Acasă > Expoziţie > Conţinut
SAE J1772 Standard (TYPE1 EV încărcător)
- Apr 16, 2017 -

SAE J1772 ( IEC Type 1) este un standard nord-american pentru conectorii electrici pentru vehicule electrice menținut de SAE Internațional și are titlul oficial "SAE Vehicle Surface Recomandat Practică J1772, SAE Electric Vehicle Conductive Charge Coupler". [1] Se referă la cerințele fizice, electrice, de comunicații și de performanță generale ale sistemului de încărcare conductor electric și a cuplajului. Intenția este de a defini o arhitectură comună a sistemelor electrice de încărcare a vehiculelor electrice, care include cerințele de funcționare și cerințele funcționale și dimensionale pentru conectorul de intrare și îmbinare a vehiculului.


Istorie

Conectorul mai vechi Avcon, prezentat aici pe un Ford Ranger EV

Principalul stimul pentru dezvoltarea SAE J1772 a venit de la California Air Resources Board. Vehiculele electrice anterioare cum ar fi General Motors EV1 au utilizat cuplaje inductive cu încărcătoare. Acestea au fost excluse în favoarea cuplajului conductiv pentru furnizarea energiei electrice pentru reîncărcare cu California Air Resources Board, care sa stabilit conform standardului SAE J1772-2001 [2] ca interfață de încărcare pentru vehiculele electrice din California în iunie 2001. [3] Avcon a produs o conector dreptunghiular conform cu specificația SAE J1772 REV NOV 2001 care a fost capabilă să livreze până la 6,6 kW de energie electrică. [4] (Fotografiile și descrierea acestui dreptunghiular "Conector AVCon" și "Conectare AVCon" vechi de revizuire sunt la [5] )

Regulamentul CARB din 2001 a impus utilizarea SAE J1772-2001 începând cu anul modelului 2006. Cerințele ulterioare au cerut utilizarea unor curenți mai mari decât conectorul Avcon. Acest proces a condus la propunerea unui nou design conector rotund de Yazaki, care permite o livrare de putere mai mare de până la 19,2 kW livrată prin intermediul unei singure faze de 120-240 V AC la o valoare de până la 80 de amperi. În 2008, CARB a publicat un proiect de amendament la secțiunea 1962.2 titlul 13 care a mandatat utilizarea standardului SAE J1772, începând cu modelul anului 2010. [6]

Tip 1 "J1772" (Japonia / SUA) conector lent de curent alternativ

Conectorul Yazaki construit conform standardului plug-in SAE J1772 a încheiat cu succes certificarea la UL. Caietul de sarcini standard a fost ulterior votat de către comitetul OSE în iulie 2009. [7] La 14 ianuarie 2010, SAE J1772 REV 2009 a fost adoptat de Consiliul SAE pentru autovehicule. [8] Companiile care participă sau susțin standardul revizuit din 2009 includ Smart, Chrysler, GM, Ford, Toyota, Honda, Nissan și Tesla.

Specificația conectorului SAE J1772-2009 a fost adăugată la standardul internațional IEC 62196-2 ("Partea 2: Cerințe de compatibilitate dimensională și interschimbabilitate pentru accesoriile pentru ac ac și accesorii de tuburi de contact"), cu votul asupra caietului de sarcini final pentru închiderea în mai 2011. [9] Conectorul SAE J1772 este considerat o implementare "tip 1" care asigură un cuplor de o singură fază. [10]

Echipamente pentru vehicule

Modelul SAE J1772-2009 a fost adoptat de producătorii de autovehicule pentru vehicule electrice de după 2000, cum ar fi cea de-a treia generație a modelului Chevrolet Volt și a modelului Nissan Leaf. Conectorul a devenit echipament standard pe piața americană datorită disponibilității stațiilor de încărcare cu acel tip de priză în rețeaua electrică a vehiculelor electrice (cu ajutorul unor finanțări cum ar fi granturile de programare ChargePoint America de la prevederile American Recovery and Reinvestment Act) .

