Омӯзиши амиқ ба стандартҳои CCS1 ва CCS2: Протоколҳои коммуникатсионӣ ва ҳамгироии NACS

Рамзкушоии парадокси пуркунии ҷаҳонии барқ: Таҳлили амиқи техникии бисёрченака ба стандартҳои CCS1 ва CCS2, протоколҳои алоқаи қабатҳои физикӣ, меъмории мониторинги изолятсия ва тағйироти геополитикӣ ба сӯи ҳамгироии NACS

Боби 1: Муқаддима: Манзараи электрификатсияи ҷаҳонӣ ва ҷанги стандартӣ

Саноати автомобилсозии ҷаҳонӣ айни замон яке аз муҳимтарин ҷараёнҳои технологӣ дар таърихи садсолаи худ аст: гузариш аз муҳаррикҳои дарунсӯз (ICE) ба мошинҳои барқӣ (EV). Дар ҳоле ки химияи батареяҳои литий-ион ва самаранокии инвертерҳои карбиди кремний (SiC) аксар вақт сархатти хабарҳо мебошанд, қаҳрамони ношинохта ва монеаи зуд-зуд ба ин инқилоб интерфейси пуркунӣ аст.

Стандарти пуркунӣ риштаи нофии экосистемаи электромобилӣ аст. Он танҳо як васлак ва розетка нест; он як системаи мураккаби электроникаи барқии баландшиддат, протоколҳои алоқаи рақамӣ ва қулфҳои бехатарӣ мебошад. Имрӯз ҷаҳон асосан ба ду лагери Системаи пуркунии муштарак (CCS) тақсим мешавад: CCS1 (маъмул дар Амрикои Шимолӣ ва Корея) ва CCS2 (маъмул дар Аврупо ва аксари минтақаҳои дигар).

Аммо, ин тафовути дуӣ халалдор мешавад. Афзоиши Стандарти Зарядгирии Амрикои Шимолӣ (NACS), ки ба наздикӣ ҳамчун SAE J3400 рамзгузорӣ шудааст, мавҷҳои такондиҳандаро дар тамоми соҳа ба вуҷуд овардааст ва таҳдид мекунад, ки CCS1-ро дар бозори дохилии он кӯҳна мекунад. Дар айни замон, печидагии CCS2 бо татбиқи ISO 15118-20, ки хусусиятҳоеро ба монанди Plug & Charge ва Vehicle-to-Grid (V2G) имконпазир мегардонад, таҳаввул меёбад.

Ин мақола таҳлили ҳамаҷонибаи техникии 360-дараҷаи CCS1 ва CCS2-ро пешниҳод мекунад. Мо фарқиятҳои механикии онҳо, мантиқи асосии сигнали Модуляцияи Паҳнои Импулс (PWM) ва Муоширати Хатти Қувва (PLC), функсияи муҳими бехатарии Дастгоҳҳои Мониторинги Изолятсия (IMD) ва қувваҳои мураккаби геополитикӣ ва занҷираи таъминотро, ки ин стандартҳоро ташаккул додаанд, меомӯзем. Мо инчунин мушкилоти мутобиқатиро, ки шабакаҳои пуркунии барқи ҷамъиятиро азият медиҳанд ва муҳити ҳуқуқии дорои хавфи баланд дар атрофи истифодаи адаптерҳои тарафи сеюмро баррасӣ хоҳем кард.

Боби 2: Решаҳои эволютсионӣ: SAE J1772 бар зидди IEC 62196-2 ва роҳ ба CCS

Барои фаҳмидани Системаи пуркунии якҷояшуда, аввал бояд ба стандартҳои пуркунии AC, ки пеш аз онҳо буданд, назар андозем. CCS асосан як "илова" ба васлкунакҳои мавҷудаи AC аст, аз ин рӯ номи он "Муттаҳидшуда" аст.

Таваллуди навъи 1 (SAE J1772)

Дар аввали солҳои 2000-ум, Ҷамъияти Муҳандисони Автомобил (SAE) дар Иёлоти Муттаҳида стандарти J1772-ро таҳия кард. Пайвасткунаки физикӣ, ки аксар вақт ҳамчун васлаки Yazaki ё навъи 1 номида мешавад, барои пуркунии якфазаи AC тарҳрезӣ шудааст. Он аз панҷ пин иборат буд: L1 (хати 1), N (нейтралӣ), PE (замини муҳофизатӣ), CP (пилоти идоракунӣ) ва PP (пилоти наздикӣ).

Навъи 1 барои шабакаи барқи Амрикои Шимолӣ оптимизатсия карда шуд, ки дар он ҷо барқи манзилӣ одатан якфазаи 120В ё 240В аст. Тарҳи механикӣ қулфи дастӣ барои мустаҳкам кардани пайвасткунак ба мошин ва микрокалидро барои сигнал додани оғоз ва анҷоми сессияи пуркунӣ дар бар мегирифт.

Афзоиши навъи 2 (IEC 62196-2)

Ҳамзамон, Комиссияи Байналмилалии Электротехникӣ (IEC) дар Аврупо дар бораи стандарте кор мекард, ки барои шабакаи Аврупо мувофиқ аст ва қувваи сефазаи AC-ро дастгирӣ мекунад. Натиҷа сими Меннекес ё навъи 2 буд, ки тибқи IEC 62196-2 рамзгузорӣ шудааст.

Баръакси навъи 1, навъи 2 пайвасткунаки ҳафтпинӣ аст: L1, L2, L3, N, PE, CP ва PP. Бо дастгирии се фаза, навъи 2 метавонад то 22 кВт қувваи AC (32А дар 400В) таъмин кунад, дар ҳоле ки навъи 1 умуман дар конфигуратсияҳои нодири ҷараёни баланд ба 7,4 кВт ё 19,2 кВт маҳдуд буд. Ғайр аз ин, навъи 2 аз қулфи дастӣ дур шуд ва соленоиди қулфи электрониро дар дохили вуруди мошин интихоб кард.

Ҳалли "Комбо"

Бо афзоиши талабот ба пуркунии зуд, муҳандисон бо як мушкиле рӯбарӯ шуданд: чӣ гуна пуркунии доимии пуриқтидори баландро бидуни ниёз ба порти дуюми алоҳида дар мошин илова кардан мумкин аст? Ҳалли масъала Системаи пуркунии муштарак буд.

• CCS1 (Комбо 1):Пайвасткунаки AC-и навъи 1-ро мегирад ва дар зери он ду пини бузурги барқи DC (DC+ ва DC-) илова мекунад.
• CCS2 (Комбо 2):Пайвасткунаки AC-и навъи 2-ро мегирад ва дар зери он ҳамон ду пинҳои барқи DC-ро илова мекунад.

Дар ҳарду ҳолат, пинҳои мавҷудаи Control Pilot (CP) ва Protective Earth (PE) барои дастфишурӣ бо ҷараёни доимӣ дубора истифода мешаванд, ки сатҳи мутобиқати қафоро таъмин мекунад ва мураккабии симкашии дохилии воситаи нақлиётро коҳиш медиҳад.

Боби 3: Меъмории физикӣ. Муҳокимаи амиқ: Тарроҳии механикӣ ва пинутҳои Combo 1 ва Combo 2.

Тафовутҳои ҷисмонӣ байни CCS1 ва CCS2 на танҳо эстетикӣ мебошанд; онҳо тафовутҳои асосиро дар инфрасохтори шабакавӣ ва фалсафаҳои бехатарӣ инъикос мекунанд.

CCS1 (Комбои SAE J1772)

Пайвасткунаки CCS1 бо тарҳи "қисми болои мудаввар"-и худ, ки аз J1772 мерос гирифта шудааст, тавсиф мешавад.

• Танзимоти PIN:5 сӯзан дар боло (L1, N, PE, CP, PP) ва 2 сӯзан дар поён (DC+, DC-).
• Механизми басташавӣ:CCS1 ба қулфи механикӣ дар даста такя мекунад. Корбар барои кушодани васлкунӣ тугмаро пахш мекунад. Ин тарҳ барои он танқид шудааст, ки ба шикастан майл дорад ва ба корбарон имкон медиҳад, ки васлкуниро ҳангоми ҷараёни ҷараён кашанд (гарчанде ки сигнали CP барои қатъ кардани ҷараён фавран пас аз кушодани васлкунӣ тарҳрезӣ шудааст).
• Хунуккунӣ:Пуркунандаҳои муосири ултрасуръати CCS1 (350 кВт+) аз кабелҳои хунуккунандаи моеъ истифода мебаранд, ки дар он ҷо моеъи хунуккунанда дар атрофи ноқилҳои ҷараёни доимӣ ва баъзан худи пинҳо давр мезанад, то ҳангоми сеансҳои ҷараёни баланд (500А+) аз гармшавии аз ҳад зиёд пешгирӣ кунад.

CCS2 (Combo IEC 62196-3)

Пайвасткунаки CCS2 аз тарҳи "ҳамвортарафа"-и навъи 2 истифода мебарад.

• Танзимоти PIN:7 сӯзан дар боло (L1, L2, L3, N, PE, CP, PP) ва 2 сӯзан дар поён (DC+, DC-).
• Механизми басташавӣ:CCS2 ҳамеша аз ҷониби мошин ба таври электронӣ қулф карда мешавад. Дар дастак тугмае нест. Ин одатан мустаҳкамтар ва бехатартар ҳисобида мешавад, зеро мошин назорати пурраи онро дорад, ки кай пайвасткунакро ҷудо кардан мумкин аст.
• Мутобиқати шабака:Азбаски CCS2 дорои пинҳо барои L2 ва L3 мебошад, воситаи нақлиёти бо CCS2 муҷаҳҳазшуда метавонад аз пуркунии сефазаи AC дар хона ё дар ҷои кор пурра истифода барад, ки онро дар бозорҳои Аврупо ва Осиё ба таври назаррас гуногунтар мегардонад.

Ҷадвали муқоисавӣ: Хусусиятҳои физикии CCS1 ва CCS2

Боби 4: Мантиқи сигнали идоракунӣ: PWM (Модуляцияи паҳнои импулс) ва дастфишории асосӣ

Пеш аз ҷараёни электронҳои баландшиддат, Таҷҳизоти таъминоти воситаҳои нақлиёти барқӣ (EVSE) ва воситаҳои нақлиёти барқӣ (EV) бояд дастфишорӣ бо шиддати паст анҷом диҳанд. Ин раванд аз ҷониби ду қабати муошират идора карда мешавад: сигнали кӯҳнаи PWM ва сигнали муосири PLC.

Сигнали PWM (IEC 61851-1)

Хатти Control Pilot (CP) барои интиқоли ҳолатҳои асосӣ аз сигнали 12V Modulation Width Pulse (PWM) дар 1 кГц истифода мебарад. Ин як усули мустаҳкам ва аналогӣ аст, ки беш аз як даҳсола асоси пуркунии мошинҳои барқӣ мебошад.

• Ҳолати А (12V):Воситаи нақлиёт пайваст нашудааст.
• Ҳолати B (9V):Мошин пайваст аст, барои пуркунӣ омода нест.
• Ҳолати C (6V):Воситаи нақлиёт пайваст ва барои пуркунӣ омода аст (вентилятсия лозим нест).
• Ҳолати D (3V):Воситаи нақлиёт пайваст ва барои пуркунӣ омода аст (вентилятсия лозим аст).
• Давраи вазифа:Фоизи вақти "фаъол"-и сигнали 1 кГц ба воситаи нақлиёт нишон медиҳад, ки ҳадди аксар ҷараёни EVSE метавонад таъмин кунад. Масалан, давраи кори 25% метавонад 15 Амперро нишон диҳад.

Гузариш ба DC

Барои пуркунии барқ ​​аз AC, сигнали PWM кифоя аст. Аммо, барои пуркунии барқ ​​аз DC, EV ва EVSE бояд маълумоти мураккаб, ба монанди Ҳолати пуркунии батарея (SoC), шиддати дархостшуда ва имзоҳои рақамӣ барои ҳисоббаробаркуниро мубодила кунанд. Дар ин ҷо PWM ба ҳадди ниҳоии худ мерасад.

Дар CCS, хати CP "аз нав истифода мешавад". Пас аз ошкор шудани пайвасти ҷисмонӣ тавассути PWM, система бо истифода аз Power Line Communication (PLC) сигнали рақамии баландбасомадро дар хати CP мепӯшонад. Сигнали PWM дар як давраи муқарраршудаи 5% кор боқӣ мемонад, ки ҳамчун "гузариши рақамӣ" ба EV барои оғози протоколи HomePlug Green PHY (HPGP) PLC амал мекунад.

Боби 5: Муоширати пешрафта: ISO 15118, DIN 70121 ва нақши PLC (Муоширати хатти барқ)

Гарчанде ки пинҳои физикӣ байни CCS1 ва CCS2 фарқ мекунанд, "мағзи" система ба таври назаррас монанданд. Ҳарду ба стандартҳои ISO/IEC 15118 ва DIN 70121 барои алоқаи доимӣ такя мекунанд.

DIN 70121: Пул ба DC

DIN 70121 аввалин татбиқи коммуникатсияи пуркунии ҷараёни доимӣ барои CCS буд. Он як зермаҷмӯи лоиҳаҳои аввали ISO 15118 мебошад. Он ба воситаи нақлиёт ва пуркунандаи барқ ​​имкон медиҳад, ки паёмҳоро ба монанди: мубодила кунанд.

• Кашфи хидматрасонӣ:Пуркунанда кадом хидматҳоро (AC/DC) пешниҳод мекунад?
• Кашфи параметри ChargeDiscovery:Маҳдудиятҳои шиддат ва ҷараёни батарея ва пуркунанда кадомҳоянд?
• Интиқоли барқ:Фармони воқеӣ барои оғоз ё қатъ кардани ҷараёни энергия.

ISO 15118: Стандарти пуркунии интеллектуалӣ

ISO 15118 «стандарти тиллоӣ» барои алоқаи барқӣ мебошад. Ин стандарти бисёрқисмата буда, якчанд хусусиятҳои пешрафтаро муаррифӣ мекунад:

1. Пайваст ва пур кардан (PnC):Бо истифода аз Инфрасохтори Калиди Оммавӣ (PKI), мошин метавонад худро ба таври бехатар ба пуркунанда муаррифӣ кунад ва ҳисоббаробаркуниро ба таври худкор анҷом диҳад. Ба кортҳо ё барномаҳои RFID ниёз нест.
2. Хизматрасониҳои арзиши иловашуда:Маълумот дар бораи нархҳои маҳаллии энергия ё ҳамгироӣ бо системаҳои хонаи интеллектуалӣ.
3. Пуркунии дуҷониба (ISO 15118-20):Имкон медиҳад, ки мошин барқро ба шабака ё хона баргардонад.

Қабати физикии PLC

Сахтафзори зарурӣ барои ин модеми HomePlug Green PHY мебошад. Азбаски муошират тавассути хати Control Pilot, ки инчунин сигнали PWM-и 1 кГц-ро интиқол медиҳад, сурат мегирад, миқдори зиёди садо ба амал меояд. PLC аз мултиплекскунии тақсимоти басомади ортогоналӣ (OFDM) истифода мебарад, то боварӣ ҳосил кунад, ки маълумоте, ки дар басомадҳои байни 2 МГц ва 30 МГц интиқол дода мешавад, сарфи назар аз муҳити сахти электромагнитии истгоҳи пуриқтидори баланд боэътимод қабул карда мешавад.

Боби 6: Протоколҳои бехатарӣ ва мониторинги изолятсия (IMD): Муайян кардани шоридан дар системаҳои баландшиддат

Амният масъалаи аввалиндараҷа ҳангоми пуркунии босуръати DC мебошад, ки дар он шиддат метавонад аз 900В ва ҷараёнҳо метавонад ба 500А расад. Ҷузъи муҳими ин меъмории бехатарӣ Дастгоҳи назорати изолятсия (IMD) мебошад.

Системаи шинокунанда

Бар хилофи нерӯи барқи тағйирёбандаи манзилӣ, ки дар он нейтрал ба замин пайваст аст, системаҳои пуркунии доимии барқ ​​"шинокунанда" ё "ҷудошуда" мебошанд. На хати доимии барқ ​​ва на хати доимии барқ ​​ба шасси воситаи нақлиёт (заминӣ) пайваст нестанд. Ин маънои онро дорад, ки агар шахс яке аз хатҳои доимии барқ ​​ва шассиро ҳамзамон ламс кунад, ҷараёни барқ ​​набояд аз онҳо гузарад, зеро ягон схемаи пурраи бозгашт ба манбаъ вуҷуд надорад.

Нақши IMD

Аммо, агар изолятсия вайрон шавад — масалан, кабели фарсуда ё ихроҷи моеъи хунуккунӣ дар дохили батарея — яке аз хатҳои ҷараёни доимӣ метавонад тасодуфан ба замин пайваст шавад. Агар дар хатти дигар хатогии дуюм рух диҳад, занҷири кӯтоҳи хатарнок ба амал меояд.

IMD пайваста муқовимати байни шинаи ҷараёни доимӣ ва Замини муҳофизатӣ (PE)-ро назорат мекунад.

• Санҷиши пеш аз пуркунӣ:Пеш аз он ки контакторҳои асосӣ барои оғози пуркунӣ баста шаванд, EV ​​ва EVSE санҷиши изолятсияро анҷом медиҳанд. Агар муқовимат аз ҳадди муайян (одатан 100 ом барои як вольт) пасттар бошад, сеанс қатъ карда мешавад.
• Мониторинги доимӣ:Ҳангоми пуркунӣ, IMD барои назорат кардани вайроншавӣ сигнали хурдеро ворид мекунад.

Татбиқи IMD CCS1 ва CCS2

Гарчанде ки принсип якхела аст, остонаҳо ва вақти вокуниши мушаххас метавонанд байни татбиқи SAE ва IEC фарқ кунанд. Системаҳои CCS2 дар Аврупо аксар вақт IMD-ро мустақиман ба контроллери EVSE муттаҳид мекунанд, дар ҳоле ки системаҳои CCS1 метавонанд назорати бештар тақсимшуда байни кабинети барқ ​​ва диспенсер дошта бошанд. Мураккабӣ дар сенарияҳои "мубодилаи сайт" меафзояд, ки дар он якчанд диспенсерҳо як воҳиди калони табдили барқро истифода мебаранд.

Боби 7: Механизмҳои қулфкунӣ ва идоракунии гармӣ: Қулфҳои дастӣ дар муқобили соленоидҳои электронӣ

Эътимоднокии механикии васлкунак фарқкунандаи асосии байни ин ду стандарт мебошад.

CCS1: Масъулияти қулф

Қулфи дастӣ барои васлаки CCS1/J1772 нуқтае заифтарини он аст. Дар шароити ҷамъиятӣ, ин қулфҳо аксар вақт аз ҷониби корбарон вайрон мешаванд ё аз ях ях мекунанд. Агар қулф вайрон шуда бошад, занҷири Proximity Pilot (PP) метавонад баста нашавад ва ба мошин имкон надиҳад, ки пуркуниро оғоз кунад. Аз ин ҳам бадтар, қулфи қисман шикаста метавонад ба пайвасткунак имкон диҳад, ки ҳангоми сеанси пуриқтидори баланд ҳаракат кунад, ки боиси пайдоиши камон ва осеби гармӣ мегардад.

CCS2: Бартарии соленоид

CCS2 қулфи дастаро аз байн мебарад. Дар даромадгоҳи воситаи нақлиёт як мехи моторӣ (соленоид) мавҷуд аст, ки пас аз пурра ворид шудан ба сӯрохи пайвасткунак лағжида мешавад.

• Бехатарии қулфбандии пайвасткунӣ:Воситаи нақлиёт контакторҳои баландшиддати худро то он даме, ки соленоид ҳолати "қулфшуда"-ро тасдиқ накунад, намепӯшад.
• Пешгирии дуздӣ:Пайвасткунакро то он даме, ки корбар мошинро кушояд ё сеансро тавассути интерфейси мошин қатъ накунад, ки аз қатъшавии беиҷозат пешгирӣ мекунад, хориҷ кардан мумкин нест.

Идоракунии гармӣ

Ҳангоме ки суръати пуркунии барқ ​​ба 400 кВт мерасад, идоракунии гармӣ дигар ихтиёрӣ нест. Ҳам CCS1 ва ҳам CCS2 аз сенсорҳои ҳарорат (одатан термисторҳои NTC), ки дар наздикии пинҳои ҷараёни доимӣ ҷойгир шудаанд, истифода мебаранд.

• Деградатсия:Агар ҳарорат дар сӯзанҳо аз ҳадди бехатар (масалан, 85°C) зиёд бошад, EVSE ба таври худкор ҷараёнро "кам" мекунад ё кам мекунад, то аз обшавии корпуси пластикӣ пешгирӣ кунад.
• Хунуккунии моеъ:Дар диспенсерҳои пуриқтидор, кабелҳо ба таври назаррас ғафстаранд, зеро онҳо каналҳо барои хунуккунандаи дар асоси гликол мавҷудбударо дар бар мегиранд. Ин имкон медиҳад, ки ноқилҳои мисии тунуктар истифода шаванд (вазни кабелро кам кунанд) ва ҳамзамон ҳарорати бехатарро дар 500А нигоҳ доранд.

Боби 8: Санҷиши ҳамкории мутақобила (IOP): Мушкилот дар инфрасохтори бисёрфурӯшанда

Яке аз таҷрибаҳои ноумедкунанда барои ронандаи мошинҳои барқӣ ин "нокомӣ дар дастфишорӣ" аст - мошин ва пуркунанда танҳо аз сӯҳбат саркашӣ мекунанд. Ин як мушкили мутобиқшавӣ (IOP) аст.

Мураккабии маҷмӯи нармафзор

Стеки коммуникатсионӣ барои CCS аз қабатҳои гуногун иборат аст:

1. Қабати физикӣ:Сифати сигнали HPGP PLC.
2. Қабати пайванди маълумот:Суроғаҳои MAC ва пайвастшавӣ ба шабака.
3. Қабати шабакавӣ:Суроғагузории IPv6 (аз ҷониби ISO 15118 талаб карда мешавад).
4. Қабати татбиқ:Паёмнависӣ дар асоси XML (фишурдани EXI).

Агар нармафзори пуркунандаи барқ ​​(ки дар Linux ё системаи амалиётии воқеӣ амалӣ карда шудааст) дар Протоколи Кашфи Ҳамсояи IPv6 номувофиқати ночизи вақт дошта бошад ё агар таҳлилгари XML-и мошин схемаи каме фарқкунандаро интизор бошад, сеанс ноком мешавад.

Чорабиниҳои санҷишӣ ва сертификатсия

Барои мубориза бо ин, саноат "Санҷишҳо" (Фестивалҳои озмоишӣ)-ро баргузор мекунад, ки аз ҷониби созмонҳо ба монанди CharIN баргузор мешаванд. Муҳандисони Tesla, VW, ABB ва Siemens мошинҳо ва пуркунандаҳои худро ба макони марказӣ меоранд, то ҳар як комбинатсияи имконпазирро санҷанд. Бо вуҷуди ин, "думи дароз"-и нармафзори кӯҳнаи EVSE ва моделҳои нави мошинҳо кафолат медиҳанд, ки IOP дар экосистемаи CCS як мушкили доимӣ боқӣ мемонад.

Боби 9: Регҳои тағйирёбандаи геополитикӣ: Тафовути минтақавӣ ва иқтисоди занҷираи таъминоти ҷаҳонӣ

Интихоб байни CCS1 ва CCS2 кам ба бартарии техникӣ вобаста буд; он ба инфрасохтори мавҷуда ва соҳибихтиёрии минтақавӣ вобаста буд.

Муттаҳидшавии Аврупо

Аврупо барвақттар барои ҳатмии CCS2 тавассути Директиваи инфрасохтори сӯзишвории алтернативӣ (AFID) ҳаракат кард. Бо маҷбур кардани ҳамаи пуркунандаҳои давлатӣ барои таъмини интерфейси навъи 2 ё CCS2, Аврупо аз "ҷанги стандартӣ", ки солҳои тӯлонӣ Амрикои Шимолиро азият медод, канорагирӣ кард. Ин имкон дод, ки бозори дуюмдараҷаи мустаҳкам барои ҷузъҳо фароҳам оварда шавад ва занҷираи таъминотро барои истеҳсолкунандагони маҳсулоти истеҳсолкунандаи аврупоӣ ба монанди BMW ва Renault содда гардонад.

Пора-порашавии Амрикои Шимолӣ

Баръакс, Амрикои Шимолӣ ба ҳамзистии стандартҳои сершумор имкон дод: CCS1, CHAdeMO (аз ҷониби Nissan пешниҳод шудааст) ва пайвасткунаки хусусии Tesla. Ин парокандагӣ сармоягузориро дар инфрасохтори давлатӣ бозмедошт, зеро соҳибони сайт маҷбур буданд диспенсерҳои гаронбаҳои бисёрпротоколӣ харанд.

Кореяи Ҷанубӣ ва Тайван

Кореяи Ҷанубӣ CCS1-ро қабул кард ва асосан аз пайи ИМА рафт, зеро ҳузури қавии GM ва таъсири бозори ИМА ба содироти аввали мошинҳои барқии Hyundai/Kia ба он асос ёфтааст. Аммо, Тайван як мисоли ҷолиб аст, ки дар он ҳукумат дар аввал ба CCS1 майл дошт, аммо воридшавии бузурги мошинҳои CCS2 ва NACS-ро мушоҳида кардааст, ки боиси муҳити мураккаби бисёрстандартӣ шудааст.

Боби 10: Вайронкунандаи NACS: Чӣ гуна SAE J3400 Амрикои Шимолиро муттаҳид мекунад ва CCS1-ро таҳдид мекунад

Дар охири соли 2022, Tesla тарҳи пайвасткунаки хусусии худро ба ҷаҳон муаррифӣ кард ва онро Стандарти Charging American North (NACS) номгузорӣ кард. Дар давоми чанд моҳ, қариб ҳар як истеҳсолкунандаи бузурги автомобил дар Амрикои Шимолӣ - Ford, GM, Rivian, Volvo - гузаришро аз CCS1 ба NACS эълон карданд.

Афзалиятҳои техникии NACS (SAE J3400)

1. Омили шакл:NACS нисбат ба пайвасткунаки калонҳаҷми CCS1 хеле хурдтар ва сабуктар аст.
2. Пинҳои ҳамгирошуда:Бар хилофи CCS, ки барои ҷараёни тағйирёбанда ва ҷараёни доимӣ сӯзанҳои алоҳида дорад, NACS барои ҳарду аз ду сӯзанҳои калон истифода мебарад. Ин андозаи вуруди мошинро кам мекунад.
3. Протоколи кӯҳна:Муҳимтар аз ҳама, NACS истифода мебарадякхелаПротоколи муоширати PLC ISO 15118 ҳамчун CCS. Ин маънои онро дошт, ки истеҳсолкунандагони автомобил метавонанд васлкунаки физикиро бидуни аз нав тарҳрезии тамоми маҷмӯи нармафзори худ иваз кунанд.

Ноқили марг барои CCS1?

Бо рамзгузории NACS ҳамчун SAE J3400, CCS1 дар Иёлоти Муттаҳида дар асл як "стандарти беохир" аст. Дар ҳоле ки ҳазорҳо пуркунандаҳои CCS1 айни замон тавассути барномаи NEVI (Инфраструктураи миллии воситаҳои нақлиёти барқӣ) насб карда мешаванд, оянда ба таври возеҳ NACS аст. Ин тағйирот истеҳсолкунандагони пуркунандаҳоро ба монанди SK Signet ва ChargePoint маҷбур кардааст, ки хатҳои васлкунии худро барои дохил кардани кабелҳои NACS зуд тағйир диҳанд.

Боби 11: Бозорҳои адаптерҳо ва мутобиқат: Хатарҳои ҳуқуқӣ ва техникии сахтафзори байнистандартