มาตรฐาน IEC 62196 (ปลั๊กชาร์จ TYPE2 EV)
- Apr 16, 2017 -

IEC 62196 ปลั๊ก, ปลั๊กไฟเต้าเสียบ, ข้อต่อยานพาหนะและช่องต่อยานพาหนะ - การชาร์จแบบประจุไฟฟ้าของยานพาหนะไฟฟ้า เป็นมาตรฐานสากลสำหรับชุดขั้วไฟฟ้าสำหรับยานพาหนะระบบไฟฟ้าและได้รับการดูแลโดย International Electrotechnical Commission (IEC)

มาตรฐานนี้ยึดตาม IEC 61851 Electric vehicle conductive charging system ซึ่งกำหนดลักษณะทั่วไปรวมถึงโหมดการชาร์จไฟและการกำหนดค่าการเชื่อมต่อและข้อกำหนดสำหรับการใช้งานเฉพาะ (รวมถึงข้อกำหนดด้านความปลอดภัย) ของรถยนต์ไฟฟ้า (EV) และอุปกรณ์จัดหาไฟฟ้า (EVSE) ใน ระบบชาร์จไฟ ยกตัวอย่างเช่นมันระบุกลไกเช่นว่าแรกไม่มีอำนาจเว้นแต่รถจะเชื่อมต่อและประการที่สองยานพาหนะที่ตรึงไว้ในขณะที่ยังคงเชื่อมต่อ [1]

IEC 62196 ประกอบด้วย:

  • ส่วนที่ 1: ข้อกำหนดทั่วไป (IEC-62196-1)

  • ส่วนที่ 2: ข้อกำหนดเกี่ยวกับความเข้ากันได้และข้อกำหนดเกี่ยวกับความสามารถในการสลับกันได้ของอุปกรณ์เสริมสำหรับ pin และ contact tube (IEC-62196-2)

  • ส่วนที่ 3: ความสามารถในการเข้ากันได้และข้อกำหนดเกี่ยวกับความสามารถในการแลกเปลี่ยนกันได้สำหรับหัวต่อ dc และ ac / dc และคอนเน็คเตอร์ของรถสัมผัส (IEC-62196-3)

ขั้วต่อทุกตัวรวมถึงการควบคุมการส่งสัญญาณไม่เพียง แต่ช่วยให้สามารถควบคุมการชาร์จในพื้นที่ แต่ให้ EV เข้าร่วมเครือข่ายรถยนต์ไฟฟ้าที่กว้างขึ้นได้ สัญญาณจาก SAE J1772 ถูกรวมไว้ในมาตรฐานเพื่อการควบคุม ตัวเชื่อมต่อทั้งหมดสามารถแปลงเป็นอะแดปเตอร์แบบพาสซีฟหรือแบบอะแดปเตอร์ได้ง่ายแม้ว่าจะไม่สามารถชาร์จไฟได้ทุกโหมด

มาตรฐานต่อไปนี้รวมอยู่ในประเภทตัวเชื่อมต่อ:

  • SAE J1772 เรียกขานเป็นขั้ว Yazaki ในอเมริกาเหนือ;

  • VDE-AR-E 2623-2-2 เรียกขานว่าเป็นขั้วต่อ Mennekes ในยุโรป

  • ข้อเสนอของ EV Plug Alliance ซึ่งเป็นที่รู้จักกันในชื่อ Scame connector ในอิตาลี

  • JEVS G105-1993 โดยมีชื่อทางการค้าคือ CHAdeMO ประเทศญี่ปุ่น


โหมดการชาร์จไฟ

IEC 62196-1 ใช้กับปลั๊ก, เต้ารับ, ปลั๊ก, ช่องต่อและสายเคเบิลสำหรับรถยนต์ไฟฟ้าซึ่งมีวัตถุประสงค์เพื่อใช้ในระบบชาร์จแบบนำไฟฟ้าซึ่งรวมถึงเครื่องมือควบคุมที่มีแรงดันไฟฟ้าปฏิบัติการไม่เกิน:

  • 690 V AC 50-60 Hz ที่กระแสไฟฟาที่กําหนดไมเกิน 250 A;

  • 600 V DC ที่กระแสไฟฟาที่กําหนดไมเกิน 400 A.

IEC 62196-1 หมายถึงโหมดการชารจตามที่กําหนดไวใน IEC 61851-1 แตตองระบุคุณสมบัติทางไฟฟาความปลอดภัยและการทํางานดังนี้: [5]

โหมด 1

นี่คือการเชื่อมต่อแบบตรงๆแบบ Passive ของ EV กับสายไฟ AC ทั้งแบบ 1 เฟสหรือ 480 โวลต์ 3 เฟสรวมทั้งแผ่นดินที่มีกระแสสูงสุด 16A การเชื่อมต่อไม่มีหมุดควบคุมพิเศษ [6] สำหรับการป้องกันไฟฟ้า EVSE จะต้องให้แผ่นดิน EV (ดังกล่าวข้างต้น) และมีการป้องกันความผิดพื้นดิน

ในบางประเทศรวมทั้งสหรัฐอเมริกาการชาร์จไฟโหมด 1 เป็นสิ่งต้องห้าม ปัญหาหนึ่งคือไม่จำเป็นต้องต่อสายดินที่จำเป็นในการติดตั้งภายในประเทศทั้งหมด โหมด 2 ได้รับการพัฒนาเพื่อแก้ปัญหานี้

โหมด 2

นี่คือการเชื่อมต่อกึ่งกลางของ EV กับกระแสไฟ AC ทั้งแบบ 1 เฟสหรือ 480 โวลต์ 3 เฟสรวมถึงแผ่นดินที่มีกระแสไฟสูงสุด 32 A. มีการเชื่อมต่อโดยตรงจาก AC ไปยังอุปกรณ์จ่ายไฟ EV (EVSE) ซึ่งต้องเป็นส่วนหนึ่งหรืออยู่ภายในปลั๊กไฟสายไฟ AC ไม่เกิน 0.3 เมตร (1.0 ฟุต) จาก EVSE ไปยัง EV มีการเชื่อมต่อที่ใช้งานอยู่โดยมีการเพิ่มตัวควบคุมไปยังคอมโพเนนต์แบบพาสซีฟ [6] EVSE ให้การตรวจสอบสถานะการป้องกันแผ่นดินและการตรวจสอบ; ความผิดพลาดของดิน, การป้องกันกระแสเกินและอุณหภูมิเกิน และการเปลี่ยนการทำงานโดยขึ้นอยู่กับความต้องการใช้พลังงานของรถและความต้องการพลังงานไฟฟ้า ต้องมีการป้องกันบางอย่างโดย SPR-PRCD สอดคล้องกับ IEC 62335 เบรกเกอร์ - อุปกรณ์ป้องกันกระแสไฟฟ้าตกค้างในปัจจุบันสำหรับการใช้งานใน Class I และแบตเตอรี่ขับเคลื่อน

ตัวอย่างที่เป็นไปได้คือใช้ขั้วต่อ IEC 60309 ที่ปลายสายส่งซึ่งมีค่าเท่ากับ 32 A. EVSE ซึ่งอยู่ในสายเคเบิลจะมีการโต้ตอบกับ EV เพื่อระบุว่าสามารถดึงข้อมูลได้ 32 A [7]

โหมด 3

นี่คือการเชื่อมต่อที่ใช้งานของ EV ไปยัง EVSE แบบถาวรซึ่ง ได้แก่ เฟส 1 เฟส 250 โวลต์หรือ 480 V 3 เฟสรวมทั้งเครื่องควบคุมแผ่นดินและควบคุม ด้วยสายเคเบิลที่ถูกบีบอัดด้วยตัวนำพิเศษที่กระแสไฟสูงสุด 250 A หรือในลักษณะที่เข้ากันได้กับโหมด 2 กับสายเคเบิลที่ติดตั้งเพิ่มเติมที่กระแสไฟฟ้าสูงสุดที่ 32 A. [6] แหล่งจ่ายไฟไม่ทำงาน โดยค่าเริ่มต้นและต้องมีการสื่อสารที่เหมาะสมกับนักบินควบคุมเพื่อเปิดใช้งาน

สายการสื่อสารระหว่างอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับรถยนต์และสถานีชาร์จช่วยให้สามารถรวมเข้ากับโครงสมาร์ทได้ [7]

โหมด 4

นี่เป็นการเชื่อมต่อระหว่าง EV กับ EVSE แบบถาวร, 600 V DC รวมถึงนักบินควบคุมแผ่นดินและควบคุมด้วยกระแสไฟฟ้าสูงสุดที่ 400 A. [6] กำลังชาร์จ DC ถูกแก้ไขจากกระแสไฟ AC ใน EVSE ซึ่งเป็นผล ราคาแพงกว่าโหมด 3 EVSE [7]

IEC 62196-3 - การชาร์จ DC

การลงคะแนนเสียงการเลือกตั้งในปี 2553/2554 ของ IEC 62196-2 ไม่ได้มีข้อเสนอสำหรับการชาร์จ DC / โหมด 4 ซึ่งจะพบได้ใน IEC 62196-3 ที่ เผยแพร่เมื่อวันที่ 19 มิถุนายน 2014 [8] กลุ่มงาน IEC สำหรับ TC 23 / SC 23H / PT 62196-3 (ปลั๊กสูงสุด 1000 V DC 400 A) ได้รับการอนุมัติสำหรับการทำงานใหม่ [9] [10] [11] ข้อกำหนดเกี่ยวกับการชาร์จ DC ได้เริ่มขึ้นแล้วในระดับประเทศ

มีจำนวนประเภทปลั๊กอยู่ระหว่างการพิจารณาสำหรับการชาร์จ DC ปลั๊ก Chademo ของญี่ปุ่นใช้เป็นเวลาหลายปีแล้วในขณะที่ปลั๊กชนิดทั่วไปถือว่าใหญ่จนเกินไป จีนได้ใช้ตัวเชื่อมต่อ Type 2 (DKE) เพิ่มโหมดที่ทำให้ DC power บนขา AC ที่มีอยู่ ทั้งสองขั้วต่อใช้โปรโตคอล CAN based ระหว่างรถและสถานีชาร์จเพื่อเปลี่ยนโหมด ในทางตรงกันข้ามกับที่ทั้งสอง SAE อเมริกันและการวิจัย ACEA ยุโรปมุ่งเน้นที่โปรโตคอล GreenPHY PLC เพื่อเสียบรถเข้ากับสถาปัตยกรรมสมาร์ทกริด ทั้งสองรุ่นควรมีการกำหนดค่าพลังงาน / ระดับต่ำที่กำลังไฟ DC อยู่บนหมุด AC ที่มีอยู่ (ตามที่กำหนดไว้สำหรับประเภทปลั๊กประเภท 1 หรือ 2 ตามลำดับ) และการกำหนดค่าพลังงาน / ระดับสูงที่มีกำลังไฟ DC เฉพาะ หมุด - ACEA และ SAE กำลังทำงานใน "ระบบชาร์จแบบรวม" สำหรับหมุด DC แบบพิเศษที่พอดีกับระบบสากล [12] [13]

ข้อกำหนด CHAdeMO อธิบายแรงดันไฟฟ้าที่สูงถึง 500 โวลต์ (สูงถึง 500 V DC) ในรถยนต์ผ่านทางตัวเชื่อมต่อ JARI Level-3 DC ที่รวดเร็ว ตัวเชื่อมต่อนี้เป็นมาตรฐานตามหลักปฏิบัติในปัจจุบันของประเทศญี่ปุ่น [14] SAE 1772 Task Force ได้เสนอข้อเสนอสำหรับการโหลด DC ที่จะตีพิมพ์ในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2554 [14] การขยาย VDE plug (Type 2) จะถูกส่งโดยตรงไปยัง IEC 62196-2 จนถึง 2013 [15] ทั้งจีนและ SAE พิจารณาใช้ขั้วต่อ Type 2 Mode 4 สำหรับการชาร์จ DC ด้วย (ที่เสียบปลั๊ก TEPCO ของญี่ปุ่นมีขนาดใหญ่กว่า Type 2) [16]

VDE ได้จัดทำแผนพัฒนาไฟฟ้าแห่งชาติขึ้นในประเทศเยอรมันด้วยความคาดหวังว่าสถานีชาร์จไฟสำหรับยานพาหนะไฟฟ้าจะมีการใช้งานใน 3 ขั้นตอนคือ 22 กิโลวัตต์ (400 V 32 A) สถานีรุ่น 2 ถูกนำมาใช้ในปี 2553-2556 มีกำลังผลิต 44 กิโลวัตต์ (400 V 63 A) โหมด 3 จะเปิดตัวในปี 2014-2017 และแบตเตอรี่รุ่นต่อไปจะต้องใช้พลังงานอย่างน้อย 60 กิโลวัตต์ (400 V DC 150 A) ภายในปี 2563 เพื่อให้สามารถชาร์จแบตเตอรี่มาตรฐาน 20 กิโลวัตต์ต่อชั่วโมงได้ถึง 80% กว่า 10 นาที [17] ในทำนองเดียวกัน SAE 1772 DC L2 แผนคือร่างสำหรับการเรียกเก็บเงินได้ถึง 200 A 90 กิโลวัตต์ [14]

ในขณะเดียวกัน Tesla Motors เปิดตัวระบบชาร์จ DC ขนาด 90 kW เรียกว่า SuperCharger ในปี 2012 สำหรับรถยนต์รุ่น S และตั้งแต่ปี 2013 ได้มีการปรับรุ่น DC ให้เป็นกระแสไฟฟ้า 120 กิโลวัตต์ DC Tesla ใช้ปลั๊ก Type 2 สำหรับ SuperCharger ตัวเชื่อมต่อที่มีการปรับเปลี่ยนนี้ช่วยให้สามารถแทรกตัวได้ลึกขึ้นและหมุดตัวนำที่ยาวขึ้นเพื่อให้สามารถใช้งานได้มากขึ้น ไม่จำเป็นต้องมีหมุด DC เพิ่มเติมเนื่องจากกระแสไฟตรงสามารถไหลโดยใช้หมุดเดียวกันกับกระแสไฟ AC ได้

ระบบชาร์จไฟแบบรวม

Combo coupler สำหรับชาร์จ DC (ใช้เฉพาะหมุดสัญญาณของ Type 2) และช่องใส่ Combo ในรถยนต์ (ยังสามารถชาร์จไฟ AC ได้)
เป้าหมายของการมีเพียงหนึ่งชาร์จชาร์จปัจจุบันไม่น่าจะเกิดขึ้น เนื่องจากมีระบบกริดไฟฟ้าที่แตกต่างกันทั่วโลก กับญี่ปุ่นและอเมริกาเหนือเลือกตัวเชื่อมต่อแบบ 1 เฟสบนตาราง 100-120 / 240 V (Type 1) ในขณะที่จีนยุโรปและส่วนที่เหลือของโลกกำลังเลือกใช้ตัวเชื่อมต่อกับเฟส 1 เฟส 230 โวลต์และ 3- เฟส 400 V (แบบ 2) SAE และ ACEA กำลังพยายามหลีกเลี่ยงสถานการณ์การชาร์จแบบ DC ด้วยมาตรฐานซึ่งวางแผนจะเพิ่มสายไฟ DC ไปยังประเภทตัวเชื่อมต่อ AC ที่มีอยู่เพื่อให้มี "ซองจดหมายทั่วโลก" เพียงหนึ่งเดียวที่เหมาะกับสถานีชาร์จ DC ทั้งหมด - สำหรับ Type 2 ใหม่ ที่อยู่อาศัยชื่อ Combo 2 [18]

ในการประชุม VDI-Congress ครั้งที่ 15 ของสมาคมวิศวกรชาวเยอรมันข้อเสนอของ ระบบชาร์จไฟแบบรวม (CCS) ได้เปิดตัวเมื่อวันที่ 12 ตุลาคม 2554 ที่เมืองบาเดิน - บาเดน ผู้ผลิตรถยนต์ 7 ราย (ออดี้ BMW เดมเลอร์ฟอร์ดเจเนอรัลมอเตอร์สพอร์ชและโฟล์คสวาเก้น) ได้ตกลงที่จะแนะนำระบบชาร์จแบบรวมในช่วงกลางปี 2012 [19] [20] นี้กำหนดรูปแบบการเชื่อมต่อเดียวในด้านยานยนต์ที่มีพื้นที่เพียงพอสำหรับตัวเชื่อมต่อ Type 1 หรือ Type 2 พร้อมด้วยช่องว่างสำหรับคอนเนคเตอร์ DC 2 ขาให้ถึง 200 ก. ผู้ผลิตรถยนต์ทั้ง 7 รายยังมี ตกลงที่จะใช้ HomePlug GreenPHY เป็นโปรโตคอลการสื่อสาร [21]

เสียบประเภทและการส่งสัญญาณ

IEC 61851 หมายถึงปลั๊กและเต้ารับสำหรับอุตสาหกรรมที่ระบุไว้ใน IEC 60309 เพื่อให้พลังงานไฟฟ้าสำหรับโหมดการชาร์จที่ระบุ ตัวเชื่อมต่อที่ได้มาตรฐานใน IEC 62196 มีเฉพาะสำหรับการใช้งานในยานยนต์ ในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2553 ETSI และ CEN-CENELEC ได้รับคำสั่งจากคณะกรรมาธิการยุโรปเพื่อพัฒนามาตรฐานยุโรปเรื่องการชาร์จไฟสำหรับยานพาหนะไฟฟ้า IEC 62196-2 เริ่มจำหน่ายเมื่อวันที่ 17 ธันวาคม 2553 และปิดการลงคะแนนเสียงเมื่อวันที่ 20 พฤษภาคม 2554 [5] มาตรฐานได้รับการเผยแพร่โดย IEC เมื่อวันที่ 13 ตุลาคม 2554 [23] รายชื่อ IEC 62196-2 plug types includes : [24]

ประเภทที่ 1 เฟืองเดียวยานพาหนะ coupler
การสะท้อนข้อมูลจำเพาะของปลั๊กสำหรับรถยนต์ SAE J1772 / 2009
ประเภทที่ 2 เฟืองตัวเดียวและสามเฟส
การสะท้อนข้อมูลปลั๊กของ VDE-AR-E 2623-2-2
ประเภท 3 เดี่ยวและสามเฟสรถพ่วงกับบานประตูหน้าต่าง
สะท้อนถึงข้อเสนอของ EV Plug Alliance
Type 4, coupler กระแสตรง
สะท้อนถึงข้อมูลจำเพาะเกี่ยวกับรถยนต์ไฟฟ้าของประเทศญี่ปุ่น (JEVS) G105-1993 จากสถาบันวิจัยรถยนต์ญี่ปุ่น (JARI)

ประเภทที่ 1 (SAE J1772-2009), Yazaki


SAE J1772-2009 coupler (ประเภท 1)

ขั้วต่อ SAE J1772-2009 เรียกขานว่าเป็นขั้วต่อ Yazaki (หลังจากผู้ผลิต) มักพบในอุปกรณ์ชาร์จ EV ในอเมริกาเหนือ

ในปี 2544 SAE International ได้เสนอมาตรฐานสำหรับตัวนำกระแสไฟฟ้าซึ่งได้รับการอนุมัติจากคณะกรรมการทรัพยากรทางอากาศของแคลิฟอร์เนียเพื่อชาร์จสถานี EVs ปลั๊ก SAE J1772-2001 มีรูปร่างเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าซึ่งขึ้นอยู่กับการออกแบบโดย Avcon ในปีพ. ศ. 2552 มีการปรับปรุงมาตรฐาน SAE J1772 ซึ่งรวมถึงการออกแบบใหม่โดย Yazaki ที่มีที่อยู่อาศัยแบบกลม ข้อกำหนดของข้อต่อ SAE J1772-2009 ได้รวมอยู่ในมาตรฐาน IEC 62196-2 เป็นการนำ Connector Type 1 สำหรับชาร์จไฟด้วย AC แบบเฟสเดียว ขั้วต่อมีหมุดห้าดวงสำหรับสายไฟ AC 2 สาย, สายดินและขาสัญญาณ 2 ตัวที่ใช้ร่วมกับ IEC 61851-2001 / SAE J1772-2001 สำหรับการตรวจจับความใกล้เคียงและสำหรับฟังก์ชันนำร่องควบคุม

โปรดทราบว่าเฉพาะข้อกำหนดของชนิดของปลั๊กของ SAE J1772-2009 เท่านั้น แต่ไม่ได้มีการระบุถึงระดับที่พบในข้อเสนอของ California Air Resources Board (โหมดการชาร์จไฟระดับ 1 ที่ 120 V มีเฉพาะในอเมริกาเหนือและญี่ปุ่นเนื่องจากพื้นที่ส่วนใหญ่ทั่วโลกใช้ 220-240 V และ IEC 62196 ไม่รวมถึงตัวเลือกพิเศษสำหรับแรงดันไฟฟ้าที่ต่ำลงระดับ 3 สำหรับการชาร์จ DC ไม่สามารถใช้ได้กับ IEC 62196-2 หรือ SAE J1772-2009)

แม้ว่ามาตรฐาน SAE J1772-2009 เดิมจะมีการให้คะแนนตั้งแต่ 120 V 12 A หรือ 16 A ถึง 240 V 32 A หรือ 80 A ข้อกำหนด IEC 62196 Type 1 จะครอบคลุมเฉพาะการให้คะแนน 250 V ที่ 32 A หรือ 80 A (รุ่น 80 A ของ IEC 62196 ประเภท 1 ถือว่าเป็นของสหรัฐฯเท่านั้น) [25]

ประเภทที่ 2 (VDE-AR-E 2623-2-2), Mennekes


ตัวยึดประเภท 2, Mennekes
ปลั๊กไฟและปลั๊กไฟประเภท 2

ผู้ผลิตตัวเชื่อมต่อ Mennekes ได้พัฒนาชุดเชื่อมต่อที่ใช้เทคโนโลยี 60309 ชุดซึ่งได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้นด้วยขาสัญญาณเพิ่มเติมซึ่งเป็นข้อต่อ "CEEplus" เหล่านี้ใช้สำหรับชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าตั้งแต่ปลายทศวรรษที่ 1990 [26] [27] ด้วยความละเอียดของ IEC 61851-1: 2001 การควบคุมการทำงานของนักบิน (สอดคล้องกับ SAE J1772: 2001 ข้อเสนอ) การเชื่อมต่อ CEEplus ถูกแทนที่ก่อน Marechal couplers (MAEVA / 4 pin / 32 A) เป็น มาตรฐานสำหรับชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า [28] เมื่อโฟล์คสวาเกนเลื่อนแผนสำหรับการเคลื่อนไหวไฟฟ้า Alois Mennekes ติดต่อมาร์ติน Winterkorn ในปี 2008 เพื่อเรียนรู้เกี่ยวกับความต้องการของการเชื่อมต่ออุปกรณ์ชาร์จ [27] ขึ้นอยู่กับความต้องการของอุตสาหกรรมที่นำโดยยูทิลิตี้ RWE และผู้ผลิตรถยนต์เดมเลอร์เชื่อมต่อใหม่ได้มาโดย Mennekes [ 30] ตัวต่อใหม่นี้จะเป็นที่ยอมรับในฐานะผู้ต่อรถมาตรฐานและผู้ผลิตรถยนต์รายอื่นและระบบสาธารณูปโภคสำหรับการทดสอบภาคสนามในยุโรป [ 31] ข้อเสนอนี้มีพื้นฐานอยู่บนข้อสังเกตว่ามาตรฐาน IEC 60309 ปลั๊กค่อนข้างใหญ่ (เส้นผ่านศูนย์กลาง 68 มม. / 16 ถึง 83 มม. / นิ้ว) 125 A) สำหรับกระแสไฟฟ้าที่สูงขึ้น เพื่อให้ง่ายต่อการใช้งานโดยผู้บริโภคปลั๊กทำาให้มีขนาดเล็ก (เส้นผ่านศูนย์กลาง 55 มม.) และแบนด้านหนึ่ง (ป้องกันทางกายภาพด้วยการพลิกกลับขั้ว) แตกต่างจาก Yazaki เชื่อมต่ออย่างไรไม่มีสลักความหมายของผู้บริโภคไม่มีข้อติชมว่าขั้วเสียบถูกต้อง การขาดสลักยังทำให้ความเครียดที่ไม่จำเป็นในกลไกการล็อคใด ๆ

เนื่องจากการติดตามมาตรฐานของ IEC เป็นกระบวนการที่ยาวนาน DKE / VDE เยอรมัน ( Deutsche Kommission Elektrotechnik หรือ German Commission for Electronics of the Association for Electrical, Electronic and Information Technologies) เข้ารับหน้าที่ในการกำหนดรายละเอียดการจัดการระบบชาร์จรถยนต์ และตัวเชื่อมต่อที่กำหนดไว้ซึ่งตีพิมพ์ในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2552 ใน VDE-AR-E 2623-2-2 [33] ประเภทของตัวเชื่อมต่อถูกรวมอยู่ในส่วนต่อเชื่อม Part-2 (IEC 62196-2) ในตอนถัดไปเป็น "Type 2" [29] กระบวนการมาตรฐานของปลั๊ก VDE ต่อเนื่องด้วยการขยายกำลังการผลิตกระแสไฟฟ้ากระแสตรงในปัจจุบันซึ่งจะเสนอให้รวมไว้ในปี 2556 [15]

ไม่เหมือนปลั๊ก IEC 60309 โซลูชันสำหรับยานยนต์ Mennekes / VDE (เยอรมัน VDE-Normstecker für Ladestationen หรือปลั๊กมาตรฐาน VDE สำหรับสถานีชาร์จ) มีขนาดและรูปแบบสำหรับกระแสไฟฟ้าจากเฟสเดียว 16 A ถึง 63 A สามเฟส (3.7-43.5 กิโลวัตต์) [34] แต่ไม่ครอบคลุมช่วง 3 โหมด Mode (ดูด้านล่าง) ของข้อกำหนด IEC 62196 เนื่องจากข้อต่อ VDE ยานยนต์ได้รับการอธิบายไว้ก่อนในข้อเสนอ DKE / VDE สำหรับมาตรฐาน IEC 62196-2 (IEC 23H / 223 / CD) จึงเรียกว่า IEC-62196-2 / 2.0 ก่อนที่จะมีมาตรฐานของตัวเอง หัวข้อ. VDE จะยกเลิกมาตรฐานแห่งชาติอย่างเป็นทางการทันทีที่ได้รับการแก้ไขมาตรฐาน IEC ระหว่างประเทศ

มีการวิพากษ์วิจารณ์ราคาของขั้วต่อ VDE โดยผู้ผลิตรถยนต์ Peugeot เปรียบเทียบกับปลั๊ก IEC 60309 ที่พร้อมใช้งาน แตกต่างจากสนามทดสอบในประเทศเยอรมนีจำนวนสนามทดสอบในประเทศฝรั่งเศสและสหราชอาณาจักรได้ยึดสนามบินซ็อกเก็ต (สีฟ้า IEC 60309-2 ปลั๊กเดียวเฟส 230 โวลต์ 16 A) ที่ติดตั้งอยู่กลางแจ้ง สถานที่ทั่วยุโรป [35] หรือรุ่นป้องกันน้ำฝนของซ็อกเก็ตตามปกติของประเทศ นอกจากนี้ปลั๊กอิน Scame ได้รับการประชาสัมพันธ์โดยพันธมิตรฝรั่งเศสอิตาลีซึ่งกล่าวถึงราคาที่ต่ำ [36] ตัวแปรจีนในประเภท 2 ใน GB / T 20234.2-2011 มีข้อ จำกัด ในปัจจุบันถึง 32 A ทำให้วัสดุที่ถูกกว่า [37]

สมาคม des Constructurs Européens d'Automobiles (ACEA) ได้ตัดสินใจที่จะใช้ตัวเชื่อมต่อ Type 2 สำหรับการใช้งานในสหภาพยุโรป สำหรับช่วงแรก ACEA แนะนำให้สถานีชาร์จสาธารณะเสนอซ็อกเก็ตประเภท 2 (โหมด 3) หรือ CEEform (โหมด 2) ในขณะที่การชาร์จไฟภายในบ้านอาจใช้เต้าเสียบภายในบ้านมาตรฐาน (โหมด 2) ในระยะที่สอง (คาดว่าจะเป็นปี 2017 และต่อมา) ควรใช้ขั้วต่อแบบเดียวกันเท่านั้นขณะที่ทางเลือกที่ดีที่สุดสำหรับ Type 2 หรือ Type 3 จะยังคงเปิดอยู่ เหตุผลของคำแนะนำ ACEA ชี้ไปที่การใช้ตัวเชื่อมต่อประเภท 2 3 โหมดอย่างไรก็ตาม [38] จาก ACEA ตำแหน่งอัมสเตอร์ดัมอิเลคทริคได้ติดตั้งสถานีชาร์จสาธารณะแบบ 2 โหมด 3 เป็นครั้งแรกสำหรับใช้กับไดรฟ์ทดสอบ Nissan Leaf [39]

เริ่มตั้งแต่ปลายปี 2553 สาธารณูปโภค Nuon และ RWE ได้เริ่มใช้เครือข่ายชาร์จเสาในยุโรปกลาง (เนเธอร์แลนด์เบลเยี่ยมเยอรมนีสวิตเซอร์แลนด์ออสเตรียโปแลนด์ฮังการีสโลวีเนียโครเอเชีย) โดยใช้ ประเภท ซ็อกเก็ต Type 2 Mode 3 ขึ้นอยู่กับที่มีอยู่อย่างกว้างขวาง 400 V สามเฟสไฟฟ้าในประเทศ เนเธอร์แลนด์ได้เริ่มใช้เครือข่ายสถานีชาร์จ 10,000 แห่งในประเภทนี้โดยมีเอาต์พุตสามเฟส 400 โวลต์ที่ 16 ก.

ในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2554 ACEA ได้ตีพิมพ์บทความที่แนะนำให้ Type 2 Mode 3 เป็นโซลูชันที่ใช้กันอย่างกลมกลืนของสหภาพยุโรปภายในปีพ. ศ. 2560 การชาร์จ DC แบบเร็วพิเศษสามารถใช้ได้เฉพาะกับการเชื่อมต่อ Type 2 หรือ Combo2 [18] คณะกรรมาธิการยุโรปได้ดำเนินการตามการล็อบบี้ [40] ] [41] เสนอประเภทที่ 2 เป็นโซลูชันร่วมกันในเดือนมกราคม 2013 เพื่อยุติความไม่แน่นอนเกี่ยวกับช่องเสียบสถานีชาร์จในยุโรป มีข้อสงสัยว่าบางประเทศจำเป็นต้องมีชัตเตอร์แบบเครื่องกลสำหรับเต้าเสียบไฟฟ้าที่ข้อเสนอเดิมของ VDE ไม่รวมถึง - Mennekes เสนอโซลูชันชัตเตอร์ตัวเลือกในเดือนตุลาคม 2012 [40] ซึ่งถูกหยิบขึ้นมาในการประนีประนอมกับเยอรมันอิตาลีในเดือนพฤษภาคม 2013 ซึ่งหน่วยงานมาตรฐานเสนอให้รวมไว้ในมาตรฐาน CENELEC ประเภท 2 ด้วย [43]

ประเภท 3 (ปลั๊ก EV Plug Alliance), Scame

EV Plug Alliance ก่อตั้งเมื่อวันที่ 28 มีนาคม 2553 โดย บริษัท ด้านไฟฟ้าในประเทศฝรั่งเศส (Schneider Electric, Legrand) และ Italy (Scame) [44]

ภายในกรอบ IEC 62196 พวกเขาเสนอปลั๊กยานยนต์ที่มาจากปลั๊ก Scame ก่อนหน้านี้ (ชุด Libera) ที่มีอยู่แล้วในการใช้งานสำหรับยานพาหนะไฟฟ้าแสง และอีกหลาย บริษัท เข้าร่วมกับ 31 พ. ค.: Gewiss, Marechal ไฟฟ้า Radiall Vimar, Weidmüllerฝรั่งเศส & Yazaki ยุโรปได้ [45] Gimélecร่วมกับพันธมิตรในวันที่ 10 พ. ค. [46] ตัวเชื่อมต่อใหม่สามารถให้การชาร์จแบบ 3 เฟสได้ถึง 32 A เมื่อทำการทดสอบในการทดสอบ Formula E-Team [36] ชไนเดอร์อีเลคทริคเน้นว่า "EV Plug" ใช้บานประตูหน้าต่างบนหมุดด้านซ็อกเก็ตซึ่งจำเป็นต้องใช้ใน 12 ประเทศในยุโรปและไม่มีปลั๊กชาร์จ EV อื่นใดที่มีอยู่ [47] การ จำกัด ปลั๊กให้เป็นปลั๊ก 32 A ช่วยให้ปลั๊กและค่าติดตั้งที่ถูกกว่า EV Plug Alliance ชี้ให้เห็นว่าข้อกำหนดทางเทคนิคของ IEC 62196 ในอนาคตจะมีปลั๊กชาร์จไฟสำหรับรถพ่วงแยกออกเป็นสามประเภท (ข้อเสนอของ Yazaki เป็นแบบ 1 ข้อเสนอของ Mennekes คือประเภทที่ 2 ข้อเสนอของ Scame เป็นแบบ 3) และแทนที่จะมี ชนิดปลั๊กเดียวที่ปลายทั้งสองด้านของสายชาร์จควรเลือกชนิดที่ดีที่สุดสำหรับแต่ละด้าน - ปลั๊ก Scame / EV Plug จะเป็นทางเลือกที่ดีที่สุดสำหรับด้านชาร์จ / ด้านหลังของผนังที่ออกจากทางเลือกสำหรับการเปิดด้านรถยนต์ เมื่อวันที่ 22 กันยายน 2553 บริษัท Citelum, DBT, FCI, Leoni, Nexans, Sagemcom, Tyco Electronics ได้เข้าร่วมกลุ่มพันธมิตร [48] เมื่อต้นเดือนกรกฎาคม 2010 พันธมิตรได้เสร็จสิ้นการทดสอบผลิตภัณฑ์จากคู่ค้าหลายรายและระบบปลั๊กและซ็อกเก็ตเต้าเสียบจะมีจำหน่ายในท้องตลาด [48]

ในขณะที่รายงานตำแหน่ง ACEA ฉบับแรกของเดือนมิถุนายน 2010 ได้ตัดการเชื่อมต่อ Type 1 (ตามข้อกำหนดของการเรียกเก็บเงินแบบสามเฟสที่มีอยู่มากมายในยุโรปและจีน แต่ไม่ได้อยู่ในประเทศญี่ปุ่นและสหรัฐอเมริกา) ทำให้คำถามนี้ไม่ได้ ควรใช้ขั้วต่อประเภท 2 หรือ 3 สำหรับปลั๊กชนิดเดียวกันในยุโรป เหตุผลที่ชี้ไปที่ข้อเท็จจริงที่ว่าโหมด 3 ต้องซ็อกเก็ตจะตายเมื่อไม่มีรถเชื่อมต่อเพื่อให้สามารถมีอันตรายที่ชัตเตอร์ไม่สามารถปกป้องจาก การป้องกันชัตเตอร์ของตัวเชื่อมต่อประเภท 3 มีข้อดีเพียงอย่างเดียวในโหมด 2 เพื่อให้สามารถชาร์จได้ง่ายขึ้น ในทางกลับกันสถานีชาร์จสาธารณะจะทำให้ซ็อกเก็ตและปลั๊กชาร์จเข้าสู่สภาพแวดล้อมที่รุนแรงซึ่งชัตเตอร์อาจเกิดความผิดปกติได้ซึ่งไม่สามารถสังเกตเห็นได้กับไดรเวอร์ของรถยนต์ไฟฟ้า แต่ ACEA คาดว่าจะต้องใช้ตัวเชื่อมต่อ Type 2 Mode 3 เพื่อชาร์จบ้านในระยะที่สองหลังจากปีพ. ศ. 2560 ในขณะที่ยังคงให้โหมด 2 ชาร์จกับประเภทปลั๊กอินที่มีอยู่แล้วในสภาพแวดล้อมที่บ้าน [38] ผลกระทบของเขตอำนาจศาลบางแห่งที่ต้องใช้บานประตูหน้าต่างยังคงถูกถกเถียงกันอยู่ [49]

กระดาษตำแหน่งที่สองของ ACEA (มีนาคม 2011) แนะนำให้ใช้เฉพาะโหมด 2 ประเภท 3 (พร้อม IEC 60309-2 Mode 2 และเต้าเสียบที่บ้านทั่วไปโหมด 2 ยังคงได้รับอนุญาตในระยะ 1 ถึงปีพ. ศ. 2517) ซึ่งเป็นวิธีการแก้ปัญหาแบบครบชุดของ EU ภายในปี 2560 ผู้ผลิตรถยนต์ควรจัดให้มีเฉพาะรุ่นของ Type 1 หรือ Type 2 เท่านั้น - โครงสร้างพื้นฐาน Type 3 ที่มีอยู่อาจเชื่อมต่อกับสาย Type2 / Type3 ใน Phase 1 สำหรับการชาร์จพื้นฐาน (3.7 กิโลวัตต์) การชาร์จไฟอย่างรวดเร็ว (3.7-43 กิโลวัตต์) และการชาร์จ DC อย่างรวดเร็ว (เกินกว่า 43 กิโลวัตต์) อาจใช้ขั้วต่อ Type 2 หรือ Combo 2 เท่านั้น (Combo 2 คือ Type 2 พร้อมสายไฟ DC เพิ่มเติมในซองจดหมายทั่วโลกที่เหมาะกับสถานีชาร์จ DC ทุกชนิดเช่น ถึงแมวาเครื่องชารจไฟฟา AC ถูกสรางขึ้นสําหรับ Type 1) [18]

พันธมิตร EV Plug Alliance ได้เสนอขั้วต่อสองบานด้วยบานประตูหน้าต่าง Type 3A มาจากขั้วต่อการชาร์จ Scame ที่เพิ่มหมุด IEC 62196 ซึ่งเหมาะสำหรับการชาร์จไฟแบบเฟสเดียวโดยตัวเชื่อมต่อจะสร้างประสบการณ์ในการเชื่อมต่อ Scame สำหรับการชาร์จไฟของยานพาหนะขนาดเล็ก (รถจักรยานยนต์ไฟฟ้าและสกูตเตอร์) [50] [51] เพิ่มเติม ประเภท 3C เพิ่มอีก 2 หมุดสำหรับการชาร์จสามเฟสสำหรับการใช้งานที่สถานีชาร์จเร็ว [52] ขึ้นอยู่กับแหล่งกำเนิดของการเชื่อมต่อบางครั้งเรียกว่าเชื่อมต่อ Scame Type 3 [53]

ในเดือนตุลาคม 2555 Mennekes ได้เสนอทางเลือกเกี่ยวกับชัตเตอร์สำหรับซ็อกเก็ต Type 2 ในเอกสารของสื่อมวลชนแสดงให้เห็นว่าบางประเทศเลือกตัวเชื่อมต่อ IEC Type 2 ของ Mennekes แม้ว่าจะต้องการบานประตูหน้าต่างในช่องเสียบสำหรับใช้ในครัวเรือน (สวีเดนฟินแลนด์สเปนอิตาลีสหราชอาณาจักร) เฉพาะประเทศฝรั่งเศสมีการตัดสินใจสำหรับประเภทซ็อกเก็ต IEC Type 3 ของ Plug Plug ของ EV Plug Alliance บานเกล็ด Mennekes เป็นแบบ IP 54 ที่มีความปลอดภัย (ฝาปิดกันฝุ่น) ให้ตัวเลือกการติดตั้งได้มากกว่า IP xxD [40] หลังจากที่คณะกรรมาธิการยุโรปได้ตกลงกับ Type 2 (VDE / Mennekes connector) เป็นทางออกเดียวสำหรับโครงสร้างพื้นฐานที่เรียกเก็บเงินในยุโรปในเดือนมกราคม 2013 EV Plug Alliance ได้ขอให้รวมรูปแบบที่ 2 กับบานประตูหน้าต่างในที่กำลังจะมาถึง คำสั่งในการพิจารณาของคณะกรรมการ TRAN ในเดือนมิถุนายน 2013 [54] (ซึ่งทำให้ VDE / Mennekes เสียบการติดตั้งตัวแปรตามข้อกำหนดของ IEC Type 3) ตัวมาตรฐาน CEI ได้ทดสอบข้อเสนอของเมนเนส (ที่อิตาลีเป็นประเทศที่ต้องใช้บานมิดกล) และในเดือนพฤษภาคมปี 2013 คู่ค้าของอิตาลีและเยอรมันอนุมัติให้เป็นทางออกที่ประนีประนอมสำหรับ Type 2 เพื่อรวมอยู่ในมาตรฐานมาตรฐาน CENELEC ของตัวชาร์จไฟฟ้า . [43]

พันธมิตร EV Plug Alliance ได้รับการตรวจสอบครั้งล่าสุดในเดือนมิถุนายน 2013 ที่การพิจารณาของสหภาพยุโรป [54] เว็บไซต์ไม่ได้รับการบำรุงรักษาใด ๆ เพิ่มเติมและในเดือนตุลาคม 2014 มันถูกแทนที่ด้วยการปิดประกาศ [55] จากคำแนะนำของสหภาพยุโรปโครงการใหม่ ๆ ในประเทศฝรั่งเศสสำหรับสถานีชาร์จเริ่มต้นในปี 2015 เริ่มต้องใช้ซ็อกเก็ตประเภท 2 เพื่อรับเงินทุน ในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2558 (พ.ศ. 2528) ได้กลายเป็นที่รู้จักว่าชไนเดอร์ (สมาชิกผู้ก่อตั้งของ EV Plug Alliance) ผลิตเฉพาะสถานีชาร์จที่มีช่องต่อประเภท 2S (ประเภท 2 พร้อมบานประตูหน้าต่าง) ในเดือนพฤศจิกายนปี พ.ศ. 2558 เรอโนล์เริ่มจำหน่ายรถยนต์ไฟฟ้าในประเทศฝรั่งเศสโดยมีสายเชื่อมต่อประเภท 2 แทนที่จะเป็นรุ่นที่ 3 ก่อนหน้านี้ [57] ดังนั้นการผลิตชิ้นส่วนประเภท 3 จึงถูกทิ้งร้างในที่สุด

IEC 62196-2 มีเอกสารประเภทของตัวเชื่อมต่อที่ EV Plug Alliance เสนอให้เป็น "Type 3" ต่อไปนี้เป็นส่วนที่ 2 ของ IEC 62196 ได้รับการอนุมัติการทำงานใหม่ในส่วนที่ 3 [58] ของมาตรฐานที่ครอบคลุมการชาร์จ DC

ประเภทที่ 4 (JEVS G105-1993), CHAdeMO

CHAdeMO, IEC 62196 ประเภท 4

รู้จักกันในชื่อการค้า CHAdeMO ตัวเชื่อมต่อประเภทที่ 4 ใช้สำหรับชาร์จ EV ในญี่ปุ่นและยุโรป ได้รับการรับรองโดย Japan Electric Vehicle Standard (JEVS) G105-1993 จาก JARI (Japan Automobile Research Institute)

ไม่เหมือนชนิดที่ 1 และ 2 การเชื่อมต่อประเภทที่ 4 ใช้โปรโตคอลบัส CAN สำหรับการรับส่งสัญญาณ [59]

การส่งสัญญาณ


วงจรการส่งสัญญาณ J1772

หมุดสัญญาณและฟังก์ชันของพวกเขาถูกกำหนดใน SAE J1772-2001 ซึ่งรวมอยู่ใน IEC 61851 ทุกชนิดปลั๊กของ IEC 62196-2 มีสัญญาณเพิ่มเติมสองตัวคือตัว ควบคุม ( CP ; pin 4) และ pilot ระยะใกล้ (PP; pin 5) เหนือขาจ่ายไฟทั่วไป: สาย (L1, ขา 1) สายหรือเป็นกลาง (N หรือ L2; ขา 2) และสายดินป้องกัน (PE; ขา 3)

EVSE PP resistances
ความต้านทาน PP-PE แม็กซ์ ปัจจุบัน ขนาดตัวนำไฟฟ้า
เปิดหรือ∞Ω [60] 6 A 0.75 มม
1500 Ω 13 ก 1.5 มม
680 Ω 20 A 2.5 มม
220 Ω 32 A 6 มม
100 Ω 63 a 16 มม
50 Ωหรือ <100 ω="">[60] 80 A 25 มม

สัญญาณนำร่องระยะใกล้ (หรือเสียบ) ช่วยให้ EV สามารถตรวจจับได้เมื่อเสียบปลั๊กตัวปลั๊กตัวต้านทานความต้านทานจะเชื่อมต่อกันระหว่าง PP และ PE ซึ่งจะตรวจจับ EV PP ไม่ได้เชื่อมต่อระหว่าง EV และ EVSE ปลั๊กที่มีคลิปยึดแบบปิดจะแสดงด้วย 480 Ωและปลั๊กที่มีคลิปยึดแบบเปิด (เช่นโดยผู้ใช้กด) จะแสดงด้วย 150 Ω ซึ่งจะช่วยให้ EV สามารถยับยั้งการเคลื่อนไหวขณะติดตั้งสายชาร์จและหยุดชาร์จเมื่อปลั๊กถูกตัดการเชื่อมต่อดังนั้นจึงไม่มีภาระใด ๆ

PP ยังช่วยให้ EVSE ตรวจจับเมื่อเสียบสายเคเบิลอีกครั้งภายในปลั๊กตัวเองมีความต้านทานแบบพาสซีฟเชื่อมต่อกันระหว่าง PP และ PE สายเคเบิลสามารถระบุระดับปัจจุบันของ EVSE ได้อีกด้วยความต้านทานที่ต่างกัน EVSE สามารถสื่อสารกับ EV ผ่านทาง pilot pilot ได้ [61] [62]

ควบคุมความต้านทานของนักบิน
สถานะ ความต้านทาน CP-PE
ยกเลิกการเชื่อมต่อ EV แล้ว เปิดหรือ∞Ω
B เชื่อมต่อ EV แล้ว 2740 Ω
C ชาร์จ EV 882 Ω≈ 1300 Ω∥ 2740 Ω
D ค่าใช้จ่าย EV (ระบายอากาศ) 246 Ω≈ 270 Ω∥ 2740 Ω
E ไม่มีพลัง N / A
F ความผิดพลาด N / A

สัญญาณนำร่องควบคุมได้รับการออกแบบให้สามารถประมวลผลได้ง่ายด้วยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบอนาล็อกทำให้ไม่ต้องใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ระบบดิจิตอลซึ่งไม่น่าเชื่อถือในการตั้งค่ายานยนต์ EVSE เริ่มต้นในรัฐ A และใช้ +12 V ไปยังนักบินควบคุม เมื่อตรวจจับ 2.74 kΩผ่าน CP และ PE EVSE จะเลื่อนไปที่สถานะ B และใช้สัญญาณนำร่องสแควร์บนคลื่นความถี่สูงถึง 1 kHz ± 12 V EV สามารถร้องขอการชาร์จโดยเปลี่ยนความต้านทานระหว่าง CP และ PE เป็น 246 Ωหรือ 882 Ω (มีและไม่มีการระบายอากาศตามลำดับ); ถ้า EV ร้องขอการระบายอากาศ EVSE จะเปิดใช้งานการชาร์จหากอยู่ในพื้นที่ที่มีการระบายอากาศเท่านั้น EVSE สื่อสารกระแสไฟที่ใช้งานได้สูงสุดใน EV โดยการปรับความกว้างของสัญญาณนำร่อง: รอบหน้าที่ 16% คือ 10 A, 25% เป็น 16 A, 50% เป็น 32 A และ 90% เป็นค่าใช้จ่ายที่รวดเร็ว [63] สายไฟไม่ได้ทำอยู่จนกว่าจะมี EV และได้ขอเรียกเก็บ; กล่าวคือรัฐ C หรือ D

EVSE ดึงข้อมูลควบคุมการบินด้วย± 12 V ผ่านตัวต้านทานความละเอียด 1 kΩหลังจากนั้นจะตรวจจับแรงดันไฟฟ้า CP จะเชื่อมต่อกันใน EV ผ่านไดโอดและความต้านทานที่เกี่ยวข้องกับ PE ความต้านทานใน EV สามารถจัดการโดยการเปลี่ยนค่าความต้านทานแบบคู่ขนานกับตัวต้านทานการตรวจจับ 2.74 kΩที่เชื่อมต่ออยู่เสมอ [64]


สงวนลิขสิทธิ์© BESEN-Group สงวนลิขสิทธิ์