zasnovane na IP-u sa vozilom, brojilom ili distributorom i zgradu u kojoj se nalaze punjači. P1905 uključuje bežične komunikacije. U najmanje jednoj implementaciji, komunikacija između off-board DC EVSE i PEV se pojavljuje na pilotskoj žici SAE J1772 konektora preko komunikacije putem PowerPoint Green PHY (PLC). [23] [24] [25]

Kompatibilne punjačeve stanice

U Severnoj Americi i Japanu Chevrolet Volt, Nissan Leaf, Mitsubishi i-MiEV, Toyota Prius Plug-in Hybrid, Smart električni pogon i Kia Soul EV svi dolaze sa 120 V portabilnim punjačima za punjenje koji paru 120 V utičnica na priključak J1772 automobila; u zemljama gde je električna struja 220-230V uobičajena, prenosni EVSE-ovi uobičajeno isporučeni sa vozilom mogu vršiti napajanje nivoa 2 iz domaćeg glavnog utikača, iako u nižim strujama od posebne postrojenja za punjenje visokog kapaciteta.

Proizvodi kompatibilni sa SAE J1772-2009 uključuju:

  • Stanica za punjenje AeroVironment kuće za Nissan Leaf [28]

  • BTCPower (Broadband TelCom Power, Inc.), prvi komercijalno dostupan SAE DC Fast Charger u Sjedinjenim Državama [29] [30]

  • Bosch Power Max kuće za punjenje

  • ClipperCreek proizvodi uključuju CS-40, [31] LCS-25 [32] i LCS-25p, [33] HCS-40. [34] Proizvod sa najvećom amperažom punjenja je CS-100. [35]

  • ChargePoint CT4000 najnoviji inteligentni punjač, upravljanje kablovima, usluge vozača CT500, CT2000, CT2100 i CT2020 familije ChargePoint mrežnih stanica za punjenje [36]

  • EATON [2] Pow-R-stanica familije električnih vozila punjenja stanica [37]

  • ECOtality Blink kućni zidni nosači i komercijalne samostalne stanice za punjenje [38] [39]

  • Electric Motor Werks JuiceBox otvoreni izvor 18 kW 75 A EVSE

  • EVSEadapteri EVSE240V16A 240V 16A prenosni nivo 2 EVSE

  • EVoCharge - Povlačni rolov EVSE je dizajniran za podršku stambenim, komercijalnim i industrijskim tržištima.

  • GE Wattstation dostupna 2011. [40]

  • GoSmart Technologies ChargeSPOT linija stanica za punjenje

  • GRIDbotova "UP" porodica stanica za punjenje

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

  • Leviton evr-green [sic] stanice za punjenje na razini nivoa snage, sa odvojenim pre-wire kompletom koji omogućava priključak u NEMA 6 240 V priključak [41]

  • Schneider Electric / Square D EVLink rešenja za punjenje za rešenja za punjenje stanova, komercijalnih i flota.

  • Siemens VersiCharge za troškovno efikasno stanovanje, polu-javni i nivo flote 2 EV punjenja.

  • SemaConnect ChargePro postrojenja za punjenje

  • Shorepower Technologies ePump linija potpuno prilagodljivog EVSE; unutrašnja i vanjska rješenja za automobile i kamione.

  • TucsonEV - J1772 Adapter kutije, J1772 Produžni kablovi, ulazi i utikači sa i bez kabla, J1772 Kompatibilan EVSE za 240 V / 30 A, Zero motocikl do J1772 Adapter, Tesla UMC do J1772 konverzija, 30A i 40A EV UL kord.

  • Asortiman proizvoda CIRCONTROL CIRCARLIFE uključuje infrastrukturu za punjenje EV sa post-montažnim uređajima i standardima J1772

  • OpenEVSE projekat - Open Source Design za EVSE.

  • eStation Level-2 punjač kompanije Vega. Dio NETNET mreže u Šri Lanki



Autorsko pravo © Besen-Group Sva prava pridržana.