Versiunile europene au fost echipate cu un orificiu de intrare SAE J1772-2009, până când industria de automobile a fost instalată pe conectorul IEC Type 2 "Mennekes" ca intrare standard - deoarece toți conectorii IEC folosesc același protocol de semnalizare SAE J1772, producătorii de automobile vând mașini fie cu orificiu de intrare SAE J1772-2009, fie cu intrare IEC de tip 2 în funcție de piață. Există, de asemenea, adaptoare (pasive) disponibile care pot converti J1772-2009 la IEC de tip 2 și invers. Singura diferență este că majoritatea versiunilor europene au un încărcător de la bord care poate beneficia de o putere electrică trifazată cu limite de tensiune și curent mai mari, chiar și pentru același model de vehicul electric de bază (cum ar fi Chevrolet Volt / Opel Ampera).

Sistemul de încărcare combinat (CCS)

Articolul principal: Sistem de încărcare combinat Conectați conectorul DC de tip AC 1 CC și lent rapid

SAE dezvoltă o variantă de cuplare combinată a conectorului J1772-2009 cu știfturi suplimentare pentru a acoperi încărcarea rapidă DC la 200-450 volți DC și până la 90 kW. Aceasta va utiliza, de asemenea, tehnologia Power Line Carrier pentru a comunica între vehicul, încărcător off-board și rețea inteligentă. [11] Șapte producători de automobile (Audi, BMW, Daimler, Ford, General Motors, Porsche, Volvo și Volkswagen) au convenit să introducă "sistemul combinat de taxare" la jumătatea anului 2012. [12] Primele vehicule care utilizează mufa SAE Combo au fost lansate la sfârșitul anului 2013 și modelul Chevrolet Spark EV lansat în 2014. [13] În Europa, cuplajul combo se bazează pe conectorul de încărcare AC de tip 2 (VDE) menținând compatibilitatea completă cu specificația SAE pentru încărcarea DC și protocolul GreenPHY PLC. [14]

Proprietăți

Conector

Conectorul J1772-2009 este proiectat pentru sisteme electrice monofazate cu 120 V sau 240 V, cum ar fi cele utilizate în America de Nord și Japonia. Conectorul rotund de 43 milimetri (1,7 inci) are cinci știfturi, cu trei dimensiuni diferite ale pinilor (începând cu cel mai mare), pentru fiecare dintre următoarele:

  • Linia AC 1 și linia 2

  • Pini de împământare

  • Detectarea proximității și pilotul de control

Detectarea proximității
Împiedică mișcarea mașinii în timp ce este conectată la încărcător.
Pilot de control
Linia de comunicare utilizată pentru a coordona nivelul de încărcare între mașină și încărcător, precum și alte informații.

Un val pătrat de 1 kHz la ± 12 volți generat de echipamentul electric de alimentare cu vehicule (EVSE, adică stația de încărcare) de pe pilotul de comandă pentru detectarea prezenței vehiculului, comunicarea curentului de încărcare maxim admisibil și încărcarea de control. [15]

Conectorul este proiectat să reziste la 10.000 de cicluri de împerechere (o conexiune și o deconectare) și expunerea la elementele. Cu un ciclu de împerechere pe zi, durata de viață a conectorului ar trebui să depășească 27 de ani.

Încărcarea

Standardul J1772 definește două niveluri de încărcare: [8]


Voltaj Fază Vârf curent Putere
AC nivelul 1 120 V Fază singulară 16 A 1,92 kW
Nivelul AC 2 240 V Faza separată 32 A (2001)
80 A (2009)
7,68 kW
19,20 kW

Comitetul SAE J1772 a propus, de asemenea, un conector DC bazat pe forma conectorului SAE J1772-2009 cu conector suplimentar DC și pământ pentru a susține încărcarea la 200-450 V cc și 80 A (36 kW) pentru DC Nivel 1 și până la 200 A (90 kW) pentru DC Level 2 [16] după evaluarea conectorului J1772-2009 față de alte modele, inclusiv conectorul JARI / TEPCO utilizat de protocolul de încărcare rapidă CHAdeMO DC. [17] Nivelurile de încărcare SAE DC Level 3 nu au fost determinate, însă standardul, așa cum există în 2009, are potențialul de încărcare la 200-600 V cc la un maxim de 400 A (240 kW).

