SAE J1772 Standard (TYPE1 EV Charging Plug)
- Apr 16, 2017 -

SAE J1772 ( IEC Type 1) هي مواصفة أمريكا الشمالية للوصلات الكهربائية للمركبات الكهربائية التي تحتفظ بها SAE International ولها العنوان الرسمي "SAE Surface Vehicle Recommended Practice J1772، SAE Electric Charring Charge Coupler". [1] وهو يغطي الشروط العامة المادية والكهربائية وبروتوكولات الاتصال ومتطلبات الأداء لنظام شحن التوصيل الكهربي للمركبة وقارنة التوصيل. والقصد من ذلك هو تعريف معمارية نظام الشحن الموحد للمركبة الكهربائية بما في ذلك المتطلبات التشغيلية والمتطلبات الوظيفية والأبعاد لموصل مدخل السيارة والتزاوج.


التاريخ

موصل Avcon الأقدم ، معروض هنا على فورد Ranger EV

الحافز الرئيسي لتطوير SAE J1772 جاء من مجلس كاليفورنيا لشؤون الموارد الجوية. كانت المركبات الكهربائية مثل جنرال موتورز EV1 تستخدم قارنات الشاحن الحثي. وقد تم استبعاد هذه الإقتران لصالح اقتران موصّل لتزويد الكهرباء لإعادة الشحن مع مجلس موارد الهواء في كاليفورنيا بالاستقرار على معيار SAE J1772-2001 [2] كواجهة الشحن للمركبات الكهربائية في كاليفورنيا في يونيو 2001. [3] موصل مستطيل متوافق مع مواصفات SAE J1772 REV NOV 2001 التي كانت قادرة على توصيل ما يصل إلى 6.6 كيلو واط من الطاقة الكهربائية. [4] (صور ووصف هذا الموصل المستطيل القديم "AVCon الرابط" و "AVCon مدخل" في [5] )

كلفت لائحة CARB لعام 2001 استخدام SAE J1772-2001 بداية من سنة 2006 النموذجية. تم طلب المتطلبات اللاحقة لتيارات أعلى من التي يمكن أن يوفرها موصل Avcon. أدت هذه العملية إلى اقتراح تصميم موصل دائري جديد من قبل يازاكي يسمح بزيادة توصيل الطاقة حتى 19.2 كيلوواط التي يتم تسليمها عبر طور واحد 120-240 فولت تيار متردد حتى 80 أمبير. في عام 2008 ، نشرت CARB مشروع تعديل على القسم 1962.2 العنوان 13 الذي يفرض استخدام معيار SAE J1772 القادم بداية من سنة 2010 النموذجية. [6]

اكتب 1 "J1772" (اليابان / الولايات المتحدة) بطء موصل التيار المتردد

تمّ تجهيز سدّ يازاكي الذي تمّ تصميمه وفقًا لمعيار SAE J1772 الجديد بنجاح في UL. تم التصويت على المواصفات القياسية في وقت لاحق من قبل لجنة SAE في يوليو 2009. [7] في 14 يناير 2010 تم تبني SAE J1772 REV 2009 من قبل مجلس SAE Motor Vehicle. [8] وتشمل الشركات المشاركة في أو تدعم المعايير المنقحة لعام 2009: Smart ، و Chrysler ، و GM ، و Ford ، و Toyota ، و Honda ، و Nissan ، و Tesla.

تمت إضافة مواصفات الموصل SAE J1772-2009 إلى المواصفة القياسية الدولية IEC 62196-2 ("الجزء 2: توافق الأبعاد ومتطلبات التبادل من أجل ملحقات دبوس التماس وأنبوب الاتصال") بالتصويت على المواصفات النهائية للإغلاق في مايو 2011. [9] يعتبر موصل SAE J1772 تطبيقًا "من النوع 1" يوفر مهايئًا لمرحلة واحدة. [10]

معدات المركبات

تم اعتماد SAE J1772-2009 من قبل مصنعي السيارات للمركبات الكهربائية بعد عام 2000 مثل الجيل الثالث من شفروليه فولت ونيسان ليف كنماذج مبكرة. أصبح الموصل جهازًا قياسيًا في سوق الولايات المتحدة نظرًا لتوفر محطات الشحن بنوع القابس هذا في شبكة السيارات الكهربائية في البلاد (بمساعدة تمويل مثل ChargePoint America program drawing منح من أحكام قانون الإنعاش الأمريكي وإعادة الاستثمار) .

تم تجهيز الإصدارات الأوروبية بمدخل SAE J1772-2009 أيضًا حتى استقرت صناعة السيارات على موصل IEC Type 2 "Mennekes" كمدخل قياسي - نظرًا لأن جميع موصلات IEC تستخدم نفس بروتوكول إشارات SAE J1772 الذي يبيعه مصنعو السيارات إما مع مدخل SAE J1772-2009 أو مدخل IEC من النوع 2 اعتمادًا على السوق. توجد أيضًا محولات (سلبية) متوفرة يمكنها تحويل J1772-2009 إلى IEC Type 2 والعكس. والفرق الوحيد هو أن معظم الإصدارات الأوروبية لديها شاحن محمول على متن الطائرة يمكنه الاستفادة من الطاقة الكهربائية ثلاثية الطور ذات الجهد العالي والقيود الحالية حتى بالنسبة لنفس طراز السيارة الكهربائية الأساسية (مثل شيفروليه فولت / أوبل أمبيرا).

نظام الشحن المشترك (CCS)

المادة الرئيسية: الجمع بين نظام الشحن اكتب 1 CCS بطء AC وموصل DC سريع

تقوم SAE بتطوير متغير Combo Coupler للموصل J1772-2009 مع دبابيس إضافية لاستيعاب DC سريع الشحن عند 200-450 فولت DC و 90 كيلو واط. وسيستخدم هذا أيضًا تقنية Power Line Carrier للتواصل بين السيارة والشاحن خارج الشبكة والشبكة الذكية. [11] وافق سبعة من شركات تصنيع السيارات (أودي ، وبي أم دبليو ، ودايملر ، وفورد ، وجنرال موتورز ، وبورش ، وفولفو ، وفولكس واجن) على تقديم "نظام الشحن المشترك" في منتصف عام 2012. [12] كانت المركبات الأولى التي تستخدم مقبس SAE Combo هي سيارة BMW i3 التي تم إصدارها في أواخر عام 2013 ، وتم إصدار شفروليه سبارك EV في عام 2014. [13] وفي أوروبا ، تعتمد قارنات التحرير والسرد على موصل شحن AC 2 (VDE). الحفاظ على التوافق التام مع مواصفات SAE للشحن DC وبروتوكول GreenPHY PLC. [14]

الخصائص

الموصل

تم تصميم الموصل J1772-2009 للأنظمة الكهربائية أحادية الطور ذات 120 فولت أو 240 فولت مثل تلك المستخدمة في أمريكا الشمالية واليابان. يحتوي موصل القطر المستدير 43 ملليمتر (1.7 بوصة) على خمسة دبابيس ، بثلاثة أحجام دبابيس مختلفة (تبدأ بالأكبر) ، لكل من:

  • خط AC 1 و 2

  • دبوس الأرض

  • الكشف عن قرب ، والتحكم في الطيار

الكشف عن قرب
يمنع حركة السيارة أثناء توصيلها بالشاحن.
طيار التحكم
خط الاتصال المستخدم لتنسيق مستوى الشحن بين السيارة والشاحن بالإضافة إلى معلومات أخرى.

موجة مربعة kHz 1 عند ± 12 فولت ناتجة عن معدات إمداد المركبات الكهربائية (EVSE ؛ أي محطة الشحن) على طيار التحكم للكشف عن وجود السيارة ، وتوصيل الحد الأقصى المسموح به لشحن التيار ، والتحكم في الشحن. [15]

تم تصميم الموصل لتحمل 10000 دورة تزاوج (اتصال وفصل) والتعرض للعناصر. مع دورة واحدة للتزاوج في اليوم الواحد ، يجب أن يتجاوز عمر الموصل 27 عامًا.

شحن

يحدد المعيار J1772 مستويين للشحن: [٨]


الجهد االكهربى مرحلة تيار الذروة قوة
مستوى AC 1 120 فولت على مرحلة واحدة 16 أ 1.92 كيلو واط
مستوى AC 2 240 فولت مرحلة تقسيم 32 ألف (2001)
80 ألف (2009)
7.68 كيلو واط
19.20 كيلو واط

كما اقترحت لجنة SAE J1772 موصل DC يعتمد على شكل الموصل SAE J1772-2009 AC مع دبابيس DC ودبابات إضافية لدعم الشحن عند 200-450 فولت تيار مستمر و 80 أمبير (36 كيلوواط) لمستوى التيار المباشر 1 وما يصل إلى 200 A (90 kW) لمستوى DC 2 [16] بعد تقييم موصل J1772-2009 مقابل تصميمات أخرى بما في ذلك موصل JARI / TEPCO المستخدم بواسطة بروتوكول CHAdeMO DC للشحن السريع. [17] لم يتم تحديد مستويات الشحن الخاصة بـ SAE DC Level 3 ، ولكن المعيار الذي كان موجودًا اعتبارًا من عام 2009 لديه القدرة على الشحن عند 200-600 فولت تيار مستمر بحد أقصى 400 ألف (240 كيلوواط).

على سبيل المثال ، شاحن 240 كيلو واط الذي يشحن مركبة توصيل ، مثل BMW i3 مع موسع النطاق الذي يحصل على 100 ميل لكل 21.7 كيلووات ساعة (155 ميجا بيكسل ، 217 واط لكل ميل) ، سيحصل على حوالي 18 ميل من المدى في الدقيقة سائق ينفق الشحن طوال عمر السيارة. ولتوضيح ذلك ، فإن سيارة فورد توروس FWD 3.5L ، التي تقارنها وكالة حماية البيئة كسيارة جديدة متوسطة الحجم تعمل بالبنزين فقط ، تحصل على 23 ميجا بيكسل ، وهذا يعني أن مضخة البنزين التي تضخ 7 جالون في الدقيقة ، تعطي 161 ميلاً من المدى في كل دقيقة سائق ينفق ضخ الغاز طوال عمر السيارة. [18]

سلامة

يشتمل معيار J1772 على عدة مستويات من الحماية من الصدمات ، مما يضمن سلامة الشحن حتى في الظروف الرطبة. جسديا ، يتم عزل دبابيس الاتصال في الجزء الداخلي من الموصل عند التزاوج ، مما يضمن عدم الوصول المادي لتلك المسامير. عند عدم التزاوج ، لا تحتوي موصلات J1772 على جهد كهربائي عند المسامير ، [19] ولا تتدفق قوة الشحن حتى يتم توجيهها بواسطة السيارة. [17]

دبابيس الطاقة هي من النوع الأول ، الصنف الأخير. إذا كان القابس في منفذ شحن السيارة وشحنه ، وتمت إزالته ، فستفقد طواعية التحكم ودبوس اكتشاف القرب أولاً مما يؤدي إلى فتح مرحل الطاقة في محطة الشحن ، مما يؤدي إلى قطع جميع التدفق الحالي إلى القابس J1772. هذا يمنع أي arcing على دبابيس الطاقة ، وإطالة أمد حياتها. يتم توصيل دبوس الكشف عن قرب أيضًا بموصل يتم تشغيله عند الضغط على زر قطع الاتصال المادي عند إزالة الموصل من السيارة. هذا يؤدي إلى تغيير المقاومة على دبوس القرب الذي يقود شاحن السيارة على متن الطائرة لوقف الرسم الحالي مباشرة قبل سحب الموصل.

إرسال الإشارات

تم تصميم بروتوكول التشوير بحيث [17]

دائرة الإشارة J1772

  • معدات العرض إشارات وجود طاقة مدخلات التيار المتردد

  • السيارة بالكشف عن المكونات عبر الدائرة القربية (وبالتالي يمكن للمركبة منع القيادة بعيدًا أثناء الاتصال)

  • وظائف التحكم الطيار تبدأ

    • معدات التموين بالكشف عن المكونات في السيارة الكهربائية

    • تشير معدات التوريد إلى استعداد السيارة الكهربائية (PEV) لتزويد الطاقة

    • يتم تحديد متطلبات التهوية PEV

    • توريد معدات القدرة الحالية المقدمة إلى PEV

  • PEV أوامر تدفق الطاقة

  • تقوم معدات PEV والإمداد بمراقبة استمرارية أرضية السلامة بشكل مستمر

  • تهمة مستمرة كما هو محدد من قبل PEV

  • قد يتم قطع الشحن عن طريق فصل القابس من السيارة

تم وصف المواصفات الفنية أولاً في نسخة 2001 من SAE J1772 ومن ثم المواصفة IEC 61851-1 و IEC TS 62763: 2013. تضع محطة الشحن 12 فولت على الطيار التلامسي (CP) والطيار القريب (أيضا ، التوصيل الحالي ؛ PP) لقياس فرق الجهد. هذا البروتوكول لا يتطلب دوائر متكاملة ، والتي ستكون مطلوبة لبروتوكولات الشحن الأخرى ، مما يجعل SAE J1772 متين وقابل للتشغيل من خلال نطاق درجة حرارة من 40 درجة مئوية إلى +85 درجة مئوية.

ترسل محطة الشحن موجة مربعة 1 كيلو هرتز على الطيار التلامسي المتصل إلى الأرض المحمية على جانب السيارة عن طريق المقاوم والثنائي (نطاق الجهد ± 12.0 ± 0.4 فولت). تكون الأسلاك الحية لمحطات الشحن العامة ميتة دائمًا إذا كانت الدائرة CP-PE (الأرضية الواقية) مفتوحة ، على الرغم من أن المعيار يسمح بتيار شحن كما هو في الوضع 1 (أقصى 16 أ). إذا كانت الدائرة مغلقة ، يمكن لمحطة الشحن أيضًا اختبار الأرض الواقية لتعمل. يمكن للمركبة طلب حالة شحن عن طريق تعيين المقاوم ؛ باستخدام 2.7 كيلوجرام ، يتم الإعلان عن مركبة متوافقة مع الوضع 3 ( الكشف عن السيارة ) والتي لا تتطلب الشحن. اﻟﺗﺣوﯾل إﻟﯽ ٨٨٠ Ω اﻟﻣرﮐﺑﺔ ﻋﻟﯽ اﺳﺗﻌداد ﻟﻟﺷﺣن واﻟﺗﺑدﯾل إﻟﯽ ٢٤٠ requests طﻟﺑﺎت اﻟﻣرﮐﺑﺔ ﻣﻊ ﺷﺣن اﻟﺗﮭوﯾﺔ وﻓﻲ ھذه اﻟﺣﺎﻟﺔ ﯾﺗم ﺗوﻓﯾر طﺎﻗﺔ اﻟﺷﺣن ﻓﻘط إذا ﺗم ﺗﮭوﯾﺔ اﻟﻣﻧطﻘﺔ (أي ﻓﻲ اﻟﺧﺎرج). يمكن لمحطة الشحن استخدام إشارة الموجة لوصف التيار الأقصى المتاح من محطة الشحن بمساعدة تشكيل عرض النبضة: 16٪ PWM هو 10 أقصى ، و PWM 25٪ هو 16 أمبير كحد أقصى ، و 50 PWM هو 32 A كحد أقصى و 90٪ PWM أعلام خيار شحن سريع. [20]

توضح أمثلة دارات خط الطيار في SAE J1772: 2001 أن الحلقة CP-PE الحالية متصلة بشكل دائم عبر المقاوم 2.74 kΩ مما يجعل انخفاض الجهد من +12 V إلى +9 V عند توصيل كابل إلى محطة الشحن الذي ينشط مولد الموجة. يتم تنشيط الشحن عن طريق إضافة مقاوم مواز 1.3 kΩ مما يؤدي إلى انخفاض الجهد إلى +6 V أو بإضافة 270 Ω المقاوم للتهوية المطلوبة مما يؤدي إلى انخفاض الجهد إلى +3 V. وبالتالي يمكن أن تتفاعل محطة الشحن من خلال التحقق من مدى الجهد الموجود في حلقة CP-PE. [21] لاحظ أن الصمام الثنائي سوف يعمل فقط على انخفاض الجهد في المدى الموجب ؛ أي جهد سلبي في حلقة CP-PE سيغلق التيار كخطأ فادح (مثل لمس المسامير).

الحالة الأساسية حالة الشحن المقاومة ، CP-PE المقاومة ، R2 الجهد ، CP-PE
الحالة تعليق مفتوح أو ∞ Ω
+12 ف
الحالة ب الكشف عن مركبة 2740 Ω
+ 9 ± 1 V
الحالة ج جاهز (شحن) 882 Ω 1300 Ω + 6 ± 1 V
الحالة د مع التهوية 246 Ω 270 Ω + 3 ± 1 فولت
الحالة هـ لا توجد قوة (تغلق)

0 ف
الحالة F خطأ

−12 فولت

تشير دورة العمل PWM لإشارة CP 1 كيلو هرتز إلى الحد الأقصى المسموح به تيار التيار الكهربائي. وفقا ل SAE يتضمن منفذ مأخذ ، كابل ومدخل السيارة. في الولايات المتحدة ، يتم تقسيم تعريف ampacity (قدرة الأمبير ، أو القدرة الحالية) للتشغيل المستمر وقصير الأجل. [20] تعرف SAE قيمة الأمتزازات التي تستمد من صيغة تعتمد على الدارة الكاملة 1 ms (للإشارة kHz 1) ويكون أقصى معدل أمبير مستمر هو 0.6 A لكل 10 µs (مع أدنى 100 givings يعطي 6 A وأعلى 800 givings يعطي 48 A). [21]

دورة العمل PWM تشير إلى قدرة الأمبير [20]
PWM SAE مستمر SAE المدى القصير
50٪ 30 أ 36 ذروة
40٪ 24 أ 30 ذروة
30٪ 18 أ 22 ذروة
25٪ 15 أ 20 ذروة
16٪ 9.6 أ
10٪ 6 أ

يُسمى دبوس ، PP ، أيضًا بـ plug plug حيث يصف pinout SAE J1772 المفتاح ، S3 ، على أنه مرتبط ميكانيكياً بمشغل تحرير قفل الموصل. أثناء الشحن ، يربط جانب EVSE حلقة PP-PE عبر S3 و 150 Ω R6 ؛ عند فتح مشغل التشغيل ، يتم إضافة 330 Ω R7 في حلقة PP-PE على جانب EVSE الذي يعطي إزاحة للجهد على الخط للسماح للمركبة الكهربائية بالبدء في إغلاق مغلق قبل الفصل الفعلي لمسامير طاقة الشحن. على الرغم من ذلك ، لا تقدم العديد من كبلات محول الطاقة المنخفضة تأمين الكشف عن حالة المحرك على طرف PP.

P1901 الاتصالات باورلاين

في معيار محدث مستحق في عام 2012 ، تقترح SAE استخدام اتصالات خط الطاقة ، وتحديدًا IEEE 1901 ، بين السيارة ومحطة الشحن خارج الشبكة والشبكة الذكية ، دون الحاجة إلى دبوس إضافي ؛ تشارك SAE و IEEE Standards Association مسودات معاييرهم المتعلقة بالشبكة الذكية وكهربة السيارة. [22]

تتوافق اتصالات P1901 مع معايير 802.x الأخرى عبر معيار IEEE 1905 ، مما يسمح بالاتصال التعسفي المستند إلى بروتوكول الإنترنت مع السيارة أو العداد أو الموزع ، والمبنى الذي توجد فيه أجهزة الشحن. يتضمن P1905 الاتصالات اللاسلكية. في تطبيق واحد على الأقل ، يحدث الاتصال بين EV EVEC و PEV على اللوحة الطيار لموصل SAE J1772 عبر اتصال خط الطاقة PHP HomePlug Green (PLC). [23] [24] [25]

محطات الشحن المتوافقة

في أمريكا الشمالية واليابان ، شيفروليه فولت ، [26] نيسان ليف ، [27] Mitsubishi i-MiEV ، Toyota Prius Plug-in Hybrid ، محرك كهربائي ذكي و Kia Soul EV تأتي جميعها مع 120 شاحنًا محمولًا يصل إلى 120 توصيل قابس V لمقبس السيارة J1772 ؛ في البلدان التي تكون فيها شبكة التيار الكهربائي 220-230 فولت شائعة ، يمكن أن يؤدي التوصيل الكهربائي المشترك لـ EVSE الذي يتم توفيره بشكل شائع مع السيارة إلى شحن المستوى 2 من قابس التيار الكهربائي المحلي ، وإن كان في تيار أقل من محطة شحن عالية التيار مخصصة.

المنتجات المتوافقة مع SAE J1772-2009 تشمل:

  • محطة شحن AeroVironment الرئيسية لنيسان ليف [28]

  • BTCPower (Broadband TelCom Power، Inc.) ، أول شاحن سريع سريعًا متوفرًا في الولايات المتحدة في الولايات المتحدة [29] [30]

  • محطات الشحن المنزلية من Bosch Power Max

  • منتجات ClipperCreek تشمل CS-40 ، [31] LCS-25 [32] و LCS-25p ، [33] HCS-40. [34] المنتج ذو التيار الأعلى للشحن هو CS-100. [35]

  • ChargePoint CT4000 أحدث شاحن ذكي ، وإدارة الكابلات ، وخدمات سائق CT500 ، CT2000 ، CT2100 ، و CT2020 عائلات محطات الشحن ChargePoint Networked [36]

  • EATON [2] Pow-R-Station عائلة محطات شحن السيارات الكهربائية [37]

  • ECOtality Blink منزل الجدار جبل ومحطات الشحن التجارية القائمة [38] [39]

  • محرك كهربائي Werks JuiceBox المصدر المفتوح 18 كيلوواط 75 ألف EVSE

  • EVSEadapters EVSE240V16A 240V 16A المحمولة المستوى 2 EVSE

  • EVoCharge - قابل للسحب بكرة EVSE مصممة لدعم الأسواق السكنية والتجارية والصناعية.

  • GE Wattstation متاح في عام 2011 [40]

  • GoSmart Technologies ChargeSPOT من محطات الشحن

  • GRIDbot "UP" عائلة من محطات الشحن

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

  • محطات شحن المنازل Leviton evr-green [sic] في مجموعة من مستويات الطاقة ، مع مجموعة ما قبل الأسلاك منفصلة تسمح لأحد بتوصيل مقبس NEMA 6 240 V [41]

  • حلول شنايدر إلكتريك / سكوير د EVLink لشحن الحلول السكنية والتجارية والأسطول.

  • سيمنز VersiCharge فعالة من حيث التكلفة ، شبه العام ، ومستوى الأسطول 2 EV الشحن.

  • محطات شحن SemaConnect ChargePro

  • Shorepower Technologies ePump Line of EVSE customizable حلول داخلية وخارجية للسيارات والشاحنات.

  • TucsonEV - J1772 مهايئ التوصيل ، J1772 أسلاك التمديد ، المداخل والمقابس مع أو بدون سلك ، J1772 متوافق مع EVSE لـ 240 V / 30 A ، Zero Motorcycle إلى J1772 Adapter ، محول Tesla UMC إلى J1772 ، 30A و 40 A EV UL.

  • تشمل مجموعة منتجات CIRCONTROL CIRCARLIFE البنية التحتية لشحن EV مع وحدات تثبيت ما بعد وحائط مع معيار J1772

  • مشروع OpenEVSE - تصميم مفتوح المصدر لـ EVSE.

  • شاحن eStation Level 2 من Vega. جزء من شبكة شبكة الإنترنت في سري لانكا



زوج من: مجاناً

في المادة التالية : J1772 إلى IEC62196-2 EV موصل يمكن موصل لأوراق

حقوق الطبع والنشر © مجموعة بيسن جميع الحقوق محفوظة.