Hjem > Utstilling > Innhold
SAE J1772 Standard (TYPE1 EV ladeplugg)
- Apr 16, 2017 -

SAE J1772 ( IEC Type 1) er en nordamerikansk standard for elektriske kontakter for elektriske kjøretøy vedlikeholdt av SAE International og har den formelle tittelen "SAE Surface Vehicle Recommended Practice J1772, SAE elektrisk ledende ladestrømkobler". [1] Den dekker den generelle fysiske, elektriske, kommunikasjonsprotokollen og ytelseskravene til ledningsbelastningssystemet og kobleren til det elektriske kjøretøyet. Hensikten er å definere en felles elektrisk kjøretøy ledende ladesystemarkitektur, inkludert operasjonelle krav og de funksjonelle og dimensjonale kravene til innløps- og parringskonnektoren.


Historie

Den eldre Avcon-kontakten, her på Ford Ranger EV

Hovedstimulansen for utviklingen av SAE J1772 kom fra California Air Resources Board. Tidligere elektriske kjøretøy som General Motors EV1 hadde brukt induktive laderkoblinger. Disse ble utelukket i favør av ledende kobling for å levere elektrisitet til oppladning med California Air Resources Board vedtatt SAE J1772-2001-standarden [2] som ladningsgrensesnitt for elektriske kjøretøy i California i juni 2001. [3] Avcon produserte en rektangulær kontakt som samsvarer med den spesifikasjonen SAE J1772 REV NOV 2001, som kunne levere opptil 6,6 kW elektrisk kraft. [4] (Bilder og beskrivelse av denne gamle revisjonens rektangulære "AVCon-kontakt" og "AVCon-inngang" er på [5] )

CARB-forskriften fra 2001 innebar bruk av SAE J1772-2001 som begynner med 2006 modellåret. Senere krav bedt om at høyere strømmer skal brukes enn Avcon-kontakten kunne gi. Denne prosessen førte til forslaget til en ny rund kontaktdesign av Yazaki, som muliggjør en økt kraftforsyning på opptil 19,2 kW levert via enfaset 120-240 V AC på opptil 80 ampere. I 2008 publiserte CARB et utkast til endring av § 1962.2 Tittel 13 som innebar bruken av den imøtekommende SAE J1772-standarden som begynner med 2010 modellåret. [6]

Type 1 "J1772" (Japan / US) langsom vekselstrømskontakt

Yazaki-pluggen som ble bygget til den nye SAE J1772-pluggstandarden, fullførte vellykket sertifisering ved UL. Standardbeskrivelsen ble deretter vedtatt av SAE-komiteen i juli 2009. [7] Den 14. januar 2010 ble SAE J1772 REV 2009 vedtatt av SAE Motor Vehicle Council. [8] Selskapene som deltar i eller støtter den reviderte -2009-standarden inkluderer Smart, Chrysler, GM, Ford, Toyota, Honda, Nissan og Tesla.

SAE J1772-2009-koblingsspesifikasjonen er lagt til i den internasjonale IEC 62196-2-standarden ("Del 2: Dimensjonskompatibilitet og utskiftbarhetskrav for AC-kontakt og kontaktrørtilbehør") med avstemning på den endelige spesifikasjonen for å lukke i mai 2011. [9] SAE J1772-kontakten betraktes som en "Type 1" -implementering som gir en enkeltfasekobler. [10]

Kjøretøy utstyr

SAE J1772-2009 ble vedtatt av bilprodusentene av elektriske biler etter 2000, som den tredje generasjonen av Chevrolet Volt og Nissan Leaf som de tidlige modellene. Koblingen ble standardutstyr på US-markedet på grunn av tilgjengeligheten av ladestasjoner med den typen pluggen i nasjonens elektriske kjøretøynettverk (ved hjelp av finansiering som ChargePoint America-programtegningstilskudd fra bestemmelser i American Recovery and Reinvestment Act) .

De europeiske versjonene var også utstyrt med en SAE J1772-2009 innløp til bilindustrien bosatt seg på IEC Type 2 "Mennekes" -kontakten som standardinnløp - siden alle IEC-kontakter bruker samme SAE J1772 signalprotokoll, selger bilprodusentene biler med enten en SAE J1772-2009 innløp eller en IEC Type 2 innløp avhengig av markedet. Det finnes også (passive) adaptere som kan konvertere J1772-2009 til IEC Type 2 og omvendt. Den eneste forskjellen er at de fleste europeiske versjoner har en innebygd lader som kan dra nytte av trefaset elektrisk kraft med høyere spennings- og nåværende grenser, selv for den samme grunnleggende elektriske kjøretøymodellen (som Chevrolet Volt / Opel Ampera).

Kombinert ladesystem (CCS)

Hovedartikkel: Kombinert ladesystem Type 1 CCS sakte vekselstrøm og hurtig DC-kontakt

SAE utvikler en Combo Coupler-variant av J1772-2009-kontakten med ekstra pinner for å imøtekomme rask DC-ladning ved 200-450 volt DC og opptil 90 kW. Dette vil også bruke Power Line Carrier-teknologien til å kommunisere mellom kjøretøyet, bordlader og smartnett. [11] Sju bilprodusenter (Audi, BMW, Daimler, Ford, General Motors, Porsche, Volvo og Volkswagen) hadde avtalt å introdusere "Kombinert lade system" i midten av 2012. [12] De første kjøretøyene som brukte SAE Combo-pluggen, ble BMW i3 utgitt i slutten av 2013, og Chevrolet Spark EV ble utgitt i 2014. [13] I Europa er kombikoblingen basert på type 2 (VDE) vekselstrømadapter opprettholde full kompatibilitet med SAE-spesifikasjonen for DC-ladning og GreenPHY PLC-protokollen. [14]

Egenskaper

Connector

J1772-2009-kontakten er konstruert for enfasede elektriske systemer med 120 V eller 240 V, slik som de som brukes i Nord-Amerika og Japan. Den runde 43 millimeter (1,7 in) diameterkontakten har fem pinner, med tre forskjellige pinnstørrelser (startende med den største), for hver av:

  • AC linje 1 og linje 2

  • Ground pin

  • Nærhet gjenkjenning, og kontroll pilot

Nærhet gjenkjenning
Forhindrer bevegelse av bilen mens den er koblet til laderen.
Kontrollpilot
Kommunikasjonslinje som brukes til å koordinere ladningsnivået mellom bilen og laderen, samt annen informasjon.

En 1 kHz firkantbølge ved ± 12 volt generert av det elektriske kjøretøyforsyningsutstyret (EVSE, ladestasjonen) på kontrollpiloten for å oppdage kjøretøyets tilstedeværelse, kommunisere maksimal tillatte ladestrøm og kontrolllading. [15]

Koblingen er konstruert for å motstå 10 000 parringssykluser (en tilkobling og en frakobling) og eksponering for elementene. Med 1 parringssyklus per dag, bør kontaktens levetid overstige 27 år.

lading

J1772-standarden definerer to ladningsnivåer: [8]


Spenning Fase Toppstrøm Makt
AC nivå 1 120 V Enkel fase 16 A 1,92 kW
AC nivå 2 240 V Split fase 32 A (2001)
80 A (2009)
7,68 kW
19,20 kW

SAE J1772-komiteen har også foreslått en DC-kontakt basert på SAE J1772-2009 AC-kontaktformen med ekstra likestrøms- og jordpinn for å understøtte lading ved 200-450 V DC og 80 A (36 kW) for DC-nivå 1 og opptil 200 A (90 kW) for DC-nivå 2 [16] etter å ha vurdert J1772-2009-kontakten mot andre konstruksjoner, inkludert JARI / TEPCO-kontakten som brukes av CHAdeMO DC-hurtigadministrasjonsprotokollen. [17] SAE DC Level 3- ladningsnivåene er ikke bestemt, men standarden som den eksisterer fra 2009 har potensial til å lade ved 200-600 V DC med maksimalt 400 A (240 kW).

For eksempel vil en 240 kW lader som lader et plug-in-kjøretøy, for eksempel BMW i3 med rekkeviddeforlenger som får 100 miles per 21,7 kWh (155 MPGe, 217 Wh per kilometer), få omtrent 18 miles av rekkevidde per minutt at En sjåfør tilbringer lading gjennom hele livet til bilen. For å sette dette i perspektiv, får Ford Taurus FWD 3.5L, som EPA sammenligner som en gjennomsnittlig ny bensinbil, 23 MPG, noe som betyr at en bensinpumpe som pumper ved 7 gallon per minutt, gir 161 miles av rekkevidde per minutt som en sjåfør bruker pumpe gass gjennom hele livet til bilen. [18]

Sikkerhet

J1772-standarden inneholder flere nivåer av støtbeskyttelse, og sikrer sikkerheten for lading selv under våte forhold. Fysisk er forbindelsespinnene isolert på innsiden av kontakten når de samles, og sikrer ingen fysisk tilgang til disse pinnene. Når det ikke er parret, har J1772-kontaktene ingen strømspenninger ved pinnene, [19] og ladestrømmen strømmer ikke før den er befalt av kjøretøyet. [17]

Kraftpinnene er av førstegangs-, siste-pause-variasjonen. Hvis støpselet er i ladelåsen på bilen og lading, og den er fjernet, vil kontrollpiloten og nærhetsdetekteringspinnen bryte først, slik at strømreléet i ladestasjonen åpnes, kutter all strømtilførsel til J1772-kontakten. Dette forhindrer bue på strømnålene, og forlenger levetiden. Nærhetsdetekteringspinnen er også koblet til en bryter som utløses ved å trykke på den fysiske frakoblingsknappen når du fjerner kontakten fra kjøretøyet. Dette medfører at motstanden forandres på nærhetsstiften som kommandoer kjøretøyets ombordlader for å slutte å tegne strøm umiddelbart før kontakten trekkes ut.

Signale

Signalprotokollen er utformet slik at [17]

J1772 signalkrets

  • Tilførselsutstyr signalerer tilstedeværelse av AC-inngangseffekt

  • kjøretøy registrerer plugg via nærhetskrets (dermed kjøretøyet kan forhindre kjøring bort mens den er tilkoblet)

  • Kontrollpilotfunksjonene begynner

    • Forsyningsutstyr registrerer plug-in elbil

    • Tilførselsutstyr indikerer å plugge inn elektrisk kjøretøy (PEV) beredskap til å levere energi

    • PEV ventilasjonskrav er bestemt

    • leverer utstyrs kapasitet til PEV

  • PEV kommandoer energistrøm

  • PEV og forsyningsutstyr overvåker kontinuerlig sikkerhetsmiljøets kontinuitet

  • lading fortsetter som bestemt av PEV

  • Ladingen kan bli avbrutt ved å koble støpselet fra kjøretøyet

Den tekniske spesifikasjonen ble først beskrevet i 2001-versjonen av SAE J1772 og senere IEC 61851-1 og IEC TS 62763: 2013. Ladestasjonen setter 12 V på kontaktpiloten (CP) og nærhetspiloten (også pluggen, PP) som måler spenningsforskjellene. Denne protokollen krever ikke integrerte kretser, noe som ville være nødvendig for andre ladingsprotokoller, noe som gjør SAE J1772 robust og betjenbart gjennom et temperaturområde fra -40 ° C til +85 ° C.

Ladestasjonen sender en 1 kHz firkantbølge på kontaktpiloten som er koblet tilbake til den beskyttede jorden på siden av kjøretøyet ved hjelp av en motstand og en diode (spenningsområde ± 12,0 ± 0,4 V). Levende ledninger til offentlige ladestasjoner er alltid døde hvis CP-PE (beskyttende jord) krets er åpen, selv om standarden tillater ladestrøm som i modus 1 (maks. 16 A). Hvis kretsen er stengt, kan ladestasjonen også teste beskyttelsesjorden for å fungere. Kjøretøyet kan be om en ladestatus ved å sette en motstand; bruker 2,7 kΩ en modus 3 kompatibel kjøretøy er annonsert ( kjøretøy oppdaget ) som ikke krever lading. Bytte til 880 Ω kjøretøyet er klar til å bli ladet og bytter til 240 Ω. Forespørsler fra kjøretøyet med ventilasjonslading. I slike tilfeller er ladestrøm kun levert hvis området er ventilert (dvs. ute). Ladestasjonen kan bruke bølgesignalet til å beskrive den maksimale strømmen som er tilgjengelig fra ladestasjonen ved hjelp av pulsbreddemodulasjon: en 16% PWM er en 10 A maksimal, en 25% PWM er en 16 A maksimal, en 50 % PWM er en 32 A maksimal og en 90% PWM flagger et raskt lading alternativ. [20]

Pilotlinjekretseksemplene i SAE J1772: 2001 viser at strømsløyfen CP-PE tilkobles permanent via en 2,74 kΩ motstand som gir et spenningsfall til fra +12 V til +9 V når en kabel er koblet til ladestasjonen som aktiverer bølgeneratoren. Ladingen aktiveres av bilen ved å legge til en parallell 1,3 kΩ motstand som medfører spenningsfall til +6 V eller ved å legge til en parallell 270 Ω motstand for en nødvendig ventilasjon som medfører spenningsfall til +3 V. Derfor kan ladestasjonen reagere ved bare å sjekke spenningsområdet tilstede på CP-PE-sløyfen. [21] Merk at dioden bare vil gi spenningsfall i det positive området; Enhver negativ spenning på CP-PE-sløyfen vil slå av strømmen som å betraktes som en dødelig feil (som å røre på pinnene).

Base status Ladestatus Motstand, CP-PE Motstand, R2 Spenning, CP-PE
Status A Vent litt Åpne, eller ∞ Ω
+12 V
Status B Kjøretøy oppdaget 2740 Ω
+ 9 ± 1 V
Status C Klar (lading) 882 Ω 1300 Ω + 6 ± 1 V
Status D Med ventilasjon 246 Ω 270 Ω + 3 ± 1 V
Status E Ingen strøm (slått av)

0 V
Status F Feil

-12 V

PWM-driftssyklusen til 1 kHz CP-signalet indikerer maksimal tillatt nettstrøm. I henhold til SAE inkluderer det stikkontakt, kabel og kjøretøyinntak. I USA er definisjonen av ampacity (ampere kapasitet, eller nåværende kapasitet) delt for kontinuerlig og kortsiktig drift. [20] SAE definerer ampulitetsverdien som skal utledes av en formel basert på 1 ms full syklus (med 1 kHz signal) med maksimal kontinuerlig ampere vurdering er 0,6 A per 10 μs (med den laveste 100 μs som gir 6 A og den høyeste 800 μs gir 48 A). [21]

PWM-driftssyklus som indikerer amperekapasitet [20]
PWM SAE kontinuerlig SAE kort sikt
50% 30 A 36 En topp
40% 24 A 30 En topp
30% 18 A 22 En topp
25% 15 A 20 En topp
16% 9,6 A
10% 6 A

Pinnen, PP, kalles også plugg tilstede som SAE J1772 eksempel pinout beskriver bryteren S3 som mekanisk koblet til koblingslåsfrigjøringsaktuatoren. Under ladingen kobler EVSE-siden PP-PE-sløyfen via S3 og en 150 Ω R6; Ved åpning av frigjøringsaktuatoren tilføres en 330 Ω R7 i PP-PE-løkken på EVSE-siden som gir en spenningsforskyvning på linjen slik at det elektriske kjøretøyet kan starte en kontrollert avstengning før den faktiske frakoblingen av ladningstastene. Men mange ledninger med lav strømadapter tilbyr ikke den låseaktuatorstatusdeteksjonen på PP-pinnen.

P1901 powerline kommunikasjon

I en oppdatert standard på grunn av i 2012 foreslår SAE å bruke kraftledningskommunikasjon, spesielt IEEE 1901, mellom kjøretøyet, ladingstasjonen uten bord og det smarte nettverket, uten at det kreves en ekstra pin. SAE og IEEE Standards Association deler sine utkast til standarder relatert til smart grid og kjøretøy elektrifisering. [22]

P1901-kommunikasjon er kompatibel med andre 802.x-standarder via IEEE 1905-standarden, slik at vilkårlig IP-basert kommunikasjon med kjøretøyet, måleren eller distributøren, og bygningen der ladere er plassert. P1905 inkluderer trådløs kommunikasjon. I minst en implementering skjer kommunikasjon mellom DC EVSE og PEV på styret på pilotledningen til SAE J1772-kontakten via HomePlug Green PHY power line-kommunikasjon (PLC). [23] [24] [25]

Kompatible ladestasjoner

I Nord-Amerika og Japan er Chevrolet Volt, [26] Nissan Leaf, [27] Mitsubishi i-MiEV, Toyota Prius Plug-in Hybrid, Smart elektrisk stasjon og Kia Soul EV alle med 120 V bærbare ladeledninger som par 120 V-stikkontakt til bilens J1772-mottaker; I de landene hvor 220-230 V strøm til husholdningenes strøm er vanlig, kan de bærbare EVSE-ledningene som vanligvis leveres med kjøretøyet, utføre et nivå 2-ladning fra et stikkontakt, selv om det er lavere strøm enn en dedikert høyhastighets ladestasjon.

Produkter kompatible med SAE J1772-2009 inkluderer:

  • AeroVironment hjemladestasjon for Nissan Leaf [28]

  • BTCPower (Broadband TelCom Power, Inc.), den første kommersielt tilgjengelige SAE DC Fast Charger i USA [29] [30]

  • Bosch Power Max hjemladestasjoner

  • ClipperCreek-produkter inkluderer CS-40, [31] LCS-25 [32] og LCS-25p, [33] HCS-40. [34] Produktet med høyeste ladestrøm er CS-100. [35]

  • ChargePoint CT4000 nyeste intelligente lader, kabelhåndtering, sjåførstjenester CT500, CT2000, CT2100 og CT2020 familier av ChargePoint Networked Charging Stations [36]

  • EATON [2] Pow-R-Station Familie av ladestasjoner for elektrisk kjøretøy [37]

  • ECOtality Blink hjemme veggmontert og kommersielle frittstående ladestasjoner [38] [39]

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

  • EVSEadaptere EVSE240V16A 240V 16A Portable Level 2 EVSE

  • EVoCharge - Retractable Reel EVSE er designet for å støtte bolig-, kommersielle og industrielle markeder.

  • GE Wattstation tilgjengelig i 2011 [40]

  • GoSmart Technologies ChargeSPOT linje ladestasjoner

  • GRIDbots "UP" familie av ladestasjoner

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

  • Leviton-grønne [sic] hjemladestasjoner på en rekke strømnivåer, med separat pre-wire-sett som gjør det mulig å koble til en NEMA 6 240 V-mottaker [41]

  • Schneider Electric / Square D EVLink Lading Solutions for boliger, kommersielle og flåte ladesystemer.

  • Siemens VersiCharge for kostnadseffektiv bolig, semi-offentlig og flåte nivå 2 EV ladning.

  • SemaConnect ChargePro ladestasjoner

  • Shorepower Technologies ePump linje fullstendig tilpasses EVSE; innendørs og utendørs løsninger for biler og lastebiler.

  • TucsonEV - J1772 Adapterkasser, J1772 Utvidelseskabel, Inngang og Plugg med og uten ledning, J1772 Kompatibel EVSE for 240 V / 30 A, Zero Motorsykkel til J1772 Adapter, Tesla UMC til J1772 konvertering, 30A og 40A EV UL listet ledning.

  • CIRCONTROL CIRCARLIFE produktspekter inkluderer EV-ladningsinfrastruktur med post- og veggmonteringsenheter med J1772-standard

  • OpenEVSE Project - Open Source Design for EVSE.

  • eStation Level-2 lader av Vega. En del av chargeNET-nettverket i Sri Lanka



Copyright © Besen-Group enerett.