De exemplu, un încărcător de 240 kW care încarcă un autovehicul plug-in, cum ar fi BMW i3 cu un dispozitiv de extindere a distanței care primește 100 de mile pe 21,7 kWh (155 MPGe, 217 Wh per mile) un șofer petrece încărcarea pe tot parcursul vieții mașinii. Pentru a pune acest lucru in perspectiva, modelul Ford Taurus FWD 3.5L, pe care EPA il compenseaza ca o masina medie noua pentru benzina, devine 23 MPG, ceea ce inseamna ca o pompa de benzina care pompeaza la 7 galoane pe minut ofera o distanta de 161 mile la fiecare minut un șofer cheltuiește gazul de pompare pe tot parcursul vieții mașinii. [18]

Siguranță

Standardul J1772 include mai multe niveluri de protecție împotriva șocurilor, asigurând siguranța încărcării chiar și în condiții umede. Din punct de vedere fizic, știfturile de conectare sunt izolate în interiorul conectorului atunci când sunt îmbinate, asigurând astfel accesul fizic la acele ace. Atunci când nu sunt îmbinate, conectorii J1772 nu au tensiuni de alimentare la pinii [19], iar puterea de încărcare nu curge până când nu este comandată de vehicul. [17]

Pinii de alimentare sunt de prima varietate, ultimul-break. Dacă ștecherul se află în portul de încărcare al autovehiculului și se încarcă și acesta este scos, pilotul de comandă și pinul de detectare a proximității vor rupe mai întâi, determinând deschiderea releului de alimentare din stația de încărcare, tăind tot fluxul de curent către mufa J1772. Acest lucru previne orice arc pe pinii de putere, prelungind durata lor de viata. Pinul de detectare a proximității este de asemenea conectat la un întrerupător care este declanșat la apăsarea butonului de deconectare fizică la scoaterea conectorului din vehicul. Acest lucru determină rezistența la schimbare de pe știftul de proximitate, care comandă încărcătorul de la bordul autovehiculului să oprească tragerea curentului imediat înainte de scoaterea conectorului.

semnalizare

Protocolul de semnalizare a fost proiectat astfel încât [17]

Circuitul de semnalizare J1772

  • echipamentul de alimentare semnalează prezența sursei de alimentare AC

  • vehiculul detectează ștecărul prin intermediul unui circuit de proximitate (astfel vehiculul poate preveni deplasarea în timpul conectării)

  • controlați funcțiile pilot

    • echipamentul de alimentare detectează vehiculul electric plug-in

    • echipamentul de alimentare indică disponibilitatea vehiculului electric (PEV) de a furniza energie

    • Sunt determinate cerințele de ventilație PEV

    • furnizarea echipamentelor curente de capacitate oferită către PEV

  • PEV comandă fluxul de energie

  • Echipamentele de alimentare cu energie electrică și de alimentare furnizează continuu monitorizarea continuității terenului de siguranță

  • încărcarea continuă așa cum este determinată de PEV

  • încărcarea poate fi întreruptă prin deconectarea ștecherului de la autovehicul

Specificația tehnică a fost descrisă mai întâi în versiunea 2001 a SAE J1772 și ulterior IEC 61851-1 și IEC TS 62763: 2013. Stația de încărcare pune 12 V pe pilotul de contact (CP) și pilotul de proximitate (de asemenea, fișa prezentă, PP) măsurând diferențele de tensiune. Acest protocol nu necesită circuite integrate, care ar fi necesare pentru alte protocoale de încărcare, făcând SAE J1772 robust și operabil într-un interval de temperatură de -40 ° C până la + 85 ° C.

Stația de încărcare trimite o undă pătrată de 1 kHz pe pilotul de contact care este conectat înapoi la pământul protejat din partea laterală a vehiculului cu ajutorul unui rezistor și al unei diode (interval de tensiune ± 12,0 ± 0,4 V). Firele de alimentare ale stațiilor publice de încărcare sunt întotdeauna moarte dacă circuitul CP-PE (pământ de protecție) este deschis, deși standardul permite un curent de încărcare ca în modul 1 (maxim 16 A). Dacă circuitul este închis, stația de încărcare poate testa și pământul de protecție pentru a fi funcțional. Vehiculul poate solicita o stare de încărcare prin setarea unui rezistor; folosind 2,7 kΩ este anunțat un vehicul compatibil Mod 3 ( vehicul detectat ) care nu necesită încărcare. Trecând la 880 Ω, vehiculul este gata de încărcare și trecerea la 240 Ω solicită vehiculul cu încărcare de ventilație, caz în care energia de încărcare este furnizată numai dacă zona este ventilată (exterioară). Stația de încărcare poate utiliza semnalul de undă pentru a descrie curentul maxim care este disponibil de la stația de încărcare cu ajutorul modulației lățimii pulsului: un PWM de 16% este maxim 10 A, un PWM de 25% este maxim 16 A, 50 % PWM este un maxim de 32 A și un PWM de 90% prezintă o opțiune de încărcare rapidă. [20]

Exemplele circuitelor pilot din SAE J1772: 2001 arată că bucla curentă CP-PE este conectată permanent printr-un rezistor de 2,74 kΩ pentru o scădere a tensiunii de la +12 V la +9 V atunci când un cablu este cuplat la stația de încărcare care activează generatorul de unde. Încărcarea este activată de către mașină prin adăugarea unui rezistor paralel de 1,3 kΩ, ceea ce duce la o scădere de tensiune la +6 V sau prin adăugarea unui rezistor paralel de 270 Ω pentru o ventilație necesară, ceea ce duce la o scădere de tensiune la +3 V. Prin urmare, stația de încărcare poate reacționa verificând doar domeniul de tensiune prezent pe bucla CP-PE. [21] Rețineți că dioda va face doar o scădere de tensiune în domeniul pozitiv; orice tensiune negativă pe buclă CP-PE va opri curentul ca fiind o eroare fatală (cum ar fi atingerea pinilor).

Starea bazei Starea de încărcare Rezistență, CP-PE Rezistență, R2 Tensiune, CP-PE
Starea A Așteptare Deschideți sau ∞ Ω
+12 V
Starea B Vehiculul a fost detectat 2740 Ω
+ 9 ± 1 V
Starea C Ready (încărcare) 882 Ω 1300 Ω + 6 ± 1 V
Starea D Cu ventilație 246 Ω 270 Ω + 3 ± 1 V
Starea E Nicio alimentare (oprire)

0 V
Starea F Eroare

-12 V

Ciclul de funcționare PWM al semnalului CP 1 kHz indică curentul maxim permis al rețelei. În conformitate cu SAE include priza de priză, cablu și de intrare a vehiculului. În SUA, definiția amperității (capacitatea de amperi sau capacitatea curentă) este împărțită pentru o funcționare continuă și pe termen scurt. [20] SAE definește valoarea de amparitate care urmează a fi derivată printr-o formulă bazată pe ciclul complet de 1 ms (semnal de 1 kHz), cu o valoare maximă amperială maximă fiind de 0,6 A per 10 μs (cu cel mai mic 100 μs dând 6 A și cel mai înalt 800 μs dând 48 A). [21]

Ciclul de funcționare PWM indicând capacitatea de amperaj [20]
PWM SAE continuu SAE pe termen scurt
50% 30 A 36 Un vârf
40% 24 A 30 Un vârf
30% 18 A 22 Un vârf
25% 15 A 20 un vârf
16% 9,6 A
10% 6 A

PIN-ul, PP, este, de asemenea, numit fișă prezentă, deoarece exemplul SAE J1772 pinout descrie comutatorul S3 ca fiind legat mecanic de dispozitivul de deconectare a dispozitivului de blocare a conectorului. În timpul încărcării, partea EVSE conectează buclă PP-PE prin S3 și un R Ω 150 Ω; la deschiderea dispozitivului de declanșare se adaugă o bucla R7 de 330 Ω în buclă PP-PE de pe partea EVSE care oferă o deplasare de tensiune pe linie pentru a permite vehiculului electric să inițieze o oprire controlată înainte de deconectarea efectivă a pinilor de putere de încărcare. Cu toate acestea, multe cabluri adaptoare de alimentare mică nu oferă detectarea stării actuatorului de blocare pe pinul PP.

Comunicarea P1901 de putere

Într-un standard actualizat din 2012, SAE propune utilizarea comunicației de linie electrică, în mod specific IEEE 1901, între vehicul, stația de încărcare off-board și rețeaua inteligentă, fără a necesita un pin suplimentar; SAE și Asociația de Standarde IEEE își împărtășesc proiectele de standarde referitoare la rețeaua inteligentă și electrificarea vehiculelor. [22]

Comunicarea P1901 este compatibilă cu alte standarde 802.x prin intermediul standardului IEEE 1905, permițând comunicații arbitrare pe bază de IP cu vehiculul, contorul sau distribuitorul și clădirea în care sunt localizate încărcătoarele. P1905 include comunicații fără fir. În cel puțin o implementare, comunicarea dintre DC EVSE și PEV de pe bord apare pe firul pilot al conectorului SAE J1772 prin intermediul comunicației liniei de alimentare HomePlug Green PHY (PLC). [23] [24] [25]

Stații de încărcare compatibile

În America de Nord și în Japonia, Chevrolet Volt, [26] Nissan Leaf, [27] Mitsubishi i-MiEV, Toyota Prius Plug-in Hybrid, Utilitatea inteligentă electrică și Kia Soul EV vin toate cu cabluri de încărcare portabile de 120 V, V la priza J1772 a autovehiculului; în țările în care electricitatea internă de 220-230 V este obișnuită, seria EVSE portabil este furnizată în mod obișnuit, iar autovehiculul poate efectua o încărcare de nivelul 2 de la o priză electrică de uz casnic, deși la un curent mai scăzut decât o stație specială de încărcare cu curent înalt.

Produsele compatibile cu SAE J1772-2009 includ:

  • AeroVironment stație de încărcare acasă pentru Nissan Leaf [28]

  • BTCPower (TelCom Power Broadband, Inc.), primul încărcător rapid SAE DC disponibil în comerț din Statele Unite [29] [30]

  • Bosch Power Max stații de încărcare la domiciliu

  • Produsele ClipperCreek includ CS-40, [31] LCS-25 [32] și LCS-25p, [33] HCS-40. [34] Produsul cu cea mai mare amperaj de încărcare este CS-100. [35]

  • ChargePoint CT4000 cel mai nou încărcător inteligent, gestionarea cablurilor, servicii de conducere CT500, CT2000, CT2100 și CT2020 familii de stații de încărcare în rețea ChargePoint [36]

  • EATON [2] Familia stației de încărcare a autovehiculelor [37]

  • ECOtality Blink stații de montare pe perete și stații de încărcare comerciale independente [38] [39]

  • Motor electric Werks JuiceBox Open Source 18 kW 75 A EVSE

  • EVSEadaptoare EVSE240V16A 240V 16A portabil nivel 2 EVSE

  • EVoCharge - Recipient retractabil EVSE este conceput pentru a sprijini piețele rezidențiale, comerciale și industriale.

  • GE Wattstation disponibile în 2011 [40]

  • Tehnologia GoSmart ChargeSPOT de stații de încărcare

  • Grupul GRIDbot "UP" al stațiilor de încărcare

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

  • Stații de încărcare de la Leviton evr-green [sic] la o gamă de niveluri de putere, cu kit pre-fir separat, care permite conectarea la o priză NEMA 6 240 V [41]

  • Schneider Electric / Square D soluții de încărcare EVLink pentru soluții rezidențiale, comerciale și de încărcare a flotei.

  • Siemens VersiCharge pentru costuri eficiente rezidențiale, semi-publice și flote 2 niveluri de încărcare EV.

  • SemaConnect ChargePro Stații de încărcare

  • Shorepower Technologies ePump linie de EVSE complet personalizabil; soluții interioare și exterioare pentru autoturisme și camioane.

  • J1772 Cabluri de prelungire, intrări și prize cu și fără cablu, J1772 Compatibil EVSE pentru 240 V / 30 A, Adaptor Zero Motocicletă la J1772, Conversie Tesla UMC la J1772, Cablu listat EV 30 U și 40 A EV.

  • Gama de produse CIRCONTROL CIRCARLIFE include infrastructura de încărcare EV cu unități de montare post și montare pe perete cu standardul J1772

  • Proiectul OpenEVSE - Design Open Source pentru EVSE.

  • Încărcătorul eStation Level-2 de la Vega. O parte din rețeaua chargeNET din Sri Lanka



Copyright © BESEN-Group Toate drepturile rezervate.