IEC 62196-2 տիպի 1 J1772 և տիպի 2 համակարգերի համեմատություն

Էլեկտրական մեքենաների գլոբալ լիցքավորման ստանդարտների վերջնական տեխնիկական ուղեցույց. 1-ին տիպի J1772 և 2-րդ տիպի IEC 62196-2 համակարգերի, ցանցային տոպոլոգիայի, հաղորդակցման արձանագրությունների և խելացի ենթակառուցվածքների համապարփակ համեմատություն

1. Ներածություն. Էլեկտրաֆիկացման գլոբալ անցումը և ստանդարտացված լիցքավորման դերը

Համաշխարհային ավտոմոբիլային լանդշաֆտը ենթարկվում է փոփոխության՝ ներքին այրման շարժիչներից (ICE) անցում կատարելով էլեկտրական շարժիչի: Այս անցման կենտրոնում է այն աջակցող ենթակառուցվածքը՝ էլեկտրական տրանսպորտային միջոցների մատակարարման սարքավորումները (EVSE), որոնք սովորաբար անվանում են էլեկտրական լիցքավորիչներ: Քանի որ էլեկտրական տրանսպորտային միջոցների (EV) կիրառումը արագանում է, լիցքավորման ստանդարտների տեխնիկական նրբությունները հասկանալը դառնում է առաջնային նշանակություն ունեցող ինժեներների, քաղաքականության մշակողների և սպառողների համար:

Էլեկտրական մեքենաների լիցքավորման ստանդարտների մշակումը պատմականորեն մասնատված է եղել՝ ազդված տարածաշրջանային էլեկտրական ցանցերի ճարտարապետությամբ, կարգավորող միջավայրերով և ավտոմոբիլային արտադրողների ռազմավարական շահերով: Այսօր փոփոխական հոսանքի (AC) լիցքավորման շուկայում գերիշխող են երկու հիմնական ստանդարտներ՝ 1-ին տեսակը (SAE J1772) և 2-րդ տեսակը (IEC 62196-2): Չնայած երկուսն էլ ծառայում են նույն հիմնարար նպատակին՝ էլեկտրական էներգիան ցանցից փոխանցել մեքենայի ներկառուցված լիցքավորիչին, դրանց տեխնիկական իրականացումները, ֆիզիկական դիզայնը և հաղորդակցման արձանագրությունները զգալիորեն տարբերվում են:

Այս հոդվածը ներկայացնում է 1-ին և 2-րդ տիպի լիցքավորման համակարգերի խորը տեխնիկական վերլուծություն: Մենք կուսումնասիրենք դրանց ճարտարապետական ​​տարբերությունները, տարբեր գլոբալ ցանցի տոպոլոգիաներին հարմարվողականությունը, դրանց հաղորդակցման ազդանշանների ֆիզիկան և անվտանգության մեխանիզմները, որոնք պաշտպանում են և՛ օգտատիրոջը, և՛ տրանսպորտային միջոցին: Ավելին, մենք կուսումնասիրենք, թե ինչպես են տարբեր երկրներում բնակելի տների հզորության սահմանափակումները ազդում լիցքավորման արագության վրա և ի հայտ եկող միտումները, որոնք ձևավորում են էլեկտրական մեքենաների էկոհամակարգում ստանդարտացված, խելացի փոխկապակցվածության ապագան:

2. 1-ին տիպի (SAE J1772) ճարտարապետություն. Պատմություն, PIN կոնֆիգուրացիա և Հյուսիսային Ամերիկայի գերիշխանություն

1-ին տիպի միակցիչը, որը պաշտոնապես հայտնի է որպես SAE J1772 ստանդարտ, Հյուսիսային Ամերիկայում և Ճապոնիայում օգտագործվող հիմնական փոփոխական հոսանքի լիցքավորման միջերեսն է: Մշակված լինելով Ավտոմոբիլային ինժեներների ընկերության (SAE) կողմից՝ այն նախատեսված է այդ տարածաշրջաններում գտնվող միաֆազ էլեկտրական ցանցերի հատուկ կարիքները բավարարելու համար:

2.1 Պատմական համատեքստ և դիզայնի փիլիսոփայություն

J1772 ստանդարտն առաջին անգամ առաջարկվել է 2001 թվականին և մի քանի անգամ վերանայվել է՝ իր ներկայիս տեսքին հասնելու համար: Նախագծման հիմնական նպատակն էր ստեղծել անվտանգ, հուսալի և օգտագործողին հարմար ինտերֆեյս 1-ին մակարդակի (120 Վ) և 2-րդ մակարդակի (240 Վ) լիցքավորման համար: Եվրոպական ցանցերի բազմաֆազ պահանջներից տարբերվող, Հյուսիսային Ամերիկայի բնակելի ցանցը հիմնականում բաժանված փուլային է, ապահովելով երկու 120 Վ լարում, որոնք կարող են համակցվել 240 Վ ծառայության համար: Հետևաբար, 1-ին տիպի միակցիչը օպտիմալացվել է բարձր հոսանքի միաֆազ մատակարարման համար:

2.2 Ֆիզիկական PIN կոնֆիգուրացիա

1-ին տիպի միակցիչն ունի հինգ կոնտակտային դասավորություն.

1. L1 (Գիծ 1):Հիմնական հոսանքի հաղորդիչը։
2. L2/N (Գիծ 2 կամ չեզոք):120 Վ 1-ին մակարդակի լիցքավորման դեպքում սա ծառայում է որպես չեզոք։ 240 Վ 2-րդ մակարդակի լիցքավորման դեպքում սա ծառայում է որպես երկրորդ 120 Վ փուլ (L2):
3. PE (Պաշտպանիչ հողանցում):Անվտանգության հողանցման միացում, որը ապահովում է, որ մեքենայի շասսին միացված է ցանցի հողանցմանը։
4. CP (Կառավարման օդաչու):Կապի գիծը, որն օգտագործվում է EVSE-ի և մեքենայի միջև լիցքավորման պարամետրերը բանակցելու համար։
5. CS (Վերահսկողության կառավարում) / Մոտիկության օդաչու (PP):Հետադարձ կապի օղակ, որը հայտնաբերում է, թե արդյոք խրոցը լիովին տեղադրված է, և թույլ է տալիս մեքենային կասեցնել շարժումը լիցքավորման ընթացքում։

2.3 Էլեկտրական բնութագրեր և սահմաններ

1-ին տիպի ստանդարտը աջակցում է մինչև 80 ամպեր փոփոխական հոսանքի լիցքավորում, որը 240 Վ լարման դեպքում թարգմանվում է մինչև 19.2 կՎտ առավելագույն հզորության: Այնուամենայնիվ, բնակելի 1-ին տիպի լիցքավորիչների մեծ մասը աշխատում է 16 Ա (3.8 կՎտ) և 48 Ա (11.5 կՎտ) սահմաններում, ինչը համապատասխանում է սովորական ներկառուցված լիցքավորիչների հնարավորություններին: Միացումների ֆիզիկական դիզայնը ամուր է, նախատեսված է հազարավոր ցիկլերի ընթացքում բարձր ջերմային բեռների դիմադրելու համար: 1-ին տիպի միացման բնորոշ առանձնահատկություններից մեկը դրա ձեռքով ամրացման մեխանիզմն է, որը պահանջում է, որ օգտագործողը սեղմի ձգանը՝ միացումը մեքենայի մուտքից հանելու համար:

3. 2-րդ տիպի (IEC 62196-2) ճարտարապետություն. Մենեկեսի ստանդարտ, մոդուլային դիզայն և եվրոպական բազմակողմանիություն

Քանի որ եվրոպական շուկան ձգտում էր ստանդարտացնել էլեկտրական մեքենաների լիցքավորումը, այն բախվեց մեկ այլ մարտահրավերի՝ եռաֆազ էլեկտրական համակարգերի տարածվածությանը բնակելի և առևտրային տարածքներում: Լուծումը 2-րդ տիպի միակցիչն էր, որը հաճախ անվանում են «Մեննեքսի» միակցիչ՝ այն նախագծած գերմանական ընկերության անունով:

