Amerikanesch Standardzertifizéierung fir Ladepilz (III) – Designdetailer vun AC-Pilz (Virderend vun der Inputleitung an Ausgangspistoulkapp)

Aus der Siicht vun de Produktprinzipien ënnerscheede sech amerikanesch Standard-AC-Ladestatiounen net vun nationalen an europäesche Normen – si déngen allebéid als grouss elektresch Schalter, déi AC-Stroum vum Stroumnetz un den Onboard-Ladegerät (OBC) am Gefier leeden, deen dann AC-Stroum a Gläichstroum ëmwandelt fir d'Batterie opzelueden.

Och wann se am Allgemengen d'selwecht sinn, gëtt et awer a ville Detailer bedeitend Ënnerscheeder am Verglach zu nationalen an europäesche Standarden. Soss wier et ze praktesch, se direkt an den USA ouni Modifikatiounen ze verkafen.

(1)

Ier mer iwwer d'Inputleitungen vun nordamerikaneschen AC-Ladestatiounen diskutéieren, loosst eis als éischt de Spannungssystem vum AC-Stroumnetz an den USA virstellen.

D'Stroumnetzsystemer vun de meeschte Länner op der Welt sinn op déi vun Europa ausgeriicht (Kolonialismus a Krich), dat heescht, déi normal Haushaltsspannung ass 220V~230Vac 50Hz, an déi industriell Dräiphasspannung ass 380~400Vac 50Hz. Et ass offensichtlech, datt d'Spannung vun der industrieller Elektrizitéit dräimol sou grouss ass wéi d'Wurzel vun der Haushaltsspannung - den Ënnerscheed tëscht der Netzspannung an der Phasspannung.

D'Spannungssystem an den USA ass eenzegaarteg, mat der Mainstream-Haushaltsspannung vun 120V/240V 60Hz an der Mainstream-Industriespannung vun 480V/277Vac 60Hz fir industriell Notzung. D'Spannung, déi fir kommerziell oder Wunnimmobilien mat héijer Dichte benotzt gëtt, ass 120V/208Vac 60Hz, während se fir verschidde grouss Schwéierindustrie 347/600Vac 60Hz ass.

Sidd Dir och iwwerrascht, firwat de Spannungssystem an den USA sou chaotesch ass.

D'Benotzung vun 110V Spannung kënnt vum Edison. Et ass den Edison, deen bekannt ass fir d'Erfindung vun der Glühbir. No ville Experimenter a Vergläicher huet hien festgestallt, datt d'Glühbir déi héchst Liichtleistung an déi längst Liewensdauer hat, wann d'Spannung 110V war. Sou huet den Edison am Joer 1882 offiziell 110V Gläichstroum um Maart an der Pearl Street Power Station agefouert, dem éischte kommerzielle Gläichstroumkraaftwierk an den USA.

Mee mir all wëssen, datt Gläichstroum en groussen Nodeel huet, nämlech e staarke Wärmeverloscht bei der Ferniwwerdroung, wat vill elektresch Energie verschwend. Fir exzessive Energieverloscht bei der Ferniwwerdroung ze vermeiden, huet den Nikola Tesla säin Wiesselstroumsystem (AC) agefouert. Och wann Wiesselstroum de Gläichstroum schlussendlech besiegt huet, goufen zu där Zäit schonn Dausende vun Apparater an Apparater, déi fir 110V geduecht waren, an amerikaneschen Haushalter a Fabriken installéiert.

Fir en reibungslosen Iwwergank an d'Ära vum Wiesselstroum ze erméiglechen, huet den Tesla e Kompromiss gemaach: hien huet och d'Haushaltsspannung fir Wiesselstroum op 110V festgeluecht. Dëst huet net nëmmen d'Investitioun an d'Ausrüstung vun de bestehenden Benotzer geschützt, mä och d'Angscht vun der Ëffentlechkeet virum Héichspannungs-Wiesselstroum eliminéiert (vun deemols allgemeng ugeholl gouf, datt et méi schiedlech fir d'mënschlech Gesondheet wier).

Dofir ass d'Adoptioun vun 110V AC Stroum an den USA e Produkt vun der Akzeptanz vun 110V DC Stroum.

Mam Opkomme vum elektreschen Zäitalter hunn d'Ingenieuren no an no gemierkt, datt am Verglach mat der spéiderer Adoptioun vun der 220V/240V Spannung an Europa, den 110V System an den USA méi grouss Verloschter beim Iwwerdroe vu Stroum mat héijer Leeschtung erlidden huet a méi déck Kupferleitungen erfuerdert huet, fir d'Hëtzt ze vermeiden. Mee wa mir komplett op 220Vac upgraden, sinn d'Käschten ze héich. D'Apparater, d'Steckdousen, d'Sicherungen an och dat ganzt Verdeelungsnetz vun der Stad a Millioune Stéit an den USA sinn all no 110V entworf.

Aus dësem Grond hunn Elektroingenieuren an den USA eng héich intelligent "Soil Method" erfonnt - Split Phase Technologie.

Tëscht dem Fasedrot an dem Nulldrot an der Mëtt gëtt eng Spannung vun 110V/120V geformt, speziell fir kleng Haushaltsapparater wéi Handyen, Fernseher a Glühbirnen entwéckelt (sécher an net waarm beim Touch).

Wann zwou spanningsfäeg Drot zesummegestapelt ginn, ginn se direkt an 220V/240V ëmgewandelt, speziell fir "Elektrotigeren" wéi Klimaanlagen, elektresch Waassererhëtzer an Trockner entwéckelt (mat héijer Effizienz a niddregem Drotverbrauch).

Wann een d'Originne vun 120Vac an 240Vac verstanen huet, ass den Urspronk vun 208Vac och einfach ze verstoen. 208V ass d'Netzspannung vun 120V (dräimol d'Wurzel).

(II)

Nodeems mir de Spannungssystem an den USA verstanen hunn, kucke mer eis elo d'Inputspannung vum amerikaneschen AC-Stapel un.

Et ginn dräi Zorte vu Spannung fir normal AC-Ladestatiounen, déi an den USA benotzt ginn, nämlech 120V, 208V an 240Vac. Am Fong baséiert d'Promotioun vu Ladefirmen op de Spannungsbänner, déi se ënnerstëtzen, 110~120Vac oder 200V~240Vac.

Et sollt een drop hiweisen, datt d'Ladestatioun mat 208V Input och eng Eenphas-Input huet, net 16kw oder 22kw, wéi mir se als ähnlech wéi déi europäesch Dräiphas-Fënnef-Drot-Input verstoen. Wéi och ëmmer, et ginn ganz wéineg Dräiphas-Input-Ladestatiounen an den USA, déi um Maart gesicht goufen, awer nach net fonnt goufen.

Dorënner ass 110~120Vac eng normal Steckerverbindung, déi eng maximal Stroumleistung vun 16A ënnerstëtze kann.

Fir AC-Ladestatiounen mat engem Input vun 200V~240Vac (208Vac oder 240Vac) kann den viischten Deel vun der Inputleitung a Form vun engem Stecker oder engem Kabelterminal sinn. D'"Héichspannungs"-Steckdous mat 240Vac Input an den USA (besteet aus véier Drot: zwee Fassleitungen, een Nullleiter an een Äerdleiter) muss vun engem professionelle Elektriker fäerdeg gemaach ginn.

Iwwregens, d'Steckdous fir den Input-Stecker vun der 240Vac AC-Ladestatioun unzeschléissen, soll den Ufuerderunge vum NEMA14-50 entspriechen. Säi maximalen Drostroum ass 50A. Geméiss den Ufuerderunge vum amerikaneschen elektreschen Installatiounsstandard NFPA 70 däerf de maximalen Stroum, deen vun elektreschen Apparater benotzt gëtt, net méi wéi 80% vun der nomineller Steckdous sinn. Dofir kann de maximalen Stroum vun enger 240V AC-Ladestatioun mat engem Stecker nëmme 40A erreechen, mat enger Leeschtung vun 9,6kW.

(3)

Nodeems mir d'Ufuerderunge fir d'Input-Säit vun der amerikanescher Standard-AC-Ladestatioun diskutéiert hunn, loosst eis d'Schuel iwwersprangen a direkt op d'Output-Säit kucken.

D'Ausgangssäit vun der Kommunikatiounsladestatioun ass ganz einfach, just den Pistoulenhalter an de Pistoulkabel, deen zum Pistoulenhalter passt.

Wann Dir op der Websäit vun der Kommunikatiounsstatioun an den USA kuckt, stellt Dir fest, datt all Opluedstatioun zwou Zorte vu Pistoulendosen ubitt, nämlech den TYPE1-Interface, deen den SAE J1772 entsprécht, an den NACS-Interface, deen den Tesla SAE J3400 entsprécht.

Déi spezifesch Struktur- an Gréisstendetailer vum Waffenkapp a vum Waffenhalter mat zwou Schnëttstellen kënnen an de jeeweilege Normen fonnt ginn.

Intern gëtt et keen Ënnerscheed tëscht dem NACS-Interface vun Tesla an dem TYPE1-Interface vum SAE J 1772, déi allebéid aus fënnef Drot bestinn - L/N/PE/CP/PP. Natierlech ass den Design vun Tesla ganz clever, well souwuel d'DC- wéi och d'AC-Interfaces déiselwecht sinn.

Wat den nordamerikanesche Kommunikatiounsmaart ugeet, wiesselt d'Output-Ladeinterface vun der aler TYPE1-Interface op d'NACS-Interface, an ëmmer méi Autoen wäerten an Zukunft Tesla-Interfaces ënnerstëtzen. Fréier AC-Ladestatiounen, déi mat TYPE1-Interfaces ausgestatt waren, konnten déi nei NACS net oplueden.

Natierlech braucht Dir Iech keng ze vill Suergen ze maachen, et gëtt vill Adapteren um Maart, déi Iech hëllefe kënnen.

Adaptere fir Pistoulenkapp sinn an der europäescher Norm IEC 61851-1:2017 streng verbueden, awer sou Klausele sinn an den USA net an der UL 2594 ze fannen. Et ass net gesetzlech verbueden, benotzt et einfach direkt.

Dat war alles fir d'Input- an d'Output-Säiten vun der amerikanescher Standard-AC-Ladestatioun. Am nächste Artikel wäerte mir d'Designdetailer vum "Gehäuse" deelen.