అమెరికన్ స్టాండర్డ్ ఛార్జింగ్ పైల్ సర్టిఫికేషన్ (III) – AC పైల్స్ యొక్క డిజైన్ వివరాలు (ఇన్‌పుట్ లైన్ యొక్క ఫ్రంట్ ఎండ్ మరియు అవుట్‌పుట్ గన్ హెడ్)

ఉత్పత్తి సూత్రాల దృక్కోణం నుండి చూస్తే, అమెరికన్ ప్రామాణిక AC ఛార్జింగ్ స్టేషన్లు జాతీయ మరియు యూరోపియన్ ప్రమాణాల నుండి భిన్నంగా ఏమీ లేవు – అవి రెండూ పెద్ద విద్యుత్ స్విచ్‌లుగా పనిచేస్తాయి, గ్రిడ్ నుండి వాహనంలోని ఆన్‌బోర్డ్ ఛార్జర్ (OBC)కి AC పవర్‌ను అందిస్తాయి, ఆ తర్వాత అది పవర్ బ్యాటరీని ఛార్జ్ చేయడానికి AC పవర్‌ను DC పవర్‌గా మారుస్తుంది.

అవి సాధారణంగా ఒకేలా ఉన్నప్పటికీ, జాతీయ మరియు యూరోపియన్ ప్రమాణాలతో పోలిస్తే అనేక వివరాలలో ఇప్పటికీ గణనీయమైన తేడాలు ఉన్నాయి. లేకపోతే, వాటిని ఎలాంటి మార్పులు చేయకుండా నేరుగా యునైటెడ్ స్టేట్స్‌లో అమ్మడం చాలా సౌకర్యవంతంగా ఉంటుంది.

(1)

ఉత్తర అమెరికా AC ఛార్జింగ్ స్టేషన్ల ఇన్‌పుట్ లైన్‌ల గురించి చర్చించే ముందు, ముందుగా యునైటెడ్ స్టేట్స్‌లోని AC పవర్ గ్రిడ్ యొక్క వోల్టేజ్ వ్యవస్థను పరిచయం చేసుకుందాం.

ప్రపంచంలోని చాలా దేశాల విద్యుత్ గ్రిడ్ వ్యవస్థలు ఐరోపా (వలసవాదం మరియు యుద్ధం) వ్యవస్థలతో సమానంగా ఉన్నాయి, అంటే సాధారణ గృహ వోల్టేజ్ 220V~230Vac 50Hz కాగా, పారిశ్రామిక త్రీ-ఫేజ్ వోల్టేజ్ 380~400Vac 50Hz ఉంటుంది. పారిశ్రామిక విద్యుత్ వోల్టేజ్, గృహ వోల్టేజ్ యొక్క మూలమైన లైన్ వోల్టేజ్ మరియు ఫేజ్ వోల్టేజ్ మధ్య వ్యత్యాసానికి మూడు రెట్లు ఉంటుందనేది స్పష్టమవుతోంది.

యునైటెడ్ స్టేట్స్‌లోని వోల్టేజ్ వ్యవస్థ ప్రత్యేకమైనది. ఇందులో ప్రధాన గృహ వినియోగ వోల్టేజ్ 120V/240V 60Hz కాగా, పారిశ్రామిక అవసరాల కోసం ప్రధాన వోల్టేజ్ 480V/277Vac 60Hzగా ఉంటుంది. వాణిజ్య లేదా అధిక జనసాంద్రత గల నివాస ప్రయోజనాల కోసం ఉపయోగించే వోల్టేజ్ 120V/208Vac 60Hz కాగా, కొన్ని పెద్ద భారీ పరిశ్రమలకు ఇది 347V/600Vac 60Hzగా ఉంటుంది.

అమెరికాలో వోల్టేజ్ వ్యవస్థ ఎందుకంత గందరగోళంగా ఉందో అని మీరు కూడా ఆశ్చర్యపోతున్నారా?

110V వోల్టేజ్ వాడకం ఎడిసన్ ద్వారా ప్రారంభమైంది. లైట్ బల్బును కనుగొన్నందుకు ఎడిసన్ ప్రసిద్ధి చెందాడు. అనేక ప్రయోగాలు మరియు పోలికల తర్వాత, 110V వోల్టేజ్ ఉన్నప్పుడు లైట్ బల్బు అత్యధిక కాంతి సామర్థ్యాన్ని మరియు సుదీర్ఘ సేవా జీవితాన్ని కలిగి ఉందని అతను కనుగొన్నాడు. కాబట్టి, 1882లో, యునైటెడ్ స్టేట్స్‌లోని మొట్టమొదటి వాణిజ్య DC పవర్ ప్లాంట్ అయిన పెర్ల్ స్ట్రీట్ పవర్ స్టేషన్‌లో ఎడిసన్ అధికారికంగా 110V DC విద్యుత్‌ను మార్కెట్‌కు పరిచయం చేశాడు.

కానీ డైరెక్ట్ కరెంట్‌కు ఒక పెద్ద లోపం ఉందని మనందరికీ తెలుసు, అదేంటంటే సుదూర ప్రసారం సమయంలో తీవ్రమైన ఉష్ణ నష్టం జరగడం, దీనివల్ల చాలా విద్యుత్ శక్తి వృధా అవుతుంది. సుదూర ప్రసారం సమయంలో అధిక శక్తి నష్టాన్ని నివారించడానికి, నికోలా టెస్లా తన ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ (AC) వ్యవస్థను ప్రవేశపెట్టాడు. ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ చివరికి డైరెక్ట్ కరెంట్‌ను ఓడించినప్పటికీ, ఆ సమయానికి అమెరికన్ గృహాలు మరియు కర్మాగారాలలో 110V కోసం ప్రత్యేకంగా రూపొందించిన వేలాది ఉపకరణాలు మరియు పరికరాలు అప్పటికే స్థాపించబడ్డాయి.

ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ యుగంలోకి సులభంగా మారడానికి వీలుగా, టెస్లా ఒక రాజీకి వచ్చారు: ఆయన గృహ వినియోగ ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ వోల్టేజ్‌ను కూడా 110Vగా నిర్ణయించారు. ఇది అప్పటికే ఉన్న వినియోగదారుల పరికరాల పెట్టుబడిని కాపాడటమే కాకుండా, అధిక వోల్టేజ్ ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ పట్ల ప్రజలలో ఉన్న భయాన్ని కూడా తొలగించింది (ఆ సమయంలో అది మానవ ఆరోగ్యానికి మరింత హానికరం అని విస్తృతంగా నమ్మేవారు).

అందువల్ల, యునైటెడ్ స్టేట్స్‌లో 110V AC పవర్‌ను స్వీకరించడం అనేది 110V DC పవర్‌కు అనుగుణంగా మారడం యొక్క ఫలితం.

విద్యుత్ యుగం రావడంతో, ఐరోపాలో 220V/240V వోల్టేజ్‌ను తరువాత స్వీకరించడంతో పోలిస్తే, యునైటెడ్ స్టేట్స్‌లోని 110V వ్యవస్థ అధిక-శక్తి విద్యుత్‌ను ప్రసారం చేసేటప్పుడు ఎక్కువ నష్టాలను చవిచూస్తుందని మరియు వేడెక్కకుండా ఉండటానికి మందపాటి రాగి తీగలు అవసరమని ఇంజనీర్లు క్రమంగా గ్రహించారు. కానీ మనం 220Vacకి సమగ్రంగా అప్‌గ్రేడ్ చేస్తే, దాని ఖర్చు చాలా ఎక్కువ. యునైటెడ్ స్టేట్స్‌లోని లక్షలాది గృహాలలో ఉపకరణాలు, సాకెట్లు, ఫ్యూజులు మరియు మొత్తం నగరం యొక్క పంపిణీ నెట్‌వర్క్ కూడా అన్నీ 110Vకి అనుగుణంగానే రూపొందించబడ్డాయి.

ఈ కారణంగా, యునైటెడ్ స్టేట్స్‌లోని ఎలక్ట్రికల్ ఇంజనీర్లు అత్యంత తెలివైన “నేల పద్ధతి” అయిన స్ప్లిట్ ఫేజ్ టెక్నాలజీని ఆవిష్కరించారు.

మధ్యలో ఉన్న లైవ్ వైర్ మరియు న్యూట్రల్ వైర్ మధ్య 110V/120V వోల్టేజ్ ఏర్పడుతుంది, ఇది ప్రత్యేకంగా మొబైల్ ఫోన్లు, టెలివిజన్లు మరియు లైట్ బల్బుల వంటి చిన్న గృహోపకరణాల కోసం రూపొందించబడింది (సురక్షితమైనది మరియు తాకితే వేడిగా ఉండదు).

రెండు లైవ్ వైర్లను ఒకదానిపై ఒకటి పేర్చినప్పుడు, అవి తక్షణమే 220V/240Vగా మారిపోతాయి. ఇది ప్రత్యేకంగా ఎయిర్ కండిషనర్లు, ఎలక్ట్రిక్ వాటర్ హీటర్లు మరియు డ్రైయర్‌ల వంటి "ఎలక్ట్రిక్ టైగర్‌ల" కోసం (అధిక సామర్థ్యం మరియు తక్కువ వైర్ వినియోగంతో) రూపొందించబడింది.

120Vac మరియు 240Vac ల మూలాలను అర్థం చేసుకున్న తర్వాత, 208Vac మూలాన్ని కూడా సులభంగా అర్థం చేసుకోవచ్చు. 208V అనేది 120V యొక్క లైన్ వోల్టేజ్ (మూలానికి మూడు రెట్లు).

(II)

యునైటెడ్ స్టేట్స్‌లోని వోల్టేజ్ వ్యవస్థను అర్థం చేసుకున్న తర్వాత, ఇప్పుడు అమెరికన్ AC పైల్ యొక్క ఇన్‌పుట్ వోల్టేజ్‌ను పరిశీలిద్దాం.

యునైటెడ్ స్టేట్స్‌లో ఉపయోగించే సాధారణ AC ఛార్జింగ్ స్టేషన్‌లకు 120V, 208V, మరియు 240Vac అనే మూడు రకాల వోల్టేజ్‌లు ఉంటాయి. ప్రాథమికంగా, ఛార్జింగ్ కంపెనీల ప్రచారం అవి సపోర్ట్ చేసే వోల్టేజ్ బ్యాండ్‌లైన 110~120Vac లేదా 200V~240Vac ఆధారంగా ఉంటుంది.

గమనించవలసిన విషయం ఏమిటంటే, 208V ఇన్‌పుట్ ఉన్న ఛార్జింగ్ స్టేషన్ కూడా సింగిల్-ఫేజ్ ఇన్‌పుట్ మాత్రమే. యూరోపియన్ త్రీ-ఫేజ్ ఫైవ్ వైర్ ఇన్‌పుట్ మాదిరిగా మనం భావించే 16kw లేదా 22kw కాదు. అయితే, యునైటెడ్ స్టేట్స్‌లో త్రీ-ఫేజ్ ఇన్‌పుట్ ఉన్న ఛార్జింగ్ స్టేషన్లు చాలా తక్కువగా ఉన్నాయి, వీటి కోసం మార్కెట్‌లో వెతికినా ఇంకా లభించలేదు.

వాటిలో, 110~120Vac అనేది ఒక సాధారణ ప్లగ్ కనెక్షన్, ఇది గరిష్టంగా 16A కరెంట్ ఇన్‌పుట్‌కు మద్దతు ఇస్తుంది.

200V~240Vac (208Vac లేదా 240Vac) ఇన్‌పుట్ ఉన్న AC ఛార్జింగ్ స్టేషన్‌ల కోసం, ఇన్‌పుట్ లైన్ యొక్క ముందు భాగం ప్లగ్ లేదా కేబుల్ టెర్మినల్ రూపంలో ఉండవచ్చు. యునైటెడ్ స్టేట్స్‌లో 240Vac ఇన్‌పుట్‌తో ఉండే “హై వోల్టేజ్” సాకెట్‌ను (నాలుగు వైర్లు ఉంటాయి: రెండు లైవ్ వైర్లు, ఒక న్యూట్రల్ వైర్ మరియు ఒక గ్రౌండ్ వైర్) ఒక ప్రొఫెషనల్ ఎలక్ట్రీషియన్ చేత పూర్తి చేయించాల్సి ఉంటుంది.

అలాగే, 240Vac AC ఛార్జింగ్ స్టేషన్ యొక్క ఇన్‌పుట్ ప్లగ్‌ను కనెక్ట్ చేసే సాకెట్ NEMA14-50 యొక్క అవసరాలకు అనుగుణంగా ఉండాలి. దాని గరిష్ట కరెంట్ సామర్థ్యం 50A. అమెరికన్ ఎలక్ట్రికల్ ఇన్‌స్టాలేషన్ స్టాండర్డ్ NFPA 70 యొక్క అవసరాల ప్రకారం, విద్యుత్ ఉపకరణాలు ఉపయోగించే గరిష్ట కరెంట్, రేటెడ్ సాకెట్‌లో 80% మించకూడదు. కాబట్టి, 9.6kW పవర్‌తో, ప్లగ్ ఉన్న 240V ఇన్‌పుట్ AC ఛార్జింగ్ స్టేషన్ యొక్క గరిష్ట కరెంట్ 40A మాత్రమే ఉంటుంది.

(3)

అమెరికన్ స్టాండర్డ్ AC ఛార్జింగ్ స్టేషన్ యొక్క ఇన్‌పుట్ వైపు అవసరాల గురించి చర్చించిన తర్వాత, దాని బాహ్య రూపాన్ని పక్కన పెట్టి, నేరుగా అవుట్‌పుట్ వైపు చూద్దాం.

కమ్యూనికేషన్ ఛార్జింగ్ స్టేషన్ యొక్క అవుట్‌పుట్ భాగం చాలా సరళంగా ఉంటుంది, కేవలం గన్ హోల్డర్ మరియు దానికి సరిపోయే గన్ కేబుల్ మాత్రమే ఉంటాయి.

మీరు యునైటెడ్ స్టేట్స్‌లోని కమ్యూనికేషన్ స్టేషన్ వెబ్‌సైట్‌ను బ్రౌజ్ చేస్తే, ఏ ఛార్జింగ్ స్టేషన్ అయినా రెండు రకాల గన్ సాకెట్‌లను అందిస్తుందని మీరు కనుగొంటారు, అవి SAE J1772 ప్రమాణాలకు అనుగుణంగా ఉండే TYPE1 ఇంటర్‌ఫేస్ మరియు టెస్లా SAE J3400 ప్రమాణాలకు అనుగుణంగా ఉండే NACS ఇంటర్‌ఫేస్.

రెండు ఇంటర్‌ఫేస్‌లతో కూడిన గన్ హెడ్ మరియు గన్ హోల్డర్ యొక్క నిర్దిష్ట నిర్మాణం మరియు పరిమాణ వివరాలను సంబంధిత ప్రమాణాలలో చూడవచ్చు.

అంతర్గతంగా, టెస్లా యొక్క NACS ఇంటర్‌ఫేస్‌కు మరియు SAE J 1772 యొక్క TYPE1 ఇంటర్‌ఫేస్‌కు మధ్య ఎటువంటి తేడా లేదు, ఎందుకంటే రెండింటిలోనూ L/N/PE/CP/PP అనే ఐదు వైర్లు ఉంటాయి. అయితే, టెస్లా డిజైన్ చాలా తెలివైనది, ఎందుకంటే DC మరియు AC ఇంటర్‌ఫేస్‌లు రెండూ ఒకే సెట్‌గా ఉంటాయి.

ఉత్తర అమెరికా కమ్యూనికేషన్ పైల్ మార్కెట్ పరంగా చూస్తే, అవుట్‌పుట్ ఛార్జింగ్ ఇంటర్‌ఫేస్ పాతకాలపు TYPE1 ఇంటర్‌ఫేస్ నుండి NACS ఇంటర్‌ఫేస్‌కు మారుతోంది, మరియు భవిష్యత్తులో మరిన్ని కార్లు టెస్లా ఇంటర్‌ఫేస్‌లకు మద్దతు ఇవ్వడానికి ఎంచుకుంటాయి. TYPE1 ఇంటర్‌ఫేస్‌లతో కూడిన తొలి AC ఛార్జింగ్ స్టేషన్‌లు కొత్త NACSను ఛార్జ్ చేయలేకపోయాయి.

అయితే, మరీ ఎక్కువగా ఆందోళన చెందాల్సిన అవసరం లేదు, మీకు సహాయపడగల అడాప్టర్లు మార్కెట్లో చాలా ఉన్నాయి.

యూరోపియన్ ప్రమాణం IEC 61851-1:2017లో గన్ హెడ్ అడాప్టర్లు ఖచ్చితంగా నిషేధించబడ్డాయి, కానీ యునైటెడ్ స్టేట్స్‌లోని UL 2594లో అటువంటి నిబంధనలు లేవు. ఇది చట్టరీత్యా నిషేధించబడలేదు, దానిని నేరుగా ఉపయోగించవచ్చు.

అమెరికన్ స్టాండర్డ్ AC ఛార్జింగ్ స్టేషన్ యొక్క ఇన్‌పుట్ మరియు అవుట్‌పుట్ భాగాల గురించి ఇంతే. తదుపరి వ్యాసంలో, మేము "హౌసింగ్" యొక్క డిజైన్ వివరాలను పంచుకుంటాము.