3.1 IEC 62196-2-ին անցնելը

Միջազգային էլեկտրատեխնիկական հանձնաժողովը (IEC) 2-րդ տիպի միակցիչը ընդունել է որպես IEC 62196 ստանդարտի մաս: Ի տարբերություն 1-ին տիպի միակցիչի, որը բնույթով սահմանափակված է միաֆազային աշխատանքով, 2-րդ տիպի միակցիչը ի սկզբանե նախագծվել է որպես մոդուլային և ապագային հարմար: Այն կարող է աջակցել միաֆազ, բաժանված փուլային և եռաֆազ փոփոխական հոսանքի մատակարարմանը:

3.2 Յոթ-փինային դասավորություն և ֆունկցիոնալություն

2-րդ տիպի միակցիչն օգտագործում է յոթ կոնֆիգուրացիա՝

1. L1, L2, L3:Երեք առանձին ֆազային հաղորդիչներ, որոնք թույլ են տալիս ապահովել եռաֆազ էլեկտրամատակարարում։
2. N (Չեզոք):Նվիրված չեզոք հաղորդիչ, որը կարևոր է եռաֆազ համակարգերի համար, որտեղ բեռը կարող է անհավասարակշռված լինել։
3. PE (Պաշտպանիչ հող):Անվտանգության հողամասը։
4. CP (Կառավարման օդաչու):Ազդանշանային գիծը (գործառույթով նույնական է J1772-ին):
5. PP (Մոտեցման օդաչու):Օգտագործվում է խցանի առկայությունը հայտնաբերելու և, 2-րդ տիպի ստանդարտում, դիմադրության կոդավորված համակարգի միջոցով մալուխի հոսանքի թողունակությունը հաղորդելու համար։

3.3 Բազմակողմանիություն և հզորության սահմանափակումներ

2-րդ տիպի միակցիչը զգալիորեն ավելի հզոր է, քան 1-ին տիպի միակցիչը։ Եռաֆազ կոնֆիգուրացիայում այն ​​կարող է ապահովել մինչև 63 ամպեր մեկ փուլի համար, տեսականորեն ապահովելով մինչև 43 կՎտ փոփոխական հոսանքի հզորություն (չնայած 22 կՎտ-ն գործնական սահմանն է հանրային և բնակելի եռաֆազ կայանքների մեծ մասի համար)։ Նույնիսկ միաֆազ ռեժիմում այն ​​կարող է համապատասխանել 1-ին տիպի միակցիչի աշխատանքին։ Ավելին, մեքենայի 2-րդ տիպի մուտքը նախագծված է համատեղելի լինելու CCS2-ի (համակցված լիցքավորման համակարգ) հետ՝ բարձր արագությամբ հաստատուն հոսանքի լիցքավորման համար, ավելացնելով երկու մեծ հաստատուն հոսանքի միակցիչ փոփոխական հոսանքի միջերեսի տակ։

4. Հզորության փուլային դինամիկա. Միաֆազ արդյունավետության և եռաֆազ հզորության մատակարարման համեմատություն

1-ին և 2-րդ տիպի համակարգերի միջև ամենահիմնարար տեխնիկական տարբերությունը կայանում է էլեկտրական փուլերի կառավարման մեջ։ Սա պարզապես միակցիչի ընտրություն չէ, այլ ցանցի հիմքում ընկած ենթակառուցվածքի արտացոլում։

4.1 Միաֆազային սահմանափակումներ 1-ին տիպի դեպքում

1-ին տիպի համակարգում տրանսպորտային միջոցի ներկառուցված լիցքավորիչը (OBC) նախատեսված է մեկ փոփոխական հոսանքի աղբյուրից էներգիա ստանալու համար: Լիցքավորման արագությունը մեծացնելու համար միակ փոփոխականները, որոնք կարող են կարգավորվել, լարումն (120 Վ-ից մինչև 240 Վ) և հոսանքն են (ամպերաժ): Քանի որ ԱՄՆ-ում բնակելի վահանակները սովորաբար սահմանափակվում են 200 Ա ընդհանուր սպասարկմամբ, 50 Ա-ից բարձր հզորությամբ էլեկտրական մեքենաների համար նախատեսված էլեկտրական սխեմաները պահանջում են ենթակառուցվածքների զգալի արդիականացում: Բարձր հոսանքի միաֆազ լիցքավորումը նաև մեծ ջերմային բեռ է ստեղծում լարերի և միակցիչների վրա:

4.2 Եռաֆազային առավելությունները 2-րդ տիպի դեպքում

2-րդ տիպի համակարգերը օգտագործում են Եվրոպայում, Ասիայի և Օվկիանիայի որոշ հատվածներում տարածված եռաֆազ ցանցերը: Հզորությունը երեք փուլերի միջև բաշխելով՝ համակարգը կարող է ապահովել շատ ավելի բարձր ընդհանուր հզորություն՝ յուրաքանչյուր փուլի համար ավելի ցածր ամպերաժներով: Օրինակ, 11 կՎտ հզորությամբ լիցքավորիչը օգտագործում է 16 Ա երեք փուլերի համար (3 x 230 Վ x 16 Ա ≈ 11 կՎտ): Նույն 11 կՎտ հզորությանը հասնելու համար միաֆազ 1-ին տիպի համակարգում հոսանքը պետք է լինի մոտավորապես 46 Ա (240 Վ x 46 Ա ≈ 11 կՎտ):

2-րդ տիպի համակարգերում յուրաքանչյուր փուլի համար ցածր ամպերաժը հանգեցնում է.

• Ջերմության առաջացման նվազում.Մալուխների և միակցիչների ավելի քիչ դիմադրողական տաքացում։
• Փոքր մալուխի հատույթներ՝Ավելի թեթև, ավելի ճկուն մալուխներ՝ նույն հզորության համար։
• Ցանցի կայունություն՝Եռաֆազ լիցքավորումը ապահովում է ցանցին ավելի հավասարակշռված բեռ, նվազեցնելով փուլային անհավասարակշռության և տեղական բաշխիչ տրանսֆորմատորում չեզոք հոսանքի խնդիրների ռիսկը։

4.3 Արդյունավետություն և փոխակերպում

Տեխնիկական տեսանկյունից, ներկառուցված լիցքավորիչի արդյունավետությունը նույնպես տուժում է: Եռաֆազ փոփոխական հոսանքը ավելի սահուն է վերածվում հաստատուն հոսանքի, քան միաֆազ փոփոխական հոսանքը, ինչը պահանջում է ավելի քիչ կոնդենսատորային ֆիլտրում՝ մարտկոցի համար կայուն հաստատուն լարում ապահովելու համար: Սա կարող է հանգեցնել եռաֆազ OBC-ներում մի փոքր ավելի բարձր փոխակերպման արդյունավետության՝ համեմատած դրանց միաֆազ համարժեքների հետ:

(1-ին բլոկի ավարտ։ Շարունակելով հաջորդ բլոկում՝ անհրաժեշտ երկարությանը և խորությանը հասնելու համար։)

5. Սիգնալի ամբողջականություն և հաղորդակցություն. CP (կառավարման օդաչու) և PP (մոտակայքի օդաչու) ֆունկցիաների մանրամասն վերլուծություն

EVSE-ի և EV-ի միջև կապը կարգավորվում է երկու նվիրված ցածր լարման ազդանշանային գծերով՝ կառավարման օդաչու (CP) և մոտիկության օդաչու (PP): Չնայած ֆիզիկական միակցիչները տարբերվում են, AC լիցքավորման հիմքում ընկած ազդանշանային արձանագրությունը ստանդարտացված է IEC 61851-1 և SAE J1772 ստանդարտների համաձայն:

5.1 Կառավարման օդաչու (CP) և իմպուլսի լայնության մոդուլյացիա (PWM)

CP ազդանշանը EVSE-ի կողմից ստեղծված ±12V 1kHz քառակուսի ալիք է: Այս ազդանշանը ծառայում է որպես հիմնական ձեռքսեղմում և կարգավիճակի ցուցիչ: Հաղորդակցման հաջորդականությունը սահմանվում է որոշակի լարման մակարդակներով և PWM ազդանշանի աշխատանքային ցիկլով:

