Войти
 SAE J1772-2009 электромобиль разъем. | |||
| Тип | Автомобиль разъем питания | ||
|---|---|---|---|
| Производитель | Yazaki и другие | ||
| Произведено | 2009 | ||
| Длина | 33,5 миллиметра (1,32 дюйма) | ||
| Диаметр | 43,8 мм (1,72 дюйма) | ||
| Контакты | 5 | ||
| Сигнал | однофазный переменный ток | ||
| L1 | Линия 1 | однофазный переменный ток | |
| N | Нейтраль | однофазный переменный ток | |
| CP | Управляющий пилот | сигнализация после вставки | |
| PP | бесконтактный пилот | сигнализация перед вставкой | |
| PE | Защитное заземление | система защитного заземления полного тока | |
| Удлинитель CCS Combo 1 добавляет два дополнительных сильноточных контакта постоянного тока снизу, а два контакта переменного тока (AC) для нейтрали и линии 1 не используются. | |||
SAE J1772 (IEC 62196 тип 1), также известный как J-штекер, является североамериканским стандартом для электрических разъемов для электромобили, обслуживаемые SAE Interna tional и имеет официальное название «Рекомендуемая практика SAE для наземных транспортных средств J1772, Соединитель проводящего заряда для электромобилей SAE». Он охватывает общие физические, электрические требования, протокол связи и требования к рабочим характеристикам системы проводящего заряда электромобиля и соединителя. Цель состоит в том, чтобы определить общую архитектуру системы проводящей зарядки электромобилей, включая эксплуатационные требования, а также функциональные и габаритные требования для входного и ответного разъема транспортного средства.
Более старый разъем Avcon, представленный здесь на Ford Ranger EV . Главный стимул для разработки SAE J1772 исходил от California Air Resources Board (CARB). Ранее в электромобилях, таких как General Motors EV1, использовались индуктивные соединители зарядного устройства. Они были исключены в пользу токопроводящей муфты для подачи электричества для подзарядки с платой, основанной на стандарте SAE J1772-2001 в качестве интерфейса зарядки для электромобилей в Калифорнии в июне 2001 года. Avcon изготовил прямоугольный соединитель в соответствии со спецификацией SAE J1772 REV NOV 2001, способный передавать до 6,6 кВт электроэнергии.)
Постановление CARB 2001 г. предписывало использование SAE J1772-2001, начиная с модели 2006 г. год. Более поздние требования требовали использования более высоких токов, чем мог обеспечить разъем Avcon. Этот процесс привел к предложению Ядзаки новой конструкции круглого соединителя, которая позволяет увеличить мощность до 19,2 кВт, передаваемую через однофазную сеть 120–240 В переменного тока при макс. 80 ампер. В 2008 году CARB опубликовал проект поправки к разделу 1962.2 раздела 13, который предписывал использование будущего стандарта SAE J1772, начиная с 2010 модельного года; он был одобрен в 2012 году.
Разъем переменного тока типа 1 «J1772» (Япония / США) Разъем Yazaki, который был построен в соответствии с новым стандартом разъемов SAE J1772, успешно прошел сертификацию на UL. Стандартные спецификации были впоследствии одобрены комитетом SAE в июле 2009 года. 14 января 2010 года SAE J1772 REV 2009 был принят Советом SAE Motor Vehicle Council. Компании, участвующие в пересмотренном стандарте 2009 года или поддерживающие его, включают smart, Chrysler, GM, Ford, Toyota, Honda, Nissan и Tesla.
Спецификация разъема SAE J1772-2009 была добавлена к международному стандарту IEC 62196-2 («Часть 2: Требования к совместимости размеров и взаимозаменяемости контактов переменного тока. и аксессуары для контактных трубок ») с голосованием по окончательной спецификации, которое будет закрыто в мае 2011 года. Разъем SAE J1772 считается реализацией« Типа 1 », обеспечивающей однофазный соединитель.
SAE J1772-2009 был принят производителями автомобилей электромобилей после 2000 года, таких как третье поколение Chevrolet Volt и Nissan Leaf в качестве первого модели. Разъем стал стандартным оборудованием на рынке США из-за наличия зарядных станций с этим типом вилки в сети электромобилей страны (с помощью таких средств, как программа ChargePoint America, получающая гранты от положений американского Закон о восстановлении и реинвестировании).
Европейские версии также были оснащены входом SAE J1772-2009, пока автомобильная промышленность не остановилась на разъеме IEC Type 2 «Mennekes» в качестве стандартного входа, поскольку все разъемы IEC используют тот же протокол сигнализации SAE J1772 производители автомобилей продают автомобили либо с впускным отверстием SAE J1772-2009, либо с впуском IEC типа 2, в зависимости от рынка. Также доступны (пассивные) адаптеры, которые могут преобразовывать J1772-2009 в IEC Type 2 и наоборот. Единственное отличие состоит в том, что большинство европейских версий имеют встроенное зарядное устройство, которое может использовать трехфазное питание с более высокими ограничениями напряжения и тока даже для той же базовой модели электромобиля (например, Chevrolet Volt / Опель Ампера).
Комбинированный разъем CCS переменного тока и быстрого постоянного тока типа 1 (Combo 1) SAE разрабатывает комбинированную систему зарядки с вариантом комбинированного соединителя разъем J1772-2009 с дополнительными контактами (Combo 1) для быстрой зарядки постоянным током при 200–450 В постоянного тока и мощностью до 90 кВт. Это также будет использовать технологию связи по линии электропередачи для связи между автомобилем, внешним зарядным устройством и интеллектуальной сетью. Семь производителей автомобилей (Audi, BMW, Daimler, Ford, General Motors, Hyundai, Porsche, Volvo и Volkswagen) согласились ввести «комбинированную систему зарядки» в середине 2012 года. Первыми автомобилями, использующими комбинированный разъем SAE, были BMW i3, выпущенный в конце 2013 года, и Chevrolet Spark EV, выпущенный в 2014 году.
В Европе комбинированный соединитель основан на Type 2 (VDE) Зарядный разъем переменного тока (Combo 2), полностью совместимый со спецификацией SAE для зарядки постоянным током и протоколом PLC HomePlug Green PHY. В 2019 году Tesla представила Model 3 с разъемом CCS Combo 2 в Европе, но не представила модели с Combo 1 в США. Tesla начала выпускать вилки CCS для нагнетателей с представлением в Европе модели 3.
Разъем J1772-2009 предназначен для однофазных электрических цепей. системы с напряжением 120 или 240 В, например, используемые в Северной Америке и Японии. Круглый разъем диаметром 43 мм (1,7 дюйма) имеет пять контактов с тремя разными размерами контактов (начиная с самого большого) для каждого из:
Прямоугольный сигнал частотой 1 кГц при напряжении ± 12 В, генерируемый EVSE на контрольной линии управления для обнаружения присутствия транспортного средства, сообщить о максимально допустимом токе зарядки и управлять началом / окончанием зарядки.
Разъем рассчитан на 10 000 циклов сопряжения (соединение и отключение) и воздействие элементов. При 1 цикле соединения в день срок службы разъема должен превышать 27 лет.
Стандарт SAE J1772 определяет четыре уровня зарядки в октябрьской редакции 2017 года: уровень 1 переменного тока, уровень 2 переменного тока, Уровень постоянного тока 1 и уровень постоянного тока 2. Их электрические параметры указаны следующим образом:
| Метод заряда | Напряжение (В переменного тока) | Фаза | Макс. Ток (А, длительный) | Ответвленная цепь. Номинал выключателя (А) | Макс. Мощность (кВт) |
|---|---|---|---|---|---|
| Уровень переменного тока 1 | 120 | 1-фазный | 12 | 15 (мин.) | 1,44 |
| 16 | 20 | 1,92 | |||
| Уровень переменного тока 2 | от 208 до 240 | 1-фазный | ≤ 80 | Согласно NEC 625 | До 19,2 |
| Метод зарядки | EVSE Выходное напряжение постоянного тока (В пост. Тока) | Макс. Ток (А) | Макс. Мощность (кВт) |
|---|---|---|---|
| Уровень постоянного тока 1 | от 50 до 1000 | 80 | 80 |
| Уровень постоянного тока 2 | от 50 до 1000 | 400 | 400 |
Как отмечено в Приложении M стандартного документа SAE J1772, также рассматривался третий метод зарядки переменного тока, но он так и не был реализован. В этом режиме переменного тока уровня 3 можно было бы использовать до 96 кВт при номинальном напряжении от 208 до 240 В переменного тока и максимальном токе 400 А. С другой стороны, нет ссылки на метод заряда постоянного тока уровня 3.
Например, Chevrolet Bolt 2020 имеет литий-ионную батарею 66 кВтч и бортовой зарядный модуль (OBCM) на 7,2 кВт; с диапазоном действия EPA 259 миль (417 км) и энергоэффективностью 118 MPGe (5,55 км / кВтч), он может использовать свой портативный зарядный шнур для зарядки от уровня переменного тока 1 (120 В, 12 А) до получить до 4 миль (6 км) диапазона в час или отключиться от зарядного устройства AC Level 2 (240 В, 32 А), чтобы получить до 25 миль (40,2 км) диапазона в час. Используя дополнительный порт быстрой зарядки постоянного тока (DCFC), эта модель также может заряжаться до 55 кВт, чтобы обеспечить запас хода до 90 миль (144 км) за полчаса.
Некоторые электромобили имеют расширенный J1772, позволяющий заряжать 120 В при токе более 16 А. Это полезно, например, в стоянках для автофургонов, где распространены розетки TT-30 («Travel Trailer» - 120 В, 30 А). Это позволяет заряжать до 24 ампер. Однако этот уровень зарядки 120 В не кодифицирован в J1772.
Еще одно расширение, особенно поддерживаемое Tesla, - это зарядка уровня 2 при 277 В. Как и 208 В, 277 В обычно встречается в коммерческих трехфазных сетях схемы.
Стандарт J1772 включает несколько уровней защиты от ударов, гарантирующих безопасность зарядки даже во влажных условиях. Физически соединительные штырьки изолированы внутри разъема при сопряжении, что гарантирует отсутствие физического доступа к этим контактам. Когда разъемы J1772 не состыкованы, напряжение питания на контактах отсутствует, и зарядка не течет до тех пор, пока не будет получена команда транспортного средства.
Штырь заземления относится к типу «первый замыкающий - последний размыкающий». Если вилка находится в порту зарядки автомобиля и заряжается, и она удалена, более короткий контрольный штырь сначала сломается, что приведет к размыканию силового реле в EVSE, что остановит прохождение тока к вилке J1772. Это предотвращает возникновение дуги на контактах питания, продлевая срок их службы. Штырь обнаружения приближения также подключен к переключателю, который срабатывает при нажатии кнопки физического отключения при снятии разъема с автомобиля. Это вызывает изменение сопротивления на контакте бесконтактного датчика, который дает команду бортовому зарядному устройству автомобиля немедленно прекратить потребление тока. После этого автомобиль может отпустить контрольный пилот, что приведет к размыканию силового реле.
Протокол сигнализации был разработан таким образом, что
сигнальная цепь J1772 Технические характеристики были описаны сначала в версии 2001 SAE J1772, а затем в IEC 6 1851 -1 и IEC TS 62763: 2013. Зарядная станция подает 12 В на Control Pilot (CP) и Proximity Pilot (AKA Plug Present: PP), измеряя разность напряжений. Этот протокол не требует интегральных схем, которые потребовались бы для других протоколов зарядки, что делает SAE J1772 надежным и работоспособным в диапазоне температур от -40 ° C до +85 ° C.
Контрольный пилот (режим) : зарядная станция посылает прямоугольный сигнал 1 кГц на контрольный пилот, который подключен обратно к защищенной земле. на стороне автомобиля с помощью резистора и диода (диапазон напряжения ± 12,0 ± 0,4 В). Если цепь CP-PE (Защитное заземление ) разомкнута, то провода под напряжением общественных зарядных станций всегда обесточены, хотя стандарт допускает зарядный ток, как в режиме 1 (максимум 16 А). Если цепь замкнута, то зарядная станция также может проверить работоспособность защитного заземления. Транспортное средство может запросить состояние зарядки, установив резистор; при 2,7 кОм объявляется совместимый с режимом 3 автомобиль (обнаружен автомобиль), который не требует зарядки. При переключении на 880 Ом автомобиль готов к зарядке, а при переключении на 240 Ом транспортное средство запрашивает зарядку с помощью вентиляции, и в этом случае мощность зарядки подается только в том случае, если помещение вентилируется (например, вне помещения).
Примеры схем линии Control Pilot в SAE J1772: 2001 показывают, что токовая петля CP-PE постоянно подключена на стороне автомобиля через резистор 2,74 кОм, что обеспечивает падение напряжения с +12 В до +9. V, когда кабель подключен к зарядной станции, которая активирует генератор волн. Зарядка активируется автомобилем путем добавления параллельного резистора 1,3 кОм, что приводит к падению напряжения до +6 В, или путем добавления параллельного резистора 270 Ом для необходимой вентиляции, что приводит к падению напряжения до +3 В. Следовательно, зарядная станция может реагировать. проверяя только диапазон напряжения на контуре CP-PE. Обратите внимание, что диод будет обеспечивать падение напряжения только в положительном диапазоне; любое отрицательное напряжение на контуре CP-PE отключит ток, что считается фатальной ошибкой (например, прикосновение к контактам).
| Состояние базы | Состояние зарядки | Сопротивление, CP-PE | Сопротивление, R2 | Напряжение, CP-PE |
|---|---|---|---|---|
| Состояние A | Standby | Open, или ∞ Ω | +12 V | |
| Status B | Автомобиль обнаружен | 2740 Ω | + 9 ± 1 В | |
| Состояние C | Готов (зарядка) | 882 Ом | 1300 Ом | + 6 ± 1 В |
| Состояние D | С вентиляцией | 246 Ом | 270 Ом | + 3 ± 1 В |
| Состояние E | Нет питания (отключение) | 0 В | ||
| Статус F | Ошибка | -12 В |
Контрольный пилот (ограничение тока) : зарядная станция может использовать волновой сигнал для описания максимального тока который доступен через зарядную станцию с помощью широтно-импульсной модуляции : 16% ШИМ - это максимум 10 А, 25% ШИМ - максимум 16 А, 50% ШИМ - максимум 32 А. и 90% PWM указывает на возможность быстрой зарядки.
Рабочий цикл PWM сигнала CP 1 кГц указывает максимально допустимый сетевой ток. Согласно SAE он включает в себя розетку, кабель и вход для автомобиля. В США определение допустимой нагрузки (емкости в амперах или текущей емкости) разделено на непрерывную и краткосрочную работу. SAE определяет значение допустимой нагрузки, которое должно быть получено по формуле, основанной на полном цикле 1 мс (сигнала 1 кГц) с максимальным постоянным током от 0,6 А на 10 мкс до 640 мкс (с минимальным значением 100 мкс x 0,6 А = 6 А). Выше 640 мкс формула требует вычитания 640 мкс и умножения остатка на 2,5. Например (960 мкс - 640 мкс) x 2,5 A = 80 A.
| ШИМ | SAE непрерывный | SAE краткосрочный |
|---|---|---|
| 50 % | 30 A | 36 A, пик |
| 40% | 24 A | 30 A, пик |
| 30% | 18 A | 22 A, пик |
| 25% | 15 A | 20 A, пик |
| 16% | 9,6 A | |
| 10% | 6 A |
Proximity Pilot : Контакт Proximity, PP (также известный как наличие штекера), как показано в примере распиновки SAE J1772, описывает переключатель, S3, так как механически связан с приводом разблокировки защелки разъема. Во время зарядки сторона EVSE подключает петлю PP-PE через S3 и 150 Ом R6; при открытии пускового механизма R7 330 Ом добавляется в контур PP-PE на стороне EVSE, что дает сдвиг напряжения на линии, чтобы позволить электромобилю инициировать управляемое отключение до фактического отключения контактов питания заряда. Однако многие кабели адаптеров с низким энергопотреблением не обеспечивают определение состояния блокировки привода на штыре PP.
Согласно IEC 62196 контактный контакт также используется для обозначения емкости кабеля - это актуально для несвязанных EVSE.
Резистор закодирован в соответствии с максимальной токовой нагрузкой кабельной сборки. EVSE прерывает подачу тока, если допустимая сила тока кабеля превышена, как определено измерением Rc, как определено значениями для рекомендованного диапазона интерпретации.
Rc помещается между PP и PE внутри съемной кабельной сборки.
| Допустимый ток кабельной сборки | Номинальное сопротивление Rc Tolerance +/- 3% | Рекомендуемый диапазон интерпретации EVSE |
|---|---|---|
| 13 A | 1,5 кОм / 0,5 Вт | 1 кОм - 2,7 кОм |
| 20 А | 680 Ом / 0,5 Вт 330 Ом | 330 Ом - 1 кОм |
| 32 A | 220 Ом / 0,5 Вт 150 Ом | 150 Ом - 330 Ом |
В обновленном стандарте, который должен появиться в 2012 году, SAE предлагает использовать связь по линии электропередач, в частности IEEE 1901, между транспортным средством, внешней зарядной станцией и интеллектуальной сетью, не требуя дополнительной булавки; SAE и IEEE Standards Association делятся своими проектами стандартов, касающихся интеллектуальной электросети и электрификации транспортных средств.
Связь P1901 совместима с другими стандартами 802.x через IEEE 1905 стандарта, позволяя осуществлять произвольную связь на основе IP с автомобилем, счетчиком или дистрибьютором, а также зданием, где расположены зарядные устройства. P1905 включает беспроводную связь. По крайней мере, в одной реализации связь между внешним EVSE постоянного тока и PEV происходит по контрольному проводу разъема SAE J1772 через HomePlug Зеленая связь по линии питания PHY (PLC).
В Северной Америке и Японии: Chevrolet Volt, Nissan Leaf, Mitsubishi i-MiEV, Mitsubishi PHEV, Chrysler Pacifica Hybrid., Toyota Prius Plug-in Hybrid, Smart electric drive, Ford Focus EV, Ford Fusion Energi, Honda Clarity (Electric и Plug-in Hybrid ), Kia Soul EV, Fiat 500e и Mercedes-Benz GLC 350e PHEV - все они поставляются с переносными зарядными проводами на 120 В, которые соединяют 120 В. сетевой шнур в розетку J1772 автомобиля; В странах, где широко распространена бытовая электросеть напряжением 220–230 В, портативные провода EVSE, обычно поставляемые с транспортным средством, могут выполнять заряд уровня 2 от домашней сетевой вилки, хотя и с меньшим током, чем специализированная сильноточная зарядная станция.
Продукты, совместимые с SAE J1772-2009, включают:
Предложение по соединителю Mennekes, инициированное RWE и Daimler, было добавлено как реализация «Типа 2» в IEC 62196 (IEC Type 2), обеспечивающая единый и трехфазный ответвитель. Разъем был указан в стандарте VDE-AR-E 2623-2-2 - этот разъем рассчитан на трехфазный ток до 63 А (при 400 В в Центральной Европе), что составляет максимум 63 А. × 400 В × √3 = 43,6 кВт. Кроме того, стандарт IEC 62196-2 определяет разъем «Тип 3», обеспечивающий одно- и трехфазный ответвитель с заслонками. Все типы штекеров, включая тип 1 (SAE), тип 2 (VDE) и тип 3, имеют одинаковые спецификации для управляющего штифта, взятые из стандарта IEC 61851 -1.
Tokyo Electric Power Company разработала спецификацию исключительно для автомобильной быстрой зарядки высоковольтным постоянным током с использованием разъема постоянного тока JARI и сформировала CHAdeMO (заряд с перемещением, эквивалентный «заряд за перемещение ") объединение с японскими автопроизводителями Mitsubishi, Nissan и Subaru для его продвижения.
