1-р төрлийн J1772 болон 2-р төрлийн IEC 62196-2 системийн харьцуулалт

Дэлхийн цахилгаан тээврийн хэрэгслийн цэнэглэх стандартын талаархи эцсийн техникийн гарын авлага: 1-р төрлийн J1772 ба 2-р төрлийн IEC 62196-2 систем, сүлжээний топологи, харилцаа холбооны протокол болон ухаалаг дэд бүтцийн цогц харьцуулалт

1. Оршил: Цахилгаанжуулалтад чиглэсэн дэлхийн шилжилт ба стандартчилагдсан цэнэглэлтийн үүрэг

Дэлхийн автомашины салбар дотоод шаталтын хөдөлгүүрээс (ICE) цахилгаан хөдөлгүүр рүү шилжиж, парадигмын өөрчлөлтийг хийж байна. Энэхүү шилжилтийн гол цөм нь үүнийг дэмждэг дэд бүтэц болох Цахилгаан тээврийн хэрэгслийн хангамжийн тоног төхөөрөмж (EVSE) буюу цахилгаан тээврийн хэрэгслийн цэнэглэгчийг түгээмэл хэрэглэдэг. Цахилгаан тээврийн хэрэгслийн (EV) хэрэглээ хурдасахын хэрээр цэнэглэх стандартын техникийн нарийн ширийн зүйлийг ойлгох нь инженерүүд, бодлого боловсруулагчид болон хэрэглэгчдийн хувьд нэн тэргүүний асуудал болж байна.

Цахилгаан тээврийн хэрэгслийн цэнэглэх стандартын хөгжил нь түүхэндээ бүс нутгийн цахилгаан сүлжээний архитектур, зохицуулалтын орчин, автомашин үйлдвэрлэгчдийн стратегийн ашиг сонирхлын нөлөөгөөр хуваагдмал байсан. Өнөөдөр хувьсах гүйдлийн цэнэглэх зах зээлд хоёр үндсэн стандарт ноёрхож байна: 1-р төрөл (SAE J1772) ба 2-р төрөл (IEC 62196-2). Хоёулаа ижил үндсэн зорилготой - цахилгаан эрчим хүчийг сүлжээнээс тээврийн хэрэгслийн суурин цэнэглэгч рүү дамжуулах боловч тэдгээрийн техникийн хэрэгжилт, физик дизайн, харилцаа холбооны протоколууд нь эрс ялгаатай.

Энэхүү нийтлэлд 1 ба 2-р хэлбэрийн цэнэглэх системийн гүнзгий техникийн шинжилгээг оруулсан болно. Бид тэдгээрийн архитектурын ялгаа, дэлхийн янз бүрийн сүлжээний топологид дасан зохицох чадвар, холбооны дохионы физик, хэрэглэгч болон тээврийн хэрэгслийг хоёуланг нь хамгаалдаг аюулгүй байдлын механизмыг судлах болно. Цаашилбал, бид өөр өөр улс орнуудын орон сууцны цахилгааны хязгаарлалт нь цэнэглэх хурдад хэрхэн нөлөөлж байгаа болон цахилгаан тээврийн хэрэгслийн экосистемд стандартчилагдсан, ухаалаг холболтын ирээдүйг бүрдүүлж буй шинээр гарч ирж буй чиг хандлагыг судлах болно.

2. 1-р төрөл (SAE J1772) архитектур: Түүх, зүүний тохиргоо болон Хойд Америкийн ноёрхол

SAE J1772 стандарт гэгддэг 1-р хэлбэрийн холбогч нь Хойд Америк болон Японд ашиглагддаг үндсэн хувьсах гүйдлийн цэнэглэгч интерфэйс юм. Автомашины Инженерүүдийн Нийгэмлэг (SAE)-ээс боловсруулсан бөгөөд эдгээр бүс нутагт байдаг нэг фазын цахилгаан сүлжээний тодорхой хэрэгцээг хангах зорилгоор бүтээгдсэн.

2.1 Түүхийн нөхцөл байдал ба дизайны философи

J1772 стандартыг анх 2001 онд санал болгосон бөгөөд одоогийн хэлбэрт хүрэхийн тулд хэд хэдэн удаа засварласан. Үндсэн дизайны зорилго нь 1-р түвшний (120V) болон 2-р түвшний (240V) цэнэглэлтэд аюулгүй, бат бөх, хэрэглэхэд хялбар интерфэйсийг бий болгох явдал байв. Европын сүлжээний олон фазын шаардлагаас ялгаатай нь Хойд Америкийн орон сууцны сүлжээ нь голчлон хуваагдмал фазтай бөгөөд 240V үйлчилгээнд зориулж нэгтгэж болох хоёр 120V хөлийг хангадаг. Үүний үр дүнд 1-р хэлбэрийн холбогчийг өндөр гүйдлийн нэг фазын хүргэлтэд оновчтой болгосон.

2.2 Физик зүүний тохиргоо

1-р төрлийн холбогч нь таван зүүтэй байрлалтай:

1. L1 (1-р мөр):Анхдагч цахилгаан дамжуулагч.
2. L2/N (2-р шугам эсвэл төвийг сахисан):120В 1-р түвшний цэнэглэлтэд энэ нь төвийг сахисан гүйдлийн үүрэг гүйцэтгэдэг бол 240В 2-р түвшний цэнэглэлтэд энэ нь хоёр дахь 120В фаз (L2) болж үйлчилдэг.
3. PE (Хамгаалалтын Газар/Газар):Аюулгүйн газардуулгын холболт нь тээврийн хэрэгслийн явах эд анги нь сүлжээний газардуулгатай холбогдсон эсэхийг баталгаажуулдаг.
4. CP (Хяналтын нисгэгч):EVSE болон тээврийн хэрэгслийн хооронд цэнэглэх параметрүүдийг тохиролцох зориулалттай холбооны шугам.
5. Хяналтын удирдлага / Ойр орчмын туршилтын ажилтан (ХН):Залгуур бүрэн орсон эсэхийг илрүүлж, цэнэглэж байх үед тээврийн хэрэгслийн хөдөлгөөнийг хязгаарлах боломжийг олгодог хариу үйлдлийн гогцоо.

2.3 Цахилгаан шинж чанар ба хязгаарлалтууд

1-р төрлийн стандарт нь 80 Ампер хүртэлх хувьсах гүйдлийн цэнэглэлтийг дэмждэг бөгөөд энэ нь 240В хүчдэлд 19.2 кВт хүртэлх хамгийн их чадалтай гэсэн үг юм. Гэсэн хэдий ч ихэнх орон сууцны 1-р төрлийн цэнэглэгч нь 16А (3.8 кВт)-аас 48А (11.5 кВт) хооронд ажилладаг бөгөөд энэ нь ердийн суурин цэнэглэгчийн чадавхитай тохирч байна. Зүүний физик загвар нь бат бөх бөгөөд мянга мянган циклийн турш өндөр дулааны ачааллыг тэсвэрлэх зориулалттай. 1-р төрлийн залгуурын нэг онцлог шинж чанар нь гараар түгжих механизм бөгөөд энэ нь хэрэглэгчээс тээврийн хэрэгслийн оролтоос залгуурыг салгахын тулд гох дарахыг шаарддаг.

3. 2-р төрөл (IEC 62196-2) Архитектур: Меннекесийн стандарт, модульчлагдсан дизайн, Европын олон талт байдал

Европын зах зээл цахилгаан тээврийн хэрэгслийн цэнэглэлтийг стандартчилах гэж оролдож байх үед өөр нэг бэрхшээлтэй тулгарсан: орон сууц, арилжааны орчинд гурван фазын цахилгаан системийн тархалт. Үүний шийдэл нь 2-р хэлбэрийн холбогч байсан бөгөөд үүнийг зохион бүтээсэн Германы компанийн нэрээр ихэвчлэн "Меннекес" залгуур гэж нэрлэдэг.

3.1 IEC 62196-2 руу шилжих нь

Олон улсын цахилгаан техникийн комисс (IEC) нь IEC 62196 стандартын нэг хэсэг болгон 2-р хэлбэрийн загварыг баталсан. Нэг фазын ажиллагаатайгаар хязгаарлагддаг 1-р хэлбэрийн холбогчоос ялгаатай нь 2-р хэлбэрийн холбогчийг эхнээсээ модульчлагдсан, ирээдүйд ашиглахад бэлэн байхаар зохион бүтээсэн. Энэ нь нэг фазын, хуваагдмал фазын болон гурван фазын хувьсах гүйдлийн цахилгаан хангамжийг дэмжиж чаддаг.

3.2 Долоон зүүтэй зохион байгуулалт ба функц

2-р төрлийн холбогч нь долоон зүүтэй тохиргоог ашигладаг:

1. L1, L2, L3:Гурван фазын цахилгаан дамжуулах боломжийг олгодог гурван тусдаа фазын дамжуулагч.
2. N (Төвийг сахисан):Ачаалал тэнцвэргүй байж болзошгүй гурван фазын системд зайлшгүй шаардлагатай зориулалтын төвийг сахисан дамжуулагч.
3. PE (Хамгаалалтын Дэлхий):Аюулгүйн талбай.
4. CP (Хяналтын нисгэгч):Дохионы шугам (J1772-той ижил функцтэй).
5. PP (Ойролцоох туршилт):Залгуур байгаа эсэхийг илрүүлэх, 2-р хэлбэрийн стандартад эсэргүүцэлтэй кодлогдсон системээр дамжуулан кабелийн өөрийнх нь гүйдэл дамжуулах чадварыг дамжуулахад ашигладаг.

3.3 Олон талт байдал ба чадлын хязгаарлалт

2-р хэлбэрийн холбогч нь 1-р хэлбэрийн холбогчоос хамаагүй илүү хүчтэй. Гурван фазын тохиргоонд фаз бүрт 63 Ампер хүртэл гүйдэл өгч, онолын хувьд 43 кВт хүртэл хувьсах гүйдлийн хүчийг хангаж чаддаг (гэхдээ ихэнх нийтийн болон орон сууцны гурван фазын суурилуулалтын хувьд 22 кВт нь практик хязгаар юм). Нэг фазын горимд ч гэсэн 1-р хэлбэрийн гүйцэтгэлтэй нийцэж чадна. Цаашилбал, тээврийн хэрэгслийн 2-р хэлбэрийн оролт нь өндөр хурдны тогтмол гүйдлийн цэнэглэлтэд зориулсан CCS2 (Combined Charging System)-тэй нийцтэй байхаар бүтээгдсэн бөгөөд хувьсах гүйдлийн интерфэйсийн доор хоёр том тогтмол гүйдлийн зүү нэмдэг.

4. Цахилгаан фазын динамик: Нэг фазын үр ашиг ба гурван фазын цахилгаан дамжуулалтыг харьцуулах нь

1 ба 2-р хэлбэрийн системийн хоорондох хамгийн үндсэн техникийн ялгаа нь цахилгаан фазуудыг хэрхэн зохицуулдагт оршино. Энэ нь зөвхөн холбогчийг сонгохоос гадна сүлжээний үндсэн дэд бүтцийн тусгал юм.

4.1 1-р хэлбэрийн нэг фазын хязгаарлалтууд

1-р хэлбэрийн системд тээврийн хэрэгслийн суурин цэнэглэгч (OBC) нь нэг хувьсах гүйдлийн эх үүсвэрээс цахилгаан хүлээн авах зориулалттай. Цэнэглэх хурдыг нэмэгдүүлэхийн тулд тохируулж болох цорын ганц хувьсагч нь хүчдэл (120V-ээс 240V) ба гүйдэл (Ампер) юм. АНУ-д орон сууцны хавтангууд нь ерөнхийдөө 200A нийт үйлчилгээнд хязгаарлагддаг тул 50A-аас дээш зориулалтын цахилгаан тээврийн хэрэгслийн хэлхээ нь дэд бүтцийн томоохон шинэчлэлт шаарддаг. Өндөр гүйдлийн нэг фазын цэнэглэлт нь утас болон холбогч зүү дээр их хэмжээний дулааны ачаалал өгдөг.

4.2 2-р хэлбэрийн гурван фазын давуу талууд

2-р хэлбэрийн системүүд нь Европ болон Ази, Далайн орнуудын зарим хэсэгт түгээмэл байдаг гурван фазын сүлжээг ашигладаг. Эрчим хүчийг гурван фазын хооронд хуваарилах замаар систем нь фаз тус бүрт бага ампераар илүү өндөр нийт ватт өгөх боломжтой. Жишээлбэл, 11 кВт цэнэглэгч нь гурван фазын хооронд 16А гүйдэл ашигладаг (3 x 230V x 16A ≈ 11 кВт). Нэг фазын 1-р хэлбэрийн систем дээр ижил 11 кВт-ыг авахын тулд гүйдэл ойролцоогоор 46А (240V x 46A ≈ 11 кВт) байх шаардлагатай.

2-р хэлбэрийн систем дэх фаз тус бүрийн ампер бага байх нь дараахь зүйлд хүргэдэг.

• Дулаан үүсэлтийг бууруулсан:Кабель болон холбогч дахь эсэргүүцэл багатай халаалт.
• Жижиг кабелийн хөндлөн огтлолууд:Ижил гаралтын чадалтай хөнгөн, илүү уян хатан кабель.
• Сүлжээний тогтвортой байдал:Гурван фазын цэнэглэлт нь сүлжээнд илүү тэнцвэртэй ачааллыг өгч, орон нутгийн түгээлтийн трансформатор дахь фазын тэнцвэргүй байдал болон төвийг сахисан гүйдлийн асуудлын эрсдлийг бууруулдаг.

4.3 Үр ашиг ба хөрвүүлэлт

Техникийн үүднээс авч үзвэл, уг цэнэглэгчийн үр ашигт мөн нөлөөлдөг. Гурван фазын хувьсах гүйдлийг нэг фазын хувьсах гүйдлээс илүү жигд тогтмол гүйдэл болгон засдаг тул батерейны тогтвортой тогтмол гүйдлийн хүчдэлийг бий болгохын тулд багтаамж багатай шүүлтүүр шаарддаг. Энэ нь гурван фазын OBC-д нэг фазын аналогитой харьцуулахад хөрвүүлэлтийн үр ашгийг арай өндөр түвшинд хүргэж болзошгүй юм.

(1-р блокийн төгсгөл. Шаардлагатай урт болон гүнд хүрэхийн тулд дараагийн блокоор үргэлжлүүлнэ.)

5. Дохионы бүрэн бүтэн байдал ба харилцаа холбоо: CP (Хяналтын туршилт) болон PP (Ойролцоох туршилт) функцүүдийн нарийвчилсан шинжилгээ

EVSE болон EV-ийн хоорондох холбоог хоёр зориулалтын бага хүчдэлийн дохионы шугамаар зохицуулдаг: Хяналтын Пилот (CP) болон Ойрхон зайн Пилот (PP). Физик холбогч нь ялгаатай боловч хувьсах гүйдлийн цэнэглэлтийн үндсэн дохиоллын протоколыг IEC 61851-1 болон SAE J1772 стандартын дагуу стандартчилдаг.

5.1 Хяналтын нисгэгч (CP) болон импульсийн өргөний модуляци (PWM)

CP дохио нь EVSE-ээр үүсгэгдсэн ±12V 1kHz квадрат долгион юм. Энэ дохио нь үндсэн гар барих болон төлөвийн индикатор болж үйлчилдэг. Харилцаа холбооны дарааллыг тодорхой хүчдэлийн түвшин болон PWM дохионы ажлын мөчлөгөөр тодорхойлдог.

• А төлөв (Хүлээлгийн горим):EVSE нь +12V тогтмол гүйдэл гаргадаг. Энэ нь цэнэглэгч асаалттай боловч тээврийн хэрэгсэл холбогдоогүй байгааг илтгэнэ.
• Б төлөв (Тээврийн хэрэгсэл холбогдсон):Залгуурыг залгахад тээврийн хэрэгсэл нь CP болон PE шугамуудын хооронд резистор болон диодыг холбодог. Энэ нь хүчдэлийг +12V-ээс +9V болгон бууруулдаг. EVSE нь энэ уналтыг илрүүлж, 1kHz PWM дохиог үүсгэж эхэлдэг.
• C төлөв (Цэнэглэх хүсэлт гаргасан):Тээврийн хэрэгсэл хэлхээнд бага эсэргүүцэл байрлуулж, CP хүчдэлийг +6V хүртэл бууруулж унтраалгыг хааснаар цахилгаан хүлээн авахад бэлэн байгаагаа дохио өгдөг. Энэ үед EVSE нь хувьсах гүйдлийн тэжээлийг хангахын тулд дотоод контактуудаа хаадаг.
• D төлөв (Агааржуулалт шаардлагатай):Хэрэв тээврийн хэрэгсэл агааржуулалт шаарддаг бол (орчин үеийн цахилгаан тээврийн хэрэгсэлд ховор боловч стандартын нэг хэсэг) хүчдэл +3V хүртэл буурдаг.
• Алдаатай төлөв (E/F):0V эсвэл -12V дохио нь газардуулгын гэмтэл эсвэл холбоо бүрэн тасрах зэрэг алдааг илтгэнэ.

ньАжлын мөчлөгEVSE-ээр дамжуулсан PWM дохио нь тээврийн хэрэгсэлд хамгийн их гүйдэл авахыг зөвшөөрдөг. Жишээлбэл:

• 10% Ажлын мөчлөг = 6 Ампер
• 25% Ажлын мөчлөг = 15 Ампер
• 50% Ажлын мөчлөг = 30 Ампер
• 80% Ажлын мөчлөг = 48 Ампер

Энэ нь динамик ачааллын менежментийг зөвшөөрдөг; хэрэв байшингийн эрчим хүчний хэрэглээ нэмэгдвэл EVSE нь гол таслуурыг тасалдуулахаас сэргийлж ажлын мөчлөгийг багасгаж чадна.

5.2 Ойрхон зайн нисгэгч (PP) болон механик түгжээ

PP дохио нь залгуурт залгагдсан үед тээврийн хэрэгсэл жолоодож чадахгүй байхыг баталгаажуулж, системд кабелийн гүйдэл дамжуулах чадварыг тодорхойлоход тусалдаг.

• 1-р төрөлд (J1772):PP шугам (ихэвчлэн CS зүү гэж нэрлэдэг) нь залгуурын бариул дахь унтраалгатай холбогдсон байдаг. Хэрэглэгч суллах товчийг дарахад хэлхээ тасардаг. Тээврийн хэрэгсэл үүнийг тэр даруй мэдэрч, гол тэжээлийн зүүг салгахаас өмнө гүйдэл авахаа больж, цахилгаан нум үүсэхээс сэргийлдэг.
• 2-р төрөлд (IEC 62196):Кабелийн төрлийг тодорхойлоход PP шугамыг ашигладаг. Кабелиудыг PP болон PE тээглүүрийн хооронд резистор суурилуулсан байдаг. 11 кВт-ын кабель (16А) нь 22 кВт-ын кабель (32А)-аас өөр эсэргүүцэлтэй байх болно. EVSE болон тээврийн хэрэгсэл нь кабелийн дулааны хязгаараас хэтрэхгүй байхын тулд энэхүү эсэргүүцлийг ашигладаг бөгөөд тээврийн хэрэгсэл нь илүү өндөр хүчин чадалтай байсан ч гэсэн кабелийн дулааны хязгаараас хэтрэхгүй байх ёстой.

6. Механик дизайн ба аюулгүй байдал: Түгжих механизм, IP үнэлгээ болон физик бат бөх чанар

Цахилгаан тээврийн хэрэгслийг цэнэглэх физик орчин нь бороо, цас, тоос шороо, хэт өндөр температурт өртөмтгий байдаг. Тиймээс 1 болон 2-р хэлбэрийн холбогчдын механик загварыг өндөр түвшинд боловсруулсан.

6.1 Түгжих механизм: Гар ажиллагаатай ба Цахим

Хоёр стандартын хоорондох мэдэгдэхүйц ялгаа нь залгуурыг тээврийн хэрэгсэлд хэрхэн бэхэлсэн явдал юм.

• 1-р төрлийн гарын авлагын түгжээ:1-р төрлийн залгуур нь эрхий хуруугаараа ажилладаг механик түгжээтэй. Энэ нь энгийн бөгөөд найдвартай боловч аюулгүй байдал дутмаг; хэрэглэгч бариулд тусдаа цоож нэмээгүй л бол хэн ч алхаж очоод цэнэглэж буй машины залгуурыг салгаж болно.
• 2-р төрлийн электрон түгжээ:2-р төрлийн стандарт нь тээврийн хэрэгслийн оролтын хэсэгт байрлах моторт түгжих зүү дээр суурилдаг. Цэнэглэж эхлэхэд тээврийн хэрэгсэл залгуурыг автоматаар байранд нь түгждэг. Энэ нь кабелийг хулгайлахаас сэргийлдэг (Европт түгээмэл хэрэглэгддэг залгуургүй цэнэглэгчийн хувьд) бөгөөд гүйдэл урсаж байх үед залгуурыг салгаж авах боломжгүй болгодог.

6.2 Нэвтрэхээс хамгаалах (IP) болон хүрээлэн буй орчны битүүмжлэл

Хоёр холбогч хоёулаа өндөр IP үнэлгээг хангахаар бүтээгдсэн (хосолсон үед ихэвчлэн IP54 эсвэл түүнээс дээш).

• Ус зайлуулах суваг:2-р төрлийн холбогч нь усыг зүүний эргэн тойронд хуримтлуулахаас сэргийлдэг тусгай ус зайлуулах нүхтэй байдаг.
• Материалын шинжлэх ухаан:Гэрийг бетон дээр унах болон нарны хүчтэй гэрэлд тэсвэртэй PBT (Полибутилен терефталат) зэрэг хэт ягаан туяанд тогтворжуулсан, цохилтод тэсвэртэй полимерээр хийсэн.
• Холбоо барих бүрэх:Зүүг ихэвчлэн мөнгөөр ​​бүрсэн байдаг тул мянга мянган үрчлэлтийн мөчлөгийн туршид бага холбоо барих эсэргүүцэл, өндөр бат бөх чанарыг хангадаг.

6.3 Дулааны менежмент

Орчин үеийн өндөр хүчин чадалтай хувьсах гүйдлийн цэнэглэгч нь ихэвчлэн залгуурт суулгагдсан термистор (NTC мэдрэгч)-тэй байдаг. Эдгээр мэдрэгч нь зүүний температурыг бодит цаг хугацаанд хянадаг. Хэрэв температур нь аюулгүй байдлын босго хэмжээнээс хэтэрсэн бол (жишээлбэл, холболт сул эсвэл оролтын хэсэгт хог хаягдал үүссэнээс болж) EVSE нь гал гарахаас урьдчилан сэргийлэхийн тулд тээврийн хэрэгсэлд цэнэглэх гүйдлийг бууруулах эсвэл бүрэн унтраах дохио өгнө.

7. Дэлхийн сүлжээний топологи: TN, TT, болон IT сүлжээнүүд болон тэдгээрийн EVSE суулгалтад үзүүлэх нөлөө

EVSE-ийн зураг төсөл, суурилуулалт нь өөр өөр бүс нутагт ашиглагддаг газардуулгын системээс ихээхэн хамаардаг. EVSE нь цэнэглэж эхлэхээсээ өмнө аюулгүй газардуулгыг илрүүлэх ёстой.

7.1 TN системүүд (Газарзүйн төвийг сахисан)

TN систем нь Хойд Америк (TN-CS) болон Их Британид түгээмэл байдаг. Энэ тохиргоонд саармаг болон газардуулгыг үйлчилгээний үүдэнд холбодог. Энэ нь алдааны гүйдлийн найдвартай замыг хангаж өгдөг боловч "Нээлттэй PEN" (Хамгаалах Газрын Төвийг сахисан) алдаа гарсан тохиолдолд эрсдэл учруулдаг. Хэрэв сүлжээнээс гарсан саармаг утас тасарвал цахилгаан тээврийн хэрэгслийн их бие нь шугамын хүчдэлд хүчдэлтэй болж болзошгүй. Энэ нь Их Британийн стандартын цэнэглэгчдэд зориулсан тусгай "Нээлттэй PEN илрүүлэх" төхөөрөмжүүдийг хөгжүүлэхэд хүргэсэн.

7.2 TT системүүд (Терра-Терра)

Европын эх газрын зарим хэсэгт (Франц, Итали гэх мэт) болон Японд түгээмэл байдаг TT систем нь сүлжээний төвийг сахисан шугамд холбогдоогүй орон нутгийн газардуулгын саваа ашигладаг. TT сүлжээнд суурилуулсан EVSE нь газрын эсэргүүцэлд маш мэдрэмтгий байх ёстой. Хэрэв газардуулгын саваа хангалттай гүн биш эсвэл хөрс хэт хуурай байвал цэнэглэгч нь газардуулга руу бага эсэргүүцэлтэй замыг баталгаажуулж чадахгүй тул асаахаас татгалзаж магадгүй юм.

7.3 Мэдээллийн технологийн системүүд (Изоле-Терра)

Норвеги болон зарим үйлдвэрлэлийн орчинд байдаг мэдээллийн технологийн систем нь саармаг/фаз болон газардуулгын хооронд шууд холбоогүй байдаг. Энэ нь цахилгаан тээврийн хэрэгслийн хувьд өвөрмөц сорилт болдог, учир нь олон цэнэглэгч нь газардуулгатай саармаг холболттой байхаар бүтээгдсэн байдаг. Мэдээллийн технологийн сүлжээнд цахилгаан тээврийн хэрэгслийг аюулгүй цэнэглэхийн тулд тусгай тусгаарлах трансформаторууд ихэвчлэн шаардлагатай байдаг.

7.4 Сүлжээний давтамж ба хүчдэлийн хэлбэлзэл

1 ба 2-р төрөл нь фазын дэмжлэгээрээ голчлон ялгардаг боловч үндсэн сүлжээний давтамж (АНУ/Японд 60Гц, дэлхийн ихэнх хэсэгт 50Гц) нь тээврийн хэрэгслийн суурилагдсан цэнэглэгч дэх индуктор болон конденсаторын дизайнд нөлөөлдөг. Гэсэн хэдий ч орчин үеийн ихэнх OBC нь өргөн хүрээний, 100В-250В болон 50/60Гц хүчдэлийг зохицуулах чадвартай.

8. Орон сууцны цахилгаан хангамжийн хязгаарлалт: Үндэсний сүлжээний зохицуулалт болон гэрийн түгээлтийн самбарууд нь цахилгаан тээврийн хэрэгслийн цэнэглэх хурдыг хэрхэн хязгаарладаг вэ?

Орон нутгийн сүлжээ болон гэрийн цахилгаан самбарын хязгаарлалтаас шалтгаалан орон сууцны орчинд онолын цэнэглэх хурд (2-р хэлбэрийн хувьд 22 кВт эсвэл 1-р хэлбэрийн хувьд 19.2 кВт гэх мэт) ховор тохиолддог.

8.1 Хойд Америк: 200A хавтангийн хязгаар

АНУ-д орчин үеийн ердийн айл 200А үйлчилгээний самбартай байдаг. 2-р түвшний 48А цэнэглэгчийн зураг нь 60А таслуур шаарддаг. Үндэсний Цахилгаан Кодын (NEC) дагуу тасралтгүй ачаалал (цахилгаан машин цэнэглэхтэй адил) нь хэлхээний таслуурын үнэлгээний 80%-иас хэтрэхгүй байх ёстой. Хуучин 100А хавтантай айлуудын хувьд өндөр хүчин чадалтай EVSE суурилуулах нь үйлчилгээний шинэчлэлгүйгээр боломжгүй бөгөөд энэ нь хэдэн мянган долларын өртөгтэй байж болно. Энэ нь цэнэглэх хурдыг самбарын багтаамжтай тэнцвэржүүлдэг 32А (7.7 кВт) цэнэглэгчийг түгээмэл болгоход хүргэсэн.

8.2 Их Британи: Нэг фазын давамгайлал ба нээлттэй PEN

Их Британийн сүлжээ нь түгээлтийн түвшинд гурван фазтай боловч ихэнх айл өрхүүдэд нэг 230V, 60A эсвэл 100A фазаар хангагдсан байдаг. Энэ нь орон сууцны цэнэглэлтийг 7.4 кВт хүртэл хязгаарладаг. Дээр дурдсан TN-CS газардуулгын улмаас Их Британийн дүрэм журмаар цэнэглэгчийг нээлттэй төвийг сахисан эвдрэлээс хамгаалах үнэтэй хамгаалалттай байхыг шаарддаг бөгөөд энэ нь Их Британид зориулагдсан EVSE-ийг Европын харьцуулсан бүтээгдэхүүнээс илүү техникийн хувьд төвөгтэй болгодог.

8.3 Герман ба Хойд Европ: 11 кВт-ын стандарт

Германд гурван фазын цахилгаан хангамж бараг бүх орон сууцны барилгад стандарт байдаг. Энэ нь 11 кВт (3 x 16А) ханын хайрцагнуудыг өргөн хүрээнд суурилуулах боломжийг олгодог. АНУ-д 11 кВт-ын хувьд 60А нэг фазын хүнд хэлхээ шаардлагатай байдаг бол Германд зөвхөн 16А гурван фазын хэлхээ шаардлагатай бөгөөд энэ нь илүү нимгэн утас ашигладаг бөгөөд одоо байгаа түгээлтийн самбаруудаар амархан зохицдог. Германы олон нийтийн үйлчилгээний компаниуд орон нутгийн сүлжээний тогтвортой байдлыг хангахын тулд 11 кВт-аас дээш хүчин чадалтай цэнэглэгч (жишээлбэл, 22 кВт-ын нэгж)-д мэдэгдэл эсвэл зөвшөөрөл шаарддаг.

8.4 Австрали ба Шинэ Зеланд: Өндөр хүчдэл, нэг фаз

Австрали улс Их Британитай төстэй 230V/240V систем ашигладаг. Ихэнх орон сууцны суурилуулалт нь нэг фазын 7.4 кВт байдаг. Гэсэн хэдий ч сүлжээ нь хол зайтай, хөдөөгийн шинж чанартай тул хүчдэлийн хэлбэлзэл түгээмэл байдаг. Эдгээр бүс нутагт EVSE нь тээврийн хэрэгслийг гэмтээхгүйгээр "хүчдэл тасрах" эсвэл хэт халалтыг зохицуулахын тулд бат бөх хэт хүчдэл болон хүчдэлийн бага хамгаалалттай байх ёстой.

(2-р блокийн төгсгөл. Шаардлагатай урт болон гүнд хүрэхийн тулд дараагийн блокоор үргэлжлүүлнэ.)

9. Цогц хэлхээний хамгаалалт: Хувьсах гүйдлийн цэнэглэлтэд А/В төрлийн RCD, тогтмол гүйдлийн алдагдал илрүүлэх, хэт гүйдлийн хамгаалалтыг хэрэгжүүлэх

Аюулгүй байдал бол EVSE дизайны тулгын чулуу юм. EV-г цэнэглэх нь удаан хугацаанд, ихэвчлэн нойтон нөхцөлд их хэмжээний эрчим хүч үйлдвэрлэхийг шаарддаг. Үүний үр дүнд хамгаалалтын хэлхээ нь ердийн гэр ахуйн цахилгаан хэрэгслээс хамаагүй илүү боловсронгуй байх ёстой.

9.1 Үлдэгдэл гүйдлийн төхөөрөмжүүд (RCD): А төрөл ба В төрөл

RCD нь шугамаар урсаж буй гүйдэл болон төвийг сахисан утаснуудын хоорондох тэнцвэргүй байдлыг илрүүлэх зориулалттай бөгөөд энэ нь газар руу алдагдал ("газардуулга") байгааг илтгэнэ. Цахилгаан тээврийн хэрэгслийг цэнэглэхэд тодорхой эрсдэл байдаг:DC үлдэгдэл гүйдэл.

• А төрлийн RCD-үүд:Эдгээр нь орон сууцны хавтан дээр түгээмэл байдаг бөгөөд хувьсах гүйдэл болон импульс үүсгэдэг тогтмол гүйдлийн үлдэгдэл гүйдлийг илрүүлж чаддаг. Гэсэн хэдий ч тэдгээрийг жигд тогтмол гүйдлийн алдагдал "хааж" болно. Хэрэв цахилгаан тээврийн хэрэгслийн цэнэглэгчийн эвдрэл нь 6мА-аас дээш жигд тогтмол гүйдлийн хувьсах гүйдлийн тал руу алдагдахад хүргэдэг бол А төрлийн RCD-ийн дотоод трансформаторын цөм нь ханасан байж болзошгүй бөгөөд энэ нь аюултай хувьсах гүйдлийн эвдрэл гарсан ч гэсэн ажиллахаа болихоос сэргийлдэг.
• В төрлийн RCD-үүд:Эдгээр нь хувьсах гүйдэл, импульсж буй тогтмол гүйдэл болон тогтмол гүйдлийн үлдэгдэл гүйдлийг илрүүлэх зориулалттай. Эдгээр нь илүү сайн хамгаалалт санал болгодог ч хамаагүй илүү үнэтэй байдаг.
• RDC-DD (Үлдэгдлийн шууд гүйдэл илрүүлэх төхөөрөмж):Аюулгүй байдлыг хангахын зэрэгцээ зардлыг бууруулахын тулд орчин үеийн олон EVSE нь RDC-DD модулийг (IEC 62955 стандартын шаардлагад нийцсэн) багтаасан байдаг. Энэ модуль нь 6мА-аас дээш жигд DC алдагдал илрүүлж, цэнэглэгчийг унтраадаг. RDC-DD байгаа үед дээд түгээлтийн самбарт стандарт (мөн хямд) А төрлийн RCD ашиглаж болно.

9.2 Хэт гүйдэл болон богино залгааны хамгаалалт

EVSE хэлхээ бүрийг Жижиг Хэлхээ Таслагч (MCB)-ээр хамгаалах ёстой. EV цэнэглэлт нь тасралтгүй ачаалалтай тул MCB-г хасах ёстой. АНУ-д (NEC) 40А цэнэглэх ачаалал нь 50А таслагч шаарддаг. Европт MCB (B, C, эсвэл D төрлийн муруй)-г сонгох нь тээврийн хэрэгслийн суурин цэнэглэгчийн хүлээгдэж буй гүйдлээс хамаарна. Эхний холболтын үе шатанд саад учруулахаас зайлсхийхийн тулд ерөнхийдөө "C" муруй таслагчийг илүүд үздэг.

9.3 Хэт хүчдэлийн хамгаалалт (SPD)

EVSE-г ихэвчлэн гадаа суурилуулдаг бөгөөд том металл объект (машин)-тай холбогдсон байдаг тул шууд бус аянга цахилгаан болон цахилгааны сүлжээний хэт халалтад өртөмтгий болгодог. Цэнэглэгч болон тээврийн хэрэгслийн мэдрэмтгий электроникийг хамгаалахын тулд 2-р хэлбэрийн хэт халалтаас хамгаалах төхөөрөмж (SPD) суурилуулахыг зөвлөж байна (мөн Герман зэрэг зарим бүс нутагт заавал байх ёстой).

9.4 Харилцагч ба гальваник тусгаарлалт

EVSE-ийн эрчим хүчний хангамжийн гол цөм ньХолбоо барих төхөөрөмжЭнэ бол хувьсах гүйдлийн тэжээлийн зүүг физик байдлаар холбодог эсвэл салгадаг хүнд даацын реле юм. Аюулгүй байдлын үүднээс контактор нь "ердийн нээлттэй" байх ёстой, өөрөөр хэлбэл CP дохио нь "C төлөв" (Цэнэглэхэд бэлэн) гэж заасан үед л цахилгаан хангамжийг хангана. Өндөр чанартай EVSE нь гурван фазын системд дөрвөн туйлт контактор ашигладаг бөгөөд ашиглаагүй үед бүх фаз болон төвийг сахисан утсыг тусгаарласан эсэхийг баталгаажуулдаг. Зарим дэвшилтэт төхөөрөмжүүдэд контакторын төлөвийг хянадаг "Гагнасан холбоо илрүүлэлт" багтдаг; хэрэв контактууд хоорондоо нэгдэж (цахилгаан тасрахаас сэргийлж) байвал EVSE нь техник хангамжийн дохиоллыг асааж, алдааны төлөвт үлдэнэ.

10. Ухаалаг цэнэглэлт ба ISO 15118: PWM-ээс цааш дижитал харилцаа холбоо болон залгаад цэнэглэхэд шилжих нь

Үндсэн CP/PP дохиолол нь энгийн хувьсах гүйдлийн цэнэг цэнэглэхэд хангалттай боловч цахилгаан тээврийн хэрэгслийн экосистемийн ирээдүй нь баялаг, дижитал өгөгдөл солилцоонд тулгуурладаг. Энэ бол ISO 15118 стандартын үүрэг гүйцэтгэдэг газар юм.

10.1 PWM-ийн хязгаарлалтууд

Стандарт PWM дохиолол нь зөвхөн хамгийн их боломжтой гүйдлийн хэмжээг л мэдээлдэг. Энэ нь EVSE-д тээврийн хэрэгслийн цэнэгийн төлөв (SoC), батерейны багтаамж эсвэл өвөрмөц танигчийг нь хэлдэггүй. Энэ мэдээлэлгүйгээр автомат төлбөр тооцоо, сүлжээнд суурилсан цэнэглэлт, хоёр чиглэлт цахилгаан дамжуулах зэрэг функцуудыг хэрэгжүүлэхэд хэцүү байдаг.

10.2 HomePlug Green PHY болон PLC харилцаа холбоо

ISO 15118 танилцуулж байнаЦахилгаан дамжуулах шугамын холбоо (PLC)Хяналтын Нисгэгчийн (CP) утсаар. 1 кГц CP дохион дээр өндөр давтамжийн дижитал дохио (HomePlug Green PHY)-г давхарлан байрлуулснаар тээврийн хэрэгсэл болон EVSE нь TCP/IP холболт тогтоож чадна. Энэ нь дараах боломжийг олгоно:

• Залгаад цэнэглэх:Тээврийн хэрэгсэл цэнэглэгч рүү автоматаар танигддаг. Цэнэглэгч нь RFID карт эсвэл гар утасны аппликейшн шаардлагагүйгээр төлбөрийг хүлээн авахын тулд арын сервертэй холбогддог.
• Ухаалаг сүлжээний интеграци:Цахилгаан машин нь төлөвлөсөн хөдлөх цаг болон эрчим хүчний хэрэгцээгээ мэдээлж чаддаг. Дараа нь сүлжээ (эсвэл Гэрийн Эрчим Хүчний Удирдлагын Систем - HEMS) нь цахилгаан эрчим хүчний үнэ хамгийн бага эсвэл сэргээгдэх эрчим хүчний үйлдвэрлэл хамгийн өндөр байх үед төлбөрийг хуваарьлаж болно.

10.3 Хоёр чиглэлт цэнэглэлтийн ирээдүй (V2G, V2H, V2X)

ISO 15118 стандартын (ялангуяа -20 хувилбар) хамгийн сонирхолтой талуудын нэг бол хоёр чиглэлтэй хувьсах гүйдлийн цэнэглэлтийг дэмжих явдал юм. Тээврийн хэрэгслээс сүлжээнд (V2G) ихэнх хэрэгжилтүүд одоогоор тогтмол гүйдлийн (CHAdeMO эсвэл CCS-ээр дамжуулан) ашигладаг бол хоёр чиглэлтэй хувьсах гүйдлийн цэнэглэлт нь тээврийн хэрэгсэлд өөрийн дотоод цэнэглэгчийг гэрт эсвэл сүлжээнд буцааж түлхэх инвертер болгон ашиглах боломжийг олгодог. Энэ нь EVSE-ийг нарийн төвөгтэй хаалгачийн үүрэг гүйцэтгэж, сүлжээнд буцааж нийлүүлж буй эрчим хүч нь сүлжээний фаз болон давтамжтай төгс тохирч байгаа эсэхийг баталгаажуулахыг шаарддаг.

11. Бүс нутгийн стандартын шинжилгээ: GB/T (Хятад) ба 2-р төрөл

1 болон 2-р төрөл нь дэлхийн ихэнх хэсгийг хамардаг бол дэлхийн хамгийн том цахилгаан тээврийн хэрэгслийн зах зээл болох Хятад улс өөрийн гэсэн стандартыг ашигладаг:GB/T 20234.

11.1 2-р төрөлтэй физик ижил төстэй байдал

Физикийн хувьд GB/T AC холбогч нь 2-р төрлийн холбогчтой маш төстэй харагддаг. Энэ нь долоон зүүтэй зохион байгуулалттай. Гэсэн хэдий ч хүйс нь эсрэгээрээ байдаг: залгуур нь (эрэгтэй) зүүтэй, машин нь (эмэгтэй) залгууртай бөгөөд энэ нь 2-р төрлийн стандартын эсрэг юм.

11.2 Харилцаа холбооны ялгаа

GB/T AC дахь дохиолол нь 1 ба 2-р хэлбэрийнхтэй ижил PWM зарчим дээр суурилдаг. Гэсэн хэдий ч PP болон CP гар барих резисторын яг тодорхой утга нь бага зэрэг ялгаатай. Энэ нь Европын 2-р хэлбэрийн машин нь зөвхөн физик зүүг өөрчлөхөөс гадна дохио хувиргах хэлхээг агуулсан тусгай адаптергүйгээр Хятадын GB/T цэнэглэгчийг (эсвэл эсрэгээр) ашиглаж чадахгүй гэсэн үг юм.

11.3 Зах зээлийн нөлөө

GB/T стандартын зөрүү нь техникийн стандартчилалд нөлөөлдөг геополитик болон эдийн засгийн хүчин зүйлсийг онцолж байна. Хятад улс өөрийн стандартыг бий болгосноор дотоодын үйлдвэрлэгчдээ хамгаалагдсан экосистемтэй байлгахын зэрэгцээ IEC стандартаас сурсан техникийн сургамжийг ашигласан.

12. Туршилт, гэрчилгээ, чанарын баталгаа: UL, CE болон түүнээс цааш

EVSE-г зарахаас өмнө хэрэглэгчийг цахилгаанд цохиулах эсвэл гал асаахгүй байхын тулд нарийн туршилтанд хамрагдах ёстой.

12.1 UL 2594 болон UL 2231 (Хойд Америк)

Хойд Америкт Андеррайтер Лабораториуд (UL) нь EVSE-ийн стандартыг тодорхойлдог. UL 2594 нь цэнэглэх станцын үндсэн бүтэц, аюулгүй байдлыг хамардаг бол UL 2231 нь ажилтны хамгаалалтын систем (RCD/GFCI функц)-д анхаарлаа хандуулдаг. UL гэрчилгээний гол шаардлага бол "Цохилтын эсэргүүцэл" юм - цэнэглэгч нь гүйдэл дамжуулах эд ангийг ил гаргахгүйгээр хүнд жинд цохигдохыг тэсвэрлэх чадвартай байх ёстой.

12.2 CE болон IEC 61851 (Европ/Дэлхийн)

Европт CE тэмдэг нь Бага хүчдэлийн удирдамж болон Цахилгаан соронзон нийцтэй байдлын удирдамжийг дагаж мөрдөж байгааг илтгэнэ. Үндсэн техникийн стандарт ньIEC 61851Туршилтанд дараахь зүйлс орно:

• Диэлектрик хүч чадал:Тусгаарлагч нь өндөр хүчдэлийн огцом өсөлтийг тэсвэрлэж чадна гэдгийг баталгаажуулах.
• Температурын өсөлт:Хэт халахгүйн тулд цэнэглэгчийг хамгийн их гүйдэлтэй хэдэн цагийн турш ажиллуулна уу.
• Байгаль орчны тэсвэрлэлт:Далайн эргийн бүсэд давс цацах туршилт, хуурай бүс нутагт тоос нэвчих туршилт.

12.3 Харилцан үйлчлэх чадварын туршилтын ач холбогдол

Аюулгүй байдлаас гадна сорилт бийХарилцан үйлчлэх чадварБүх машин бүх цэнэглэгчтэй төгс ажилладаггүй. CharIN (Цэнэглэгчийн Интерфэйсийн Санаачилга) зэрэг бүлгүүд үйлдвэрлэгчид өөр өөр брэндүүдийн хооронд гар барих болон харилцаа холбооны протоколууд өөгүй ажиллаж байгаа эсэхийг баталгаажуулахын тулд тээврийн хэрэгсэл болон цэнэглэгчээ авчирдаг "Туршилтууд"-ыг явуулдаг.

(3-р блокийн төгсгөл. Ухаалаг залгуур болон ирээдүйн стандартчиллын техникийн дэлгэрэнгүй мэдээллийг цаашид өргөжүүлсээр байна.)

13. Дэвшилтэт бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн задаргаа: Орчин үеийн ханын хайрцагны дотоод инженерчлэл

1 болон 2-р хэлбэрийн системийн ялгааг нарийн түвшинд ойлгохын тулд "хананы хайрцаг"-ыг дотроос нь харах хэрэгтэй. EVSE нь зүгээр нэг алдаршуулсан уртасгагч утас биш; энэ бол нарийн тэжээлийн удирдлагын компьютер юм.

13.1 Үндсэн хянагч (MCU)

EVSE-ийн тархи нь ихэвчлэн 32 битийн микроконтроллер (ARM Cortex-M цуврал гэх мэт) байдаг. Энэхүү чип нь 1kHz CP дохио үүсгэлтийг зохицуулж, PP эсэргүүцлийг хянаж, аюулгүй байдлын логикийг ажиллуулдаг. Ухаалаг цэнэглэгчдэд энэхүү MCU нь Wi-Fi эсвэл Ethernet стекийг удирдаж, хэрэглэгчийн гар утасны аппликейшнтай MQTT эсвэл HTTP протоколоор дамжуулан холбогддог.

13.2 Гүйдлийн мэдрэгч: Холлын эффект ба Шунт

EVSE нь дамжуулж буй эрчим хүчийг хянах, хэт гүйдлийн нөхцөл байдлыг илрүүлэхийн тулд гүйдлийн мэдрэгч ашигладаг.

• Холлын эффектийн мэдрэгчүүд:Эдгээр нь гүйдлийн үүсгэсэн соронзон орныг хэмждэг. Эдгээр нь гальваник тусгаарлалтыг хангадаг бөгөөд өндөр гүйдлийн хэрэглээнд маш сайн тохирдог.
• Шунт эсэргүүцэл:Эдгээр нь мэдэгдэж буй эсэргүүцэл дээрх хүчдэлийн уналтыг хэмждэг. Өндөр нарийвчлалтай боловч илүү нарийн тусгаарлах хэлхээ шаарддаг.

Гурван фазын 2-р хэлбэрийн цэнэглэгчдэд MCU нь фазын тэнцвэрийг хангах, нэг фаз эвдэрсэн эсэхийг илрүүлэхийн тулд гурван тусдаа гүйдлийн замыг нэгэн зэрэг хянах ёстой.

13.3 Туслах цахилгаан хангамж

Дотоод электроник (MCU, Wi-Fi модуль, дэлгэц болон контакторын ороомог) нь бага хүчдэлийн тогтмол гүйдлийн тэжээлийн хангамж (ихэвчлэн 12V эсвэл 5V) шаарддаг. 2-р хэлбэрийн гурван фазын системд туслах тэжээлийн хангамж нь зөвхөн нэг фаз байсан ч ажиллахаар зохион бүтээгдсэн байдаг бөгөөд энэ нь цэнэглэгчийг "онлайн" байлгаж, фазын алдагдлын алдааг хэрэглэгчдэд мэдээлэх боломжийг олгодог.

14. Ухаалаг залгуурууд болон стандартчилагдсан холболтууд: Зөөврийн цэнэглэгчийн ирээдүй

Суурин ханын хайрцагнууд нь алтан стандарт боловч олон цахилгаан тээврийн хэрэгслийн эзэд зөөврийн цэнэглэгч (ихэвчлэн "эмээгийн кабель" эсвэл "IC-CPD" - Кабелийн доторх хяналт ба хамгаалалтын төхөөрөмж гэж нэрлэдэг) ашигладаг.

14.1 Гэрийн залгуурын техникийн эрсдэлүүд

Цахилгаан машиныг ердийн ахуйн залгуураас (АНУ-д NEMA 5-15 эсвэл Европын Schuko) цэнэглэх нь техникийн хувьд хэцүү байдаг. Эдгээр залгуурууд нь 12 цагийн турш 10-16 ампер тасралтгүй гүйдэл дамжуулах зориулалттай биш юм.

• Дулааны гүйлт:Цаг хугацаа өнгөрөхөд залгуурын металл контактуудын хурцадмал байдал суларч, улмаар өндөр эсэргүүцэл болон хэт халалтад хүргэдэг.
• Ухаалаг залгуурууд аврах ажилд:Өндөр чанартай зөөврийн цэнэглэгчүүд одоо гэрийн ханын залгуурт шууд суурилуулсан температур мэдрэгчтэй болсон. Хэрэв залгуур хэт халж эхэлбэл IC-CPD нь машинд гүйдлийн хэрэглээг багасгах дохио өгч, залгуур хайлахаас сэргийлнэ.

14.2 “Universal” зөөврийн цэнэглэгч

2-р хэлбэрийн экосистемд шинэ чиг хандлага бол модульчлагдсан зөөврийн цэнэглэгч (Juice Booster эсвэл Tesla Mobile Connector гэх мэт) юм. Эдгээр төхөөрөмжүүд нь сольж болдог адаптеруудын цувралыг ашигладаг. Төхөөрөмж нь аль адаптер холбогдсон байгааг таньж (PP зүүтэй төстэй резистороор кодлогдсон системийг ашиглан) хамгийн их цэнэглэх гүйдлийг автоматаар тохируулдаг. Энэ нь тогтмол ханын хайрцагны аюулгүй байдлыг хадгалахын зэрэгцээ өөр өөр улс орон, залгуурын төрлүүдэд ажилладаг "нийтлэг" цэнэглэх шийдлийг олгодог.

15. Хойд Америкийн шилжилт: 1-р төрлөөс (J1772) NACS (SAE J3400) руу

Хойд Америкийн зах зээл дээр 1-р төрөл ба 2-р төрлийг харьцуулахыг хүндрүүлж буй томоохон өөрчлөлт гарч байна: Tesla-ийн анхлан нэвтрүүлсэн, одоо SAE J3400 гэж стандартчилагдсан Хойд Америкийн Цэнэглэх Стандарт (NACS)-ийг нэвтрүүлсэн.

15.1 NACS-ийн техникийн тойм

1 болон 2-р төрлүүдээс ялгаатай нь хувьсах болон тогтмол гүйдлийн цэнэглэлтэд зориулсан тусдаа зүүтэй байдаг бол NACS холбогч нь хоёуланд нь ижил хоёр үндсэн зүү ашигладаг. Энэ нь нэг фазын хувьсах болон өндөр хурдны тогтмол гүйдлийн аль алиныг нь зохицуулдаг дэгжин, авсаархан загвар юм.

15.2 Протоколуудын нэгдэл

Хамгийн чухал нь, физик NACS холбогч өөр боловч үүнийг ашигладагижил харилцаа холбооны протоколуудбидний хэлэлцсэн стандартуудын дагуу. Хувьсах гүйдлийн цэнэглэлтэд J1772 PWM дохиоллыг ашигладаг. Тогтмол гүйдлийн цэнэглэлтэд ISO 15118 PLC холбоог ашигладаг. Энэ нь энгийн идэвхгүй адаптерийн тусламжтайгаар 1-р хэлбэрийн машин NACS хувьсах гүйдлийн станц дээр цэнэглэгдэж болно гэсэн үг бөгөөд эсрэгээрээ. Энэхүү шилжилт нь дэлхийн хэмжээнд харилцан ажиллах чадварыг баталгаажуулдаг стандартчилагдсан дохиоллын логикийг золиослохгүйгээр физик нягтрал руу шилжих шилжилтийг онцолж байна.

16. Самбар дээрх цэнэглэгч (OBC) топологийн хувьсах гүйдлийн цэнэглэх гүйцэтгэлд үзүүлэх нөлөө

Холбогч болон ханын хайрцаг нь түүхийн зөвхөн тал хувь нь юм. Тээврийн хэрэгслийн Onboard Charger (OBC) нь эцсийн эцэст цэнэглэх хурдыг тодорхойлдог.

16.1 Нэг фазын OBC ба Гурван фазын OBC

Олон анхан шатны цахилгаан тээврийн хэрэгсэл (болон залгуурт холбогдсон эрлийз) нь 2-р хэлбэрийн зах зээл дээр ч гэсэн зөвхөн нэг фазын OBC-тэй байдаг. Хэрэв та 7 кВт-ын нэг фазын OBC-тэй машиныг 22 кВт-ын гурван фазын 2-р хэлбэрийн цэнэглэгч рүү залгавал гурван фазын аль нэгнээс нь ердөө 7 кВт эрчим хүч хэрэглэнэ. Энэ нь хэрэглэгчдийн хувьд түгээмэл төөрөгдөл үүсгэдэг зүйл юм.

16.2 Модульчлагдсан OBC загварууд

Зарим үйлдвэрлэгчид (Tesla, Renault гэх мэт) модульчлагдсан OBC ашигладаг. 2-р хэлбэрийн зах зээл дээр машин нь гурван ижил 3.7 кВт цэнэглэх модультай байж болно. Гурван фазын цахилгаанд холбогдсон үед модуль бүр нэг фазыг ажиллуулж, нийт 11 кВт болно. Нэг фазын 1-р хэлбэрийн цэнэглэгчтэй (АНУ-д) холбогдсон үед машин эдгээр модулиудтай зэрэгцэн нэг өндөр амперын фазаас 11 кВт хүртэл эрчим хүч гаргаж чаддаг. Энэхүү модульчлал нь цахилгаан электроникийн инженерчлэлийн шилдэг бүтээл бөгөөд өндөр хүчдэлийн архитектурт хамгийн бага өөрчлөлт оруулснаар ижил тээврийн хэрэгслийн платформыг дэлхий даяар борлуулах боломжийг олгодог.

17. Програм хангамжийн үүрэг: OCPP болон үүлэн технологид суурилсан ачааллын менежмент

Бид нэг сүлжээнд холбогдсон мянга мянган цэнэглэгч рүү шилжих тусам програм хангамж нь зэс, цахиуртай адил чухал болж байна.

17.1 Нээлттэй Цэнэглэх Цэгийн Протокол (OCPP)

OCPP нь EVSE болон төв удирдлагын систем (CMS)-ийн хооронд ашиглагддаг салбарын стандарт хэл юм. Энэ нь дараахь зүйлийг хийх боломжийг олгодог.

• Алсын зайн оношилгоо:Техникч хэдэн мянган милийн зайнаас цэнэглэгчийг дахин асаах эсвэл програм хангамжийг нь шинэчлэх боломжтой.
• Динамик ачааллын тэнцвэржүүлэлт:20 цэнэглэгчтэй боловч зөвхөн 100А тэжээлтэй орон сууцны барилгад CMS нь OCPP ашиглан цэнэглэгч бүрт хэр их гүйдэл өгч чадахаа бодит цаг хугацаанд хэлж, барилгын гол таслуур хэзээ ч ажиллахгүй байхыг баталгаажуулж, бүх машинд нийлүүлдэг нийт эрчим хүчийг хамгийн их байлгах боломжтой.

17.2 Хэрэглэгчийн туршлага (UX) болон “Аппликейшний эдийн засаг”

Хэрэглэгчийн хувьд 1-р болон 2-р хэлбэрийн ялгаа нь ухаалаг гар утасны аппликейшны ард алга болдог. Гэсэн хэдий ч холболтын техникийн бат бөх чанар - CP гар барих нь хэр хурдан дуусдаг, цахилгаан тасарсны дараа Wi-Fi хэр найдвартай дахин холбогддог зэрэг нь хэрэглэгчийн эерэг туршлагын үндэс суурь хэвээр байна.

18. Дүгнэлт: Холимог цэнэглэгч ертөнцийн нарийн төвөгтэй байдлыг даван туулах нь

1 болон 2-р хэлбэрийн цахилгаан тээврийн хэрэгслийн цэнэглэгчийн ялгаа нь зөвхөн зүүний тоо эсвэл хуванцар хэлбэрээс илүү юм. Энэ нь цахилгаан дэд бүтцийн хоёр өөр философийн тусгал юм.

• 1-р төрөл (J1772)нь Хойд Америк болон Японд ноёрхож буй нэг фазын 120V/240V хуваасан фазын сүлжээнд оновчтой болгосон бат бөх, өндөр гүйдлийн шийдэл юм. Хоёр цахилгаан, нэг газардуулга, хоёр дохио гэсэн таван зүүтэй загвар нь зориудаар энгийн бөгөөд 240V хэлхээнд 80А (19.2кВт) хүртэлх гүйдэлд 2-р түвшний найдвартай цэнэглэлтийг хангадаг. Энэ нь ихэнх цэнэглэлт гэртээ эсвэл ажил дээрээ, цагаар ажилладаг, энгийн байдал болон өртөг нь инженерийн товч зааврыг давамгайлдаг ертөнцөд зориулагдсан.
• 2-р төрөл (IEC 62196-2)нь Европ болон Азийн ихэнх хэсгийн гурван фазын 400V сүлжээнд зориулан бүтээгдсэн долоон зүүтэй платформ юм. Энэ нь ижил хоёр дохионы зүүтэй боловч гурван фазын цахилгаан зүүг нэмдэг тул 43кВт (эсвэл ихэнх бодит ертөнцөд суурилуулалтад 22кВт) хүртэлх хувьсах гүйдлийн цэнэглэлт хийх боломжийг олгодог бөгөөд Европын орон сууц, арилжааны дэд бүтцийн шаарддаг өндөр эрчим хүчний нягтралыг дэмждэг. Үүний олон талт байдал нь тогтмол гүйдлийн хувьд ч хамаатай: 2-р төрлийн холбогч нь CCS2 комбо оролтын суурийг бүрдүүлдэг бол 1-р төрлийн J1772 загвар нь CCS1-ийг бий болгосон.
• Гол нь:Аль ч стандарт нь туйлын утгаараа "илүү сайн" биш бөгөөд тус бүр нь өөрийн гэрийн сүлжээнд итгэмжлэгдсэн инженерийн хариу үйлдэл юм. 1-р төрөл нь нэг фазын бүсийн хувьд эдийн засгийн хувьд хамгийн тохиромжтой, бат бөх сонголт; 2-р төрөл нь гурван фазын бүсийн хувьд өндөр хүчин чадалтай, ирээдүйд уян хатан платформ юм. Алдаа дутагдалтай тал нь холбогч биш, харин дасан зохицохоос татгалздаг техник хангамж юм: зөвхөн нэг стандартыг дэмждэг цэнэглэгч болон цахилгаан тээврийн хэрэгсэл нь эзэмшигчдийг өсөн нэмэгдэж буй дэлхийн роуминг сүлжээнээс холдуулдаг.

Урагшлах зам

Үйлдвэрлэгчид болон операторуудын хувьд практик хариулт нь олон стандартын техник хангамж юм. Хос стандартын DC цэнэглэгч (CCS1 + CCS2, CCS + CHAdeMO, мөн улам бүр нэмэгдэж буй NACS) нь нэг бүтээгдэхүүнийг бүс нутаг бүрт үйлчлэх боломжийг олгодог бол адаптерийн экосистем нь хуучин тээврийн хэрэгслийг өргөжүүлдэг. Хэрэглэгчдийн хувьд хичээл нь илүү энгийн: таны ашиглах сүлжээний стандартыг дэмждэг тээврийн хэрэгсэл, цэнэглэгчийг сонгож, Хойд Америкт NACS болон Европт CCS2 дээр салбарын нэгдэл нь жил ирэх тусам нийцтэй байдлыг багасгана гэж найдаж байна.

Аюулгүй байдлын гэрчилгээний тухай тэмдэглэл

Залгуурын хэлбэрийн цаана хэрэглэгчид хэзээ ч хардаггүй ч суурилуулагч бүр хүндэтгэх ёстой инженерийн давхарга нуугдаж байдаг: гэрчилгээ. 1-р төрлийн техник хангамж нь Хойд Америкт UL 2594 / UL 2594-1 болон CSA жагсаалттай байдаг бол 2-р төрлийн техник хангамж нь IEC 61851-1 стандартыг хангасан байх ёстой бөгөөд арилжааны суурилуулалтын хувьд Европт IEC 62196-2 бүрэлдэхүүн хэсгийн гэрчилгээтэй байх ёстой. CE тэмдэглэгээ, UKCA болон орон нутгийн сүлжээний кодын нийцэл (жишээлбэл, Германд VDE-AR-N 4100) нь цэнэглэгчийг сүлжээнд хууль ёсоор холбож болох эсэхийг тодорхойлдог. Олон бүс нутагт техник хангамж нийлүүлдэг операторууд угсралтын харьяалал бүрт тохирсон гэрчилгээ шаардах ёстой бөгөөд энэ шаардлага нь нэг загварыг дахин тэмдэглэхийн оронд бүс нутгийн хувилбар бүрийг туршиж, баталгаажуулдаг үйлдвэрлэгчдийг илүүд үздэг.

Гол дүгнэлтүүд

• 1-р төрөл (J1772) нь Хойд Америкийн нэг фазын дэд бүтцийг тусгасан; 2-р төрөл (IEC 62196-2) нь гурван фазын Европын дэд бүтцийг тусгасан.
• Таван зүүтэй 1-р төрөл ба долоон зүүтэй 2-р төрлийн загварууд нь хоёулаа ижил CP/PP дохиоллын логик дээр суурилдаг тул геометр нь өөр байсан ч цахилгаан "хэл"-ийг хуваалцдаг.
• 2-р хэлбэрийн гурван фазын хүчин чадал нь илүү өндөр хувьсах гүйдлийн чадалтай байдаг бол 1-р хэлбэрийн энгийн байдал нь өртөг болон нарийн төвөгтэй байдлыг бага байлгадаг.
• OCPP дээр суурилсан сүлжээний удирдлага болон олон стандартын техник хангамж нь эрлийз цэнэглэх ертөнцийг операторуудад болон жолооч нарт хялбархан удирдах боломжийг олгодог.

Холбоо барих MIDA Power нь эрлийз ертөнцөд зориулсан цэнэглэгч үйлдвэрлэдэг: хувьсах болон тогтмол гүйдлийн системүүд, CCS1/CCS2/CHAdeMO/NACS холбогч сонголтууд, мөн нэг хяналтын самбараас аливаа стандартын хослолыг удирддаг OCPP-тэй нийцтэй сүлжээний програм хангамж. Тохирлын удирдамж, техникийн үзүүлэлтүүд болон танай бүс нутгийн дэд бүтцэд тохирсон үнийн санал авахын тулд манай багтай холбогдоно уу.