• Ա նահանգ (սպասողական ռեժիմ):EVSE-ն արտադրում է հաստատուն +12V հաստատուն հոսանք։ Սա ցույց է տալիս, որ լիցքավորիչը միացված է, բայց ոչ մի մեքենա միացված չէ։
• Բ նահանգ (մեքենային միացված):Երբ միացվում է խրոցը, մեքենան CP և PE գծերի միջև միացնում է դիմադրություն և դիոդ։ Սա լարումը իջեցնում է +12 Վ-ից մինչև +9 Վ։ EVSE-ն հայտնաբերում է այս անկումը և սկսում է գեներացնել 1 կՀց PWM ազդանշան։
• Գ նահանգ (վճարման հայտ):Մեքենան ազդանշան է տալիս հոսանք ստանալու իր պատրաստակամության մասին՝ փակելով մի անջատիչ, որը շղթայում ավելի ցածր դիմադրություն է ստեղծում, ինչի արդյունքում CP լարումը իջնում ​​է մինչև +6 Վ: Այս պահին EVSE-ն փակում է իր ներքին կոնտակտորները՝ փոփոխական հոսանք մատակարարելու համար:
• D նահանգ (Օդափոխություն պարտադիր է):Եթե ​​տրանսպորտային միջոցին անհրաժեշտ է օդափոխություն (հազվադեպ է ժամանակակից էլեկտրական մեքենաներում, բայց ստանդարտի մաս է կազմում), լարումը կնվազի մինչև +3 Վ։
• Վիճակ E/F (Սխալներ):0V կամ -12V ազդանշանը ցույց է տալիս անսարքություն, ինչպիսիք են հողանցման անսարքությունը կամ կապի լիակատար կորուստը։

TheԱշխատանքային ցիկլEVSE-ի կողմից հաղորդված PWM ազդանշանի տեղեկատվությունը մեքենային տեղեկացնում է սպառվող առավելագույն հոսանքի մասին։ Օրինակ՝

• 10% աշխատանքային ցիկլ = 6 Ամպեր
• 25% աշխատանքային ցիկլ = 15 ամպեր
• 50% աշխատանքային ցիկլ = 30 ամպեր
• 80% աշխատանքային ցիկլ = 48 ամպեր

Սա թույլ է տալիս դինամիկ բեռի կառավարում. եթե տան էներգիայի սպառումը մեծանում է, EVSE-ն կարող է կրճատել աշխատանքային ցիկլը՝ կանխելու գլխավոր անջատիչի անջատումը։

5.2 Մոտիկության օդաչու (PP) և մեխանիկական կողպեք

PP ազդանշանը ապահովում է, որ մեքենան չի կարող հեռանալ միացված վիճակում և օգնում է համակարգին որոշել մալուխի հոսանքի թողունակությունը։

• 1-ին տիպի (J1772) դեպքում՝PP գիծը (հաճախ անվանում են CS pin) միացված է միակցիչի բռնակի վրա գտնվող անջատիչին։ Երբ օգտատերը սեղմում է անջատման կոճակը, շղթան խզվում է։ Տրանսպորտային միջոցը անմիջապես զգում է դա և դադարեցնում է հոսանքի սպառումը մինչև հիմնական սնուցման pin-երի անջատումը, կանխելով էլեկտրական աղեղի առաջացումը։
• 2-րդ տիպի դեպքում (IEC 62196):PP գիծն օգտագործվում է մալուխի տեսակը որոշելու համար: Մալուխները PP և PE միացումների միջև տեղադրված են դիմադրություն: 11 կՎտ մալուխը (16 Ա) կունենա տարբեր դիմադրություն, քան 22 կՎտ մալուխը (32 Ա): EVSE-ն և տրանսպորտային միջոցը օգտագործում են այս դիմադրությունը՝ ապահովելու համար, որ չգերազանցեն մալուխի ջերմային սահմանները, նույնիսկ եթե տրանսպորտային միջոցը կարող է օգտագործել ավելի բարձր հզորություն:

6. Մեխանիկական նախագծում և անվտանգություն. կողպման մեխանիզմներ, IP վարկանիշներ և ֆիզիկական կայունություն

Էլեկտրական մեքենաների լիցքավորման ֆիզիկական միջավայրը խիստ է՝ ենթարկվում է անձրևի, ձյան, փոշու և ծայրահեղ ջերմաստիճանների: Հետևաբար, 1-ին և 2-րդ տիպի միակցիչների մեխանիկական դիզայնը խիստ մշակված է:

6.1 Կողպման մեխանիզմներ. Ձեռքով vs. Էլեկտրոնային

Երկու ստանդարտների միջև էական տարբերությունն այն է, թե ինչպես է խցանը ամրացվում մեքենային։

• 1-ին տիպի ձեռքով փակիչ՝1-ին տիպի միակցիչն ունի մեխանիկական փական, որը կառավարվում է բութ մատով։ Այն պարզ է և հուսալի, բայց զուրկ է անվտանգությունից. ցանկացած մեկը կարող է մոտենալ և անջատել լիցքավորվող մեքենան, եթե օգտատերը բռնակին առանձին կողպեք չի դնում։
• 2-րդ տիպի էլեկտրոնային կողպեք՝2-րդ տիպի ստանդարտը հիմնված է մեքենայի մուտքի ներսում տեղադրված մոտորային ամրակման քորոցի վրա: Լիցքավորումը սկսվում է, մեքենան ավտոմատ կերպով ամրացնում է միացուցիչը իր տեղում: Սա կանխում է մալուխի գողությունը (Եվրոպայում տարածված չկապված լիցքավորիչների դեպքում) և ապահովում է, որ միացուցիչը չի կարող հանվել, երբ հոսանքը հոսում է:

6.2 Մուտքի պաշտպանություն (IP) և շրջակա միջավայրի մեկուսացում

Երկու միակցիչներն էլ նախագծված են բարձր IP վարկանիշներին համապատասխանելու համար (սովորաբար IP54 կամ ավելի բարձր, երբ միացված են):

• Ջրահեռացման ջրանցքներ՝2-րդ տիպի միակցիչներն ունեն մասնագիտացված ջրահեռացման անցքեր՝ քորոցների շուրջ ջրի կուտակումը կանխելու համար։
• Նյութագիտություն.Պատյանները պատրաստված են ուլտրամանուշակագույն ճառագայթներից կայունացված, հարվածակայուն պոլիմերներից, ինչպիսին է PBT-ն (պոլիբուտիլեն տերեֆտալատ), որպեսզի դիմակայեն բետոնի վրա ընկնելուն և արևի ուժեղ ճառագայթներին։
• Կոնտակտային ծածկույթ՝Քորոցները սովորաբար արծաթապատված են՝ ապահովելու համար ցածր շփման դիմադրություն և բարձր ամրություն հազարավոր զուգավորման ցիկլերի ընթացքում։

6.3 Ջերմային կառավարում

Ժամանակակից բարձր հզորության AC լիցքավորիչները հաճախ ներառում են խրոցակի մեջ ներկառուցված ջերմաչափեր (NTC սենսորներ): Այս սենսորները իրական ժամանակում վերահսկում են ամրակների ջերմաստիճանը: Եթե ջերմաստիճանը գերազանցում է անվտանգության շեմը (օրինակ՝ թույլ միացման կամ մուտքի մեջ մնացորդների պատճառով), EVSE-ն ազդանշան կտա մեքենային՝ նվազեցնելու լիցքավորման հոսանքը կամ ամբողջությամբ անջատելու համար՝ հրդեհը կանխելու համար:

7. Գլոբալ ցանցային տոպոլոգիաներ. TN, TT և IT ցանցեր և դրանց ազդեցությունը EVSE տեղադրման վրա

EVSE-ի նախագծումը և տեղադրումը մեծապես կախված են տարբեր տարածաշրջաններում օգտագործվող հողանցման համակարգերից: EVSE-ն պետք է հայտնաբերի անվտանգ հողանցման առկայությունը, նախքան լիցքավորումը սկսելը թույլատրելը:

7.1 TN համակարգեր (Terra-Neutral)

TN համակարգը տարածված է Հյուսիսային Ամերիկայում (TN-CS) և Մեծ Բրիտանիայում: Այս դեպքում չեզոքը և հողանցումը միացված են սպասարկման մուտքի մոտ: Չնայած սա ապահովում է խափանման հոսանքների հուսալի ուղի, այն ռիսկ է ներկայացնում «Բաց PEN» (պաշտպանիչ հողանցման չեզոք) խափանման դեպքում: Եթե ցանցից եկող չեզոք լարը կտրվի, էլեկտրական մեքենայի շասսին կարող է լարվել գծի լարման տակ: Սա հանգեցրել է Մեծ Բրիտանիայի սպեցիֆիկացիաների լիցքավորիչներում մասնագիտացված «Բաց PEN հայտնաբերման» սարքերի մշակմանը:

7.2 TT համակարգեր (Terra-Terra)

Մայրցամաքային Եվրոպայի որոշ մասերում (օրինակ՝ Ֆրանսիայում և Իտալիայում) և Ճապոնիայում տարածված TT համակարգը օգտագործում է տեղային հողանցման ձող, որը միացված չէ ցանցի չեզոքին: TT ցանցերում տեղադրված EVSE-ն պետք է խիստ զգայուն լինի հողանցման դիմադրության նկատմամբ: Եթե հողանցման ձողը բավականաչափ խորը չէ կամ հողը չափազանց չոր է, լիցքավորիչը կարող է հրաժարվել մեկնարկից, քանի որ այն չի կարող ստուգել հողանցման ցածր դիմադրության ուղին:

7.3 ՏՏ համակարգեր (Իզոլե-Տերրա)

Գտնվելով Նորվեգիայում և որոշ արդյունաբերական միջավայրերում, ՏՏ համակարգը չունի ուղիղ կապ չեզոքի/փուլերի և հողանցման միջև: Սա եզակի մարտահրավեր է ներկայացնում էլեկտրական մեքենաների համար, քանի որ շատ ներկառուցված լիցքավորիչներ նախագծված են հողանցված չեզոքի համար: ՏՏ ցանցերում էլեկտրական մեքենաները անվտանգ լիցքավորելու համար հաճախ անհրաժեշտ են մասնագիտացված մեկուսացման տրանսֆորմատորներ:

7.4 Ցանցի հաճախականության և լարման տատանումներ

Մինչդեռ 1-ին և 2-րդ տիպի մարտկոցները հիմնականում տարբերվում են իրենց փուլային աջակցությամբ, հիմնական ցանցի հաճախականությունը (60 Հց ԱՄՆ-ում/Ճապոնիայում ընդդեմ 50 Հց աշխարհի մնացած մասի մեծ մասում) նույնպես ազդում է մեքենայի ներկառուցված լիցքավորիչի ինդուկտորների և կոնդենսատորների նախագծման վրա: Այնուամենայնիվ, ժամանակակից OBC-ների մեծ մասը լայն դիապազոն ունեն, կարող են աշխատել 100V-250V և 50/60Hz լարման հետ:

8. Բնակելի տների էլեկտրաէներգիայի սահմանափակումներ. Ինչպես են ազգային ցանցային կանոնակարգերը և տնային բաշխման վահանակները սահմանափակում էլեկտրական մեքենաների լիցքավորման արագությունը

Տեսական լիցքավորման արագությունները (ինչպես օրինակ՝ 22 կՎտ 2-րդ տիպի համար կամ 19.2 կՎտ 1-ին տիպի համար) հազվադեպ են հասնում բնակելի վայրերում՝ տեղական ցանցի և տան էլեկտրական վահանակի սահմանափակումների պատճառով։

8.1 Հյուսիսային Ամերիկա. 200Ա վահանակի սահմանաչափը

Միացյալ Նահանգներում ժամանակակից տիպիկ տունն ունի 200 Ա սպասարկման վահանակ: 2-րդ մակարդակի լիցքավորիչի 48 Ա գծապատկերը պահանջում է 60 Ա անջատիչ: Ազգային էլեկտրական օրենսգրքի (NEC) համաձայն, անընդհատ բեռը (ինչպես էլեկտրական մեքենայի լիցքավորումը) չպետք է գերազանցի շղթայի անջատիչի վարկանիշի 80%-ը: Ավելի հին 100 Ա վահանակներ ունեցող տների համար բարձր հզորության էլեկտրական էլեկտրական սարքի տեղադրումը անհնար է առանց սպասարկման արդիականացման, որը կարող է արժենալ հազարավոր դոլարներ: Սա հանգեցրել է 32 Ա (7.7 կՎտ) լիցքավորիչների ժողովրդականությանը, որոնք հավասարակշռում են լիցքավորման արագությունը վահանակի հզորության հետ:

8.2 Միացյալ Թագավորություն. Միաֆազային գերիշխանություն և բաց PEN

Չնայած Մեծ Բրիտանիայի բաշխման մակարդակում ցանցը եռաֆազ է, տների մեծ մասը մատակարարվում է մեկ 230 Վ, 60 Ա կամ 100 Ա փուլով: Սա սահմանափակում է բնակելի տների լիցքավորումը մինչև 7.4 կՎտ: Նախկինում նշված TN-CS հողանցման պատճառով Մեծ Բրիտանիայի կանոնակարգերը պահանջում են, որ լիցքավորիչները ունենան թանկարժեք պաշտպանություն բաց չեզոք անսարքություններից, ինչը Մեծ Բրիտանիայի համար նախատեսված EVSE-ները տեխնիկապես ավելի բարդ է դարձնում, քան դրանց եվրոպական համարժեքները:

8.3 Գերմանիա և Հյուսիսային Եվրոպա. 11 կՎտ ստանդարտ

Գերմանիայում եռաֆազ էլեկտրամատակարարումը ստանդարտ է գրեթե բոլոր բնակելի շենքերում: Սա թույլ է տալիս լայնորեն տեղադրել 11 կՎտ (3 x 16 Ա) պատի լիցքավորիչներ: Ի տարբերություն ԱՄՆ-ի, որտեղ 11 կՎտ հզորության համար անհրաժեշտ է ծանր 60 Ա միաֆազ շղթա, Գերմանիայում այն ​​պահանջում է միայն 16 Ա եռաֆազ շղթա, որն օգտագործում է շատ ավելի բարակ լարեր և հեշտությամբ տեղավորվում է առկա բաշխիչ վահանակներում: Գերմանական շատ կոմունալ ծառայություններ մատուցող ընկերություններ պահանջում են ծանուցում կամ հաստատում 11 կՎտ-ից բարձր հզորությամբ լիցքավորիչների համար (օրինակ՝ 22 կՎտ հզորությամբ սարքեր)՝ տեղական ցանցի կայունությունն ապահովելու համար:

8.4 Ավստրալիա և Նոր Զելանդիա. Բարձր լարում, միաֆազ

Ավստրալիան օգտագործում է 230V/240V համակարգ, որը նման է Մեծ Բրիտանիային: Բնակելի շենքերի մեծ մասը միաֆազ է՝ 7.4 կՎտ հզորությամբ: Այնուամենայնիվ, ցանցի երկար հեռավորությունների և գյուղական բնույթի պատճառով լարման տատանումները տարածված են: Այս շրջաններում էլեկտրական և էլեկտրական կայանքները (EVSE) պետք է ունենան հուսալի պաշտպանություն գերլարումից և լարման ցածր մակարդակից՝ «լարման անկումներից» կամ տատանումներից խուսափելու համար՝ առանց մեքենան վնասելու:

(2-րդ բլոկի ավարտ։ Շարունակելով հաջորդ բլոկում՝ անհրաժեշտ երկարությանը և խորությանը հասնելու համար։)

9. Շղթայի համապարփակ պաշտպանություն. A/B տիպի RCD-ների ներդրում, DC արտահոսքի հայտնաբերում և գերհոսանքային պաշտպանություն AC լիցքավորման մեջ

Անվտանգությունը էլեկտրական մեքենաների նախագծման անկյունաքարն է: Էլեկտրական մեքենայի լիցքավորումը ենթադրում է մեծ քանակությամբ էներգիայի մատակարարում երկար ժամանակահատվածում, հաճախ խոնավ պայմաններում: Հետևաբար, պաշտպանության սխեման պետք է շատ ավելի բարդ լինի, քան ստանդարտ կենցաղային սարքինը:

9.1 Մնացորդային հոսանքի սարքեր (RCD). A տիպի ընդդեմ B տիպի

RCD-ն նախատեսված է գծով հոսող հոսանքի և չեզոք լարերի միջև անհավասարակշռությունը հայտնաբերելու համար, որը վկայում է հողանցման արտահոսքի մասին («հողանցման խափանում»): Էլեկտրական մեքենայի լիցքավորման դեպքում կա որոշակի ռիսկ.Մնացորդային հոսանք.

• A տիպի RCD-ներ՝Սրանք տարածված են բնակելի վահանակներում և կարող են հայտնաբերել փոփոխական հոսանքի և պուլսացնող հաստատուն հոսանքի մնացորդային հոսանքները: Այնուամենայնիվ, դրանք կարող են «կուրանալ» հարթ հաստատուն հոսանքի արտահոսքից: Եթե էլեկտրական մեքենայի ներկառուցված լիցքավորիչի խափանումը հանգեցնում է ավելի քան 6 մԱ հարթ հաստատուն հոսանքի արտահոսքի դեպի փոփոխական հոսանքի կողմ, A տիպի RCD-ի ներքին տրանսֆորմատորային միջուկը կարող է հագեցվել, կանխելով դրա անջատումը, նույնիսկ վտանգավոր փոփոխական հոսանքի խափանման դեպքում:
• B տիպի RCD-ներ՝Սրանք նախատեսված են փոփոխական հոսանքի, պուլսացնող հաստատուն հոսանքի և հարթ հաստատուն հոսանքի մնացորդային հոսանքները հայտնաբերելու համար։ Չնայած դրանք ապահովում են գերազանց պաշտպանություն, դրանք զգալիորեն ավելի թանկ են։
• RDC-DD (մնացորդային հաստատուն հոսանքի հայտնաբերման սարք):Անվտանգությունը պահպանելու հետ մեկտեղ ծախսերը կրճատելու համար, շատ ժամանակակից EVSE-ներ ներառում են RDC-DD մոդուլ (համապատասխանում է IEC 62955 ստանդարտին): Այս մոդուլը հայտնաբերում է 6mA-ից բարձր հարթ DC արտահոսքը և անջատում է լիցքավորիչը: Երբ առկա է RDC-DD, վերին հոսանքի բաշխիչ վահանակում կարող է օգտագործվել ստանդարտ (և ավելի էժան) A տիպի RCD:

9.2 Գերհոսանքից և կարճ միացումից պաշտպանություն

Յուրաքանչյուր էլեկտրական լիցքավորման սխեմա պետք է պաշտպանված լինի մանրանկարչական անջատիչով (MCB): Քանի որ էլեկտրական մեքենայի լիցքավորումը անընդհատ բեռ է, MCB-ն պետք է դեվատորացվի: ԱՄՆ-ում (NEC) 40A լիցքավորման բեռը պահանջում է 50A անջատիչ: Եվրոպայում MCB-ի ընտրությունը (B, C կամ D տիպի կոր) կախված է մեքենայի ներկառուցված լիցքավորիչի սպասվող ներհոսքային հոսանքից: «C» կորի անջատիչը սովորաբար նախընտրելի է՝ սկզբնական միացման փուլում անհարմարությունների անջատումներից խուսափելու համար:

9.3 Հոսանքի լարման պաշտպանություն (SPD)

EVSE-ները հաճախ տեղադրվում են դրսում և միացված են մեծ մետաղական առարկայի (մեքենայի), ինչը դրանք խոցելի է դարձնում անուղղակի կայծակի հարվածների և ցանցի լարման տատանումների նկատմամբ: 2-րդ տիպի լարման պաշտպանիչ սարքի (SPD) տեղադրումը խիստ խորհուրդ է տրվում (իսկ որոշ շրջաններում, ինչպիսին է Գերմանիան, պարտադիր է)՝ լիցքավորիչի և մեքենայի զգայուն էլեկտրոնիկան պաշտպանելու համար:

9.4 Հպարկիչներ և գալվանական մեկուսացում

EVSE-ի հզորության մատակարարման սիրտըԿոնտակտորՍա ծանրաբեռնվածության ռելե է, որը ֆիզիկապես միացնում կամ անջատում է փոփոխական հոսանքի ամրակները: Անվտանգության նկատառումներից ելնելով՝ կոնտակտորը պետք է լինի «սովորաբար բաց», ինչը նշանակում է, որ հոսանքը մատակարարվում է միայն այն ժամանակ, երբ CP ազդանշանը ցույց է տալիս «C վիճակ» (պատրաստ է լիցքավորման): Բարձրորակ EVSE-ն օգտագործում է չորս բևեռ կոնտակտորներ եռաֆազ համակարգերի համար՝ ապահովելու համար, որ բոլոր փուլերը և չեզոքը մեկուսացված լինեն, երբ չեն օգտագործվում: Որոշ առաջադեմ սարքեր ներառում են նաև «եռակցված կոնտակտի հայտնաբերում», որը վերահսկում է կոնտակտորի կարգավիճակը. եթե կոնտակտները միաձուլվեն միմյանց (կանխելով հոսանքի անջատումը), EVSE-ն կգործարկի սարքավորումների տագնապ և կմնա խափանման վիճակում:

10. Խելացի լիցքավորում և ISO 15118. PWM-ից անցում դեպի թվային հաղորդակցություն և միացրու և լիցքավորիր

Թեև պարզ AC լիցքավորման համար բավարար է CP/PP հիմնական ազդանշանը, էլեկտրական մեքենաների էկոհամակարգի ապագան կախված է հարուստ, թվային տվյալների փոխանակումից։ Ահա թե որտեղ է գործի դրվում ISO 15118 ստանդարտը։

10.1 PWM-ի սահմանափակումները

Ստանդարտ PWM ազդանշանը հաղորդում է միայն առավելագույն հասանելի հոսանքը: Այն EVSE-ին չի հայտնում մեքենայի լիցքի վիճակը (SoC), մարտկոցի հզորությունը կամ եզակի նույնականացուցիչը: Առանց այս տեղեկատվության, դժվար է իրականացնել ավտոմատացված հաշվառման, ցանցին տեղեկացված լիցքավորման և երկկողմանի էներգիայի փոխանցման նման գործառույթներ:

10.2 HomePlug Green PHY և PLC հաղորդակցություն

ISO 15118-ը ներկայացնում էԷլեկտրահաղորդման գծի կապ (PLC)Կառավարման օդաչուի (CP) լարի միջոցով: Բարձր հաճախականության թվային ազդանշանը (HomePlug Green PHY) 1kHz CP ազդանշանի վրա համադրելով՝ տրանսպորտային միջոցը և EVSE-ն կարող են TCP/IP կապ հաստատել: Սա թույլ է տալիս.

• Միացրեք և լիցքավորեք՝Տրանսպորտային միջոցը ավտոմատ կերպով նույնականացվում է լիցքավորիչին։ Լիցքավորիչը կապվում է սերվերի հետ՝ սեսիան հաստատելու և վճարումը կատարելու համար՝ առանց RFID քարտի կամ բջջային հավելվածի անհրաժեշտության։
• Խելացի ցանցի ինտեգրում.Էլեկտրական մեքենան կարող է հաղորդել իր նախատեսված մեկնման ժամանակը և էներգիայի կարիքները։ Այնուհետև ցանցը (կամ տնային էներգիայի կառավարման համակարգը – HEMS) կարող է պլանավորել լիցքավորումը էլեկտրաէներգիայի գների ամենացածր լինելու կամ վերականգնվող էներգիայի արտադրության ամենաբարձր լինելու դեպքում։

10.3 Երկկողմանի լիցքավորման ապագան (V2G, V2H, V2X)

ISO 15118-ի (մասնավորապես -20 վերանայման) ամենահետաքրքիր կողմերից մեկը երկկողմանի փոփոխական հոսանքի լիցքավորման աջակցությունն է: Մինչդեռ «Տրանսպորտային միջոցից ցանց» (V2G) իրականացումների մեծ մասը ներկայումս օգտագործում է հաստատուն հոսանք (CHAdeMO կամ CCS միջոցով), երկկողմանի փոփոխական հոսանքի լիցքավորումը թույլ է տալիս տրանսպորտային միջոցին օգտագործել իր սեփական ներկառուցված լիցքավորիչը որպես ինվերտոր՝ էներգիան տուն կամ ցանց հետ մղելու համար: Սա պահանջում է, որ EVSE-ն գործի որպես բարդ դարպասապահ՝ ապահովելով, որ ցանցին հետ մատակարարվող էներգիան կատարելապես համապատասխանի ցանցի փուլին և հաճախականությանը:

11. Տարածաշրջանային ստանդարտների վերլուծություն. GB/T (Չինաստան) ընդդեմ 2-րդ տիպի

Մինչդեռ 1-ին և 2-րդ տիպի մեքենաները ծածկում են աշխարհի մեծ մասը, Չինաստանը՝ աշխարհի ամենամեծ էլեկտրական մեքենաների շուկան, օգտագործում է իր սեփական ստանդարտը.ԳԲ/Տ 20234.

11.1 Ֆիզիկական նմանություններ 2-րդ տիպի հետ

Ֆիզիկապես, GB/T AC միակցիչը շատ նման է 2-րդ տիպի միակցիչին: Այն ունի յոթ պինդ դասավորություն: Սակայն սեռերը հակառակն են. միակցիչները (արական) են խրոցակի վրա, իսկ վարդակները (էգ)՝ մեքենայի վրա, ինչը 2-րդ տիպի ստանդարտի հակառակն է:

11.2 Հաղորդակցման տարբերություններ

GB/T AC-ում ազդանշանային փոխանցումը նույնպես հիմնված է նույն PWM սկզբունքի վրա, ինչ 1-ին և 2-րդ տիպի դեպքում: Այնուամենայնիվ, PP և CP ձեռքսեղմումների համար դիմադրության ճշգրիտ արժեքները մի փոքր տարբերվում են: Սա նշանակում է, որ եվրոպական 2-րդ տիպի մեքենան չի կարող օգտագործել չինական GB/T լիցքավորիչ (կամ հակառակը) առանց մասնագիտացված ադապտերի, որը ոչ միայն փոխում է ֆիզիկական ցցերը, այլև պարունակում է ազդանշանի փոխակերպման միացում:

11.3 Շուկայի վրա ազդեցությունը

GB/T ստանդարտի տարբերությունը ընդգծում է տեխնիկական ստանդարտացման վրա ազդող աշխարհաքաղաքական և տնտեսական գործոնները: Ստեղծելով իր սեփական ստանդարտը՝ Չինաստանը ապահովեց, որ իր տեղական արտադրողները ունենան պաշտպանված էկոհամակարգ՝ միաժամանակ օգտագործելով IEC ստանդարտներից քաղված տեխնիկական դասերը:

12. Փորձարկում, հավաստագրում և որակի ապահովում. UL, CE և ավելին

Մինչև էլեկտրական տրանսպորտային միջոցը վաճառելը, այն պետք է անցնի խիստ փորձարկում՝ համոզվելու համար, որ այն չի էլեկտրահարի օգտատիրոջը կամ հրդեհ չի առաջացնի։

12.1 UL 2594 և UL 2231 (Հյուսիսային Ամերիկա)

Հյուսիսային Ամերիկայում EVSE-ի չափանիշները սահմանում է Underwriters Laboratories (UL): UL 2594-ը ներառում է լիցքավորման կայանի հիմնական կառուցվածքը և անվտանգությունը, մինչդեռ UL 2231-ը կենտրոնանում է անձնակազմի պաշտպանության համակարգերի վրա (RCD/GFCI ֆունկցիոնալություն): UL հավաստագրման հիմնական պահանջը «հարվածային դիմադրությունն» է. լիցքավորիչը պետք է կարողանա դիմակայել ծանր քաշի հարվածներին՝ առանց հոսանքին միացված մասերը բաց թողնելու:

12.2 CE և IEC 61851 (Եվրոպա/Գլոբալ)

Եվրոպայում CE նշանը ցույց է տալիս ցածր լարման դիրեկտիվի և էլեկտրամագնիսական համատեղելիության (EMC) դիրեկտիվի համապատասխանությունը: Հիմնական տեխնիկական ստանդարտն էԻԷԿ 61851Փորձարկումը ներառում է.

• Դիէլեկտրիկ ամրություն՝Համոզվել, որ մեկուսացումը կարող է դիմակայել բարձր լարման տատանումներին։
• Ջերմաստիճանի բարձրացում.Լիցքավորիչը ժամերով աշխատացրեք առավելագույն հոսանքով՝ համոզվելու համար, որ այն չի գերտաքանա։
• Շրջակա միջավայրի դիմացկունություն.Աղի ցողման փորձարկումներ ափամերձ տարածքների և փոշու ներթափանցման փորձարկումներ չորային շրջանների համար։

12.3 Փոխգործունակության թեստավորման կարևորությունը

Անվտանգությունից զատ, կա նաև մարտահրավեր՝ՓոխգործունակությունՈչ բոլոր մեքենաներն են կատարյալ աշխատում բոլոր լիցքավորիչներով: CharIN-ի (Charging Interface Initiative) նման խմբերը անցկացնում են «Փորձարկումներ», որտեղ արտադրողները բերում են իրենց մեքենաներն ու լիցքավորիչները՝ ստուգելու համար, որ տարբեր ապրանքանիշերի միջև ձեռքսեղմումները և հաղորդակցման արձանագրությունները անթերի են աշխատում:

(3-րդ բլոկի ավարտ։ Խելացի խրոցակների և ապագա ստանդարտացման վերաբերյալ տեխնիկական մանրամասների հետագա ընդլայնման շարունակություն։)

13. Բաղադրիչների առաջադեմ բաժանում. Ժամանակակից պատի տուփի ներքին ինժեներիան

1-ին և 2-րդ տիպի համակարգերի միջև եղած տարբերությունը մանրամասնորեն հասկանալու համար պետք է նայել «պատի տուփի» ներսը։ EVSE-ն պարզապես փառաբանված երկարացման լար չէ, այլ բարդ էներգիայի կառավարման համակարգիչ։

13.1 Գլխավոր կառավարիչը (MCU)

EVSE-ի ուղեղը սովորաբար 32-բիթանոց միկրոկառավարիչ է (օրինակ՝ ARM Cortex-M շարքի): Այս չիպը կարգավորում է 1 կՀց CP ազդանշանի առաջացումը, վերահսկում է PP դիմադրությունը և գործարկում անվտանգության տրամաբանությունը: Խելացի լիցքավորիչներում այս միկրոկառավարիչը նաև կառավարում է Wi-Fi կամ Ethernet փաթեթը և կապվում է օգտատիրոջ բջջային հավելվածի հետ MQTT կամ HTTP արձանագրությունների միջոցով:

13.2 Հոսանքի չափում. Հոլի էֆեկտն ընդդեմ շունտի

Մատակարարվող էներգիան վերահսկելու և գերհոսանքային իրավիճակները հայտնաբերելու համար EVSE-ն օգտագործում է հոսանքի սենսորներ։

• Հոլի էֆեկտի սենսորներ՝Սրանք չափում են հոսանքի կողմից առաջացած մագնիսական դաշտը։ Դրանք ապահովում են գալվանական մեկուսացում և գերազանց են բարձր հոսանքի կիրառությունների համար։
• Շունտային դիմադրություններ՝Սրանք չափում են լարման անկումը հայտնի դիմադրության վրա։ Չնայած բարձր ճշգրտությանը, դրանք պահանջում են ավելի բարդ մեկուսացման սխեմաներ։

Եռաֆազ 2-րդ տիպի լիցքավորիչներում միկրոկառավարիչը (MCU) պետք է միաժամանակ վերահսկի երեք առանձին հոսանքի ուղիներ՝ փուլային հավասարակշռությունն ապահովելու և մեկ փուլի անսարքությունը հայտնաբերելու համար։

13.3 Օժանդակ էլեկտրամատակարարում

Ներքին էլեկտրոնիկան (MCU, Wi-Fi մոդուլ, էկրան և կոնտակտորային կծիկներ) պահանջում է ցածր լարման հաստատուն հոսանքի աղբյուր (սովորաբար 12 Վ կամ 5 Վ): 2-րդ տիպի եռաֆազ համակարգում օժանդակ հոսանքի աղբյուրը հաճախ նախագծված է աշխատելու նույնիսկ այն դեպքում, երբ առկա է միայն մեկ փուլ, ինչը թույլ է տալիս լիցքավորիչին մնալ «առցանց» և օգտատիրոջը հաղորդել փուլի կորստի սխալի մասին:

14. Խելացի վարդակներ և ստանդարտացված փոխկապակցվածություն. Դյուրակիր լիցքավորման ապագան

Թեև ֆիքսված պատի լիցքավորիչները ոսկե ստանդարտ են, շատ էլեկտրական մեքենաների սեփականատերեր ապավինում են շարժական լիցքավորիչներին (հաճախ անվանում են «տատիկ մալուխներ» կամ «IC-CPD»՝ մալուխի մեջ կառավարման և պաշտպանության սարքեր):

14.1 Կենցաղային վարդակների տեխնիկական ռիսկերը

Էլեկտրական մեքենան ստանդարտ կենցաղային վարդակից (ԱՄՆ-ում՝ NEMA 5-15 կամ Եվրոպայում՝ Schuko) լիցքավորելը տեխնիկապես դժվար է։ Այս վարդակները նախատեսված չէին 12 ժամ անընդմեջ 10-16 Ամպեր հոսանք մատակարարելու համար։

• Ջերմային փախուստ.Ժամանակի ընթացքում վարդակի մետաղական կոնտակտների լարվածությունը կարող է թուլանալ, ինչը կհանգեցնի բարձր դիմադրության և ծայրահեղ ջերմության։
• Խելացի վարդակներ՝ օգնության համար.Բարձրորակ դյուրակիր լիցքավորիչներն այժմ ունեն ջերմաստիճանի սենսորներ, որոնք ներկառուցված են անմիջապես կենցաղային պատի վարդակի մեջ: Եթե վարդակը սկսում է գերտաքանալ, IC-CPD-ն ազդանշան կտա մեքենային՝ նվազեցնելու հոսանքի սպառումը՝ կանխելով վարդակի հալվելը:

14.2 «Համընդհանուր» դյուրակիր լիցքավորիչը

2-րդ տիպի էկոհամակարգում նոր միտում է մոդուլային դյուրակիր լիցքավորիչները (ինչպիսիք են Juice Booster-ը կամ Tesla Mobile Connector-ը): Այս սարքերն օգտագործում են փոխարինելի ադապտերների շարք: Սարքը ճանաչում է, թե որ ադապտերն է միացված (օգտագործելով PP pin-ին նման դիմադրության կոդավորված համակարգ) և ավտոմատ կերպով սահմանում է առավելագույն լիցքավորման հոսանքը: Սա ապահովում է «ունիվերսալ» լիցքավորման լուծում, որը գործում է տարբեր երկրներում և տարբեր տեսակի վարդակներում՝ պահպանելով ֆիքսված պատի տուփի անվտանգությունը:

15. Հյուսիսային Ամերիկայի անցումը. 1-ին տիպից (J1772) դեպի NACS (SAE J3400)

Հյուսիսային Ամերիկայի շուկայում ներկայումս տեղի է ունենում խոշոր տեղաշարժ, որը բարդացնում է 1-ին և 2-րդ տիպի համեմատությունը. Հյուսիսային Ամերիկայի լիցքավորման ստանդարտի (NACS) ընդունումը, որը առաջին անգամ մշակվել է Tesla-ի կողմից և այժմ ստանդարտացված է որպես SAE J3400:

15.1 NACS տեխնիկական ակնարկ

Ի տարբերություն 1-ին և 2-րդ տիպի միակցիչների, որոնք ունեն առանձին միակցիչներ AC և DC լիցքավորման համար, NACS միակցիչը օգտագործում է նույն երկու հիմնական միակցիչները երկուսի համար էլ: Այն նրբագեղ, կոմպակտ դիզայն ունի, որը կարող է աշխատել ինչպես միաֆազ AC, այնպես էլ բարձր արագությամբ DC հոսանքի հետ:

15.2 Արձանագրությունների միաձուլումը

Կարևոր է նշել, որ չնայած ֆիզիկական NACS միակցիչը տարբեր է, այն օգտագործում էնույն հաղորդակցման արձանագրություններըինչպես մեր քննարկած ստանդարտները: AC լիցքավորման համար այն օգտագործում է J1772 PWM ազդանշանային համակարգը: DC լիցքավորման համար այն օգտագործում է ISO 15118 PLC կապը: Սա նշանակում է, որ պարզ պասիվ ադապտերի միջոցով 1-ին տիպի մեքենան կարող է լիցքավորվել NACS AC կայանում և հակառակը: Այս անցումը ընդգծում է ֆիզիկական կոմպակտության ուղղությամբ անցումը՝ առանց զոհաբերելու ստանդարտացված ազդանշանային տրամաբանությունը, որն ապահովում է գլոբալ փոխգործունակությունը:

16. Ներկառուցված լիցքավորիչի (OBC) տոպոլոգիայի ազդեցությունը փոփոխական հոսանքի լիցքավորման արդյունավետության վրա

Միակցիչը և պատի լիցքավորիչը պատմության միայն կեսն են։ Մեքենայի ներկառուցված լիցքավորիչը (OBC) վերջնականապես որոշում է լիցքավորման արագությունը։

16.1 Միաֆազ OBC ընդդեմ եռաֆազ OBC-ի

Շատ մուտքի մակարդակի էլեկտրական մեքենաներ (և հիբրիդային լիցքավորիչներ) ունեն միայն միաֆազ OBC, նույնիսկ 2-րդ տիպի շուկաներում: Եթե 7 կՎտ հզորությամբ միաֆազ OBC ունեցող մեքենան միացնեք 22 կՎտ հզորությամբ եռաֆազ 2-րդ տիպի լիցքավորիչին, այն կօգտագործի ընդամենը 7 կՎտ էներգիա երեք հասանելի փուլերից մեկից: Սա սպառողների համար շփոթեցնող տարածված կետ է:

16.2 Մոդուլային OBC նախագծեր

Որոշ արտադրողներ (օրինակ՝ Tesla-ն և Renault-ն) օգտագործում են մոդուլային OBC-ներ: 2-րդ տիպի շուկայում մեքենան կարող է ունենալ երեք նույնական 3.7 կՎտ հզորությամբ լիցքավորման մոդուլ: Եռաֆազ հոսանքին միանալու դեպքում յուրաքանչյուր մոդուլը կառավարում է մեկ փուլ՝ ընդհանուր 11 կՎտ հզորությամբ: Միաֆազ 1-ին տիպի լիցքավորիչին միանալու դեպքում (ԱՄՆ-ում) մեքենան կարող է զուգահեռաբար միացնել այս մոդուլները՝ մեկ բարձր ամպերաժային փուլից մինչև 11 կՎտ էներգիա սպառելու համար: Այս մոդուլայինությունը հզորության էլեկտրոնիկայի ճարտարագիտության գլուխգործոց է, որը թույլ է տալիս նույն մեքենայի հարթակը վաճառել ամբողջ աշխարհում՝ դրա բարձր լարման ճարտարապետության նվազագույն փոփոխություններով:

17. Ծրագրային ապահովման դերը. OCPP և ամպային բեռի կառավարում

Քանի որ մենք շարժվում ենք դեպի նույն ցանցին միացված հազարավոր լիցքավորիչներ, ծրագրային ապահովումը դառնում է նույնքան կարևոր, որքան պղինձն ու սիլիցիումը։

17.1 Բաց լիցքավորման կետի արձանագրություն (OCPP)

OCPP-ն EVSE-ի և կենտրոնական կառավարման համակարգի (CMS) միջև օգտագործվող արդյունաբերական ստանդարտ լեզուն է։ Այն թույլ է տալիս.

• Հեռակա ախտորոշում.Տեխնիկը կարող է վերագործարկել լիցքավորիչը կամ թարմացնել դրա ներկառուցված ծրագիրը հազարավոր մղոններ հեռավորությունից։
• Դինամիկ բեռի հավասարակշռում.Բազմաբնակարան շենքում, որտեղ կա 20 լիցքավորիչ, բայց միայն 100 Ա սնուցում, CMS-ը կարող է օգտագործել OCPP-ը՝ յուրաքանչյուր լիցքավորիչին իրական ժամանակում տեղեկացնելու համար, թե որքան հոսանք կարող է այն ապահովել՝ ապահովելով, որ շենքի գլխավոր անջատիչը երբեք չանջատվի՝ միաժամանակ մաքսիմալացնելով բոլոր մեքենաներին մատակարարվող ընդհանուր էներգիան։

17.2 Օգտագործողի փորձը (UX) և «հավելվածների տնտեսությունը»

Սպառողի համար 1-ին և 2-րդ տիպի միջև եղած տարբերությունը հաճախ անհետանում է սմարթֆոնի հավելվածի հետևում: Այնուամենայնիվ, կապի տեխնիկական կայունությունը՝ որքան արագ է ավարտվում CP ձեռքսեղմումը, որքան հուսալի է Wi-Fi-ը վերամիանում էլեկտրաէներգիայի անջատումից հետո՝ մնում է դրական օգտագործողի փորձի հիմքը:

18. Եզրակացություն. Հիբրիդային լիցքավորման աշխարհի բարդությունների հաղթահարում

1-ին և 2-րդ տիպի էլեկտրական մեքենաների լիցքավորիչների միջև տարբերությունը ոչ միայն միացումների քանակն է կամ պլաստիկի ձևը։ Այն արտացոլում է էլեկտրական ենթակառուցվածքների երկու տարբեր փիլիսոփայություններ։

• Տիպ 1 (J1772)Հզոր, բարձր հոսանքի լուծում է, որը օպտիմալացված է Հյուսիսային Ամերիկայում և Ճապոնիայում գերիշխող միաֆազ 120V/240V բաժանված փուլային ցանցի համար: Դրա հինգ կոնտուրանի դիզայնը՝ երկու սնուցում, մեկ հողանցում, երկու ազդանշան՝ միտումնավոր պարզ է, ապահովելով հուսալի 2-րդ մակարդակի լիցքավորում մինչև 80A (19.2 կՎտ) 240V շղթայում: Այն նախագծվել է այն աշխարհի համար, որտեղ լիցքավորման մեծ մասը կատարվում է տանը կամ աշխատանքի վայրում՝ ժամերի ընթացքում, և որտեղ պարզությունն ու արժեքը գերիշխում են ինժեներական առաջադրանքում:
• Տիպ 2 (IEC 62196-2)Եվրոպայի և Ասիայի մեծ մասի եռաֆազ 400V ցանցի համար կառուցված յոթ կոնտակտային հարթակ է: Այն կրում է նույն երկու ազդանշանային կոնտակտները, բայց ավելացնում է եռաֆազ սնուցման կոնտակտներ, որոնք հնարավորություն են տալիս լիցքավորել մինչև 43 կՎտ (կամ 22 կՎտ իրական աշխարհի մեծ մասում) և աջակցել եվրոպական բնակելի և առևտրային ենթակառուցվածքների պահանջարկի ավելի բարձր հզորության խտություններին: Դրա բազմակողմանիությունը տարածվում է նաև հաստատուն հոսանքի վրա. 2-րդ տիպի միակցիչների ընտանիքը հիմք է հանդիսանում CCS2 համակցված մուտքի համար, մինչդեռ 1-ին տիպի J1772 դիզայնը հիմք է հանդիսացել CCS1-ի համար:
• Հիմնականը.Ոչ մի ստանդարտ «ավելի լավ» չէ բացարձակ իմաստով. յուրաքանչյուրը հավատարիմ ինժեներական արձագանք է իր տնային ցանցին: 1-ին տեսակը տնտեսական, հուսալի ընտրություն է միաֆազ տարածաշրջանների համար, իսկ 2-րդ տեսակը՝ բարձր հզորությամբ, ապագային հարմարվող հարթակ՝ եռաֆազ տարածաշրջանների համար: Խափանման կետը ոչ թե միակցիչն է, այլ սարքավորումը, որը հրաժարվում է հարմարվել. լիցքավորիչներն ու էլեկտրական մեքենաները, որոնք աջակցում են միայն մեկ ստանդարտ, իրենց սեփականատերերին զրկում են աճող համաշխարհային ռոումինգ ցանցից:

Առաջ գնալու ուղին

Արտադրողների և օպերատորների համար գործնական պատասխանը բազմա-ստանդարտ սարքավորումներն են: Երկակի ստանդարտի DC լիցքավորիչները (CCS1 + CCS2, CCS + CHAdeMO և ավելի ու ավելի շատ NACS) թույլ են տալիս մեկ արտադրանք սպասարկել յուրաքանչյուր տարածաշրջան, մինչդեռ ադապտերային էկոհամակարգերը ընդլայնում են հին մեքենաները: Սպառողների համար դասն ավելի պարզ է. ընտրեք մեքենաներ և լիցքավորիչներ, որոնք աջակցում են ձեր կողմից իրականում օգտագործվող ցանցերի ստանդարտներին, և ակնկալեք, որ Հյուսիսային Ամերիկայում NACS-ի և Եվրոպայում CCS2-ի վրա արդյունաբերության միաձուլումը համատեղելիությունը տարեցտարի ավելի քիչ գլխացավանք կդարձնի:

Անվտանգության վկայագրման վերաբերյալ նշում

Խրոցակի ձևի հետևում թաքնված է ինժեներական մի շերտ, որը սպառողները երբեք չեն տեսնում, բայց յուրաքանչյուր տեղադրող պետք է հարգի՝ հավաստագրումը: 1-ին տիպի սարքավորումները Հյուսիսային Ամերիկայում ունեն UL 2594 / UL 2594-1 և CSA ցուցակներ, մինչդեռ 2-րդ տիպի սարքավորումները պետք է համապատասխանեն IEC 61851-1 ստանդարտին, իսկ առևտրային տեղադրումների համար՝ IEC 62196-2 բաղադրիչի հավաստագրմանը Եվրոպայում: CE նշումը, UKCA-ն և տեղական ցանցային կոդերի համապատասխանության աճը (օրինակ՝ VDE-AR-N 4100 Գերմանիայում) որոշում են, թե արդյոք լիցքավորիչը կարող է օրինականորեն միացվել ցանցին: Մի քանի տարածաշրջանների համար սարքավորումներ մատակարարող օպերատորները պետք է պահանջեն հավաստագրեր, որոնք համապատասխանում են յուրաքանչյուր տեղադրման իրավասությանը՝ պահանջ, որն անհամաչափորեն առավելություն է տալիս արտադրողներին, որոնք փորձարկում և հավաստագրում են յուրաքանչյուր տարածաշրջանային տարբերակ՝ մեկ դիզայնի վերանշանակման փոխարեն:

Հիմնական եզրակացություններ

• 1-ին տեսակը (J1772) արտացոլում է միաֆազ Հյուսիսային Ամերիկայի ենթակառուցվածքը, 2-րդ տեսակը (IEC 62196-2)՝ եռաֆազ եվրոպական ենթակառուցվածքը։
• Հինգ-փինոցային 1-ին տիպի և յոթ-փինոցային 2-րդ տիպի կոնստրուկցիաները հիմնված են նույն CP/PP ազդանշանային տրամաբանության վրա, ուստի էլեկտրական «լեզուն» ընդհանուր է նույնիսկ երկրաչափության տարբերության դեպքում։
• 2-րդ տիպի եռաֆազ հզորությունը հնարավորություն է տալիս ստանալ շատ ավելի բարձր փոփոխական հոսանք, մինչդեռ 1-ին տիպի պարզությունը ցածր է պահում արժեքը և բարդությունը։
• OCPP-ի վրա հիմնված ցանցի կառավարումը և բազմաստանդարտ սարքավորումները հիբրիդային լիցքավորման աշխարհը դարձնում են կառավարելի օպերատորների և անխափան՝ վարորդների համար։

Կապվեք MIDA Power-ի հետ, որը արտադրում է լիցքավորիչներ հիբրիդային աշխարհի համար՝ AC և DC համակարգեր, CCS1/CCS2/CHAdeMO/NACS միակցիչների տարբերակներ և OCPP-համատեղելի ցանցային ծրագրակազմ, որը կառավարում է ստանդարտների ցանկացած համադրություն մեկ վահանակից: Կապվեք մեր թիմի հետ՝ համատեղելիության ուղեցույցի, տեխնիկական բնութագրերի և ձեր տարածաշրջանի ենթակառուցվածքին համապատասխան գնանշման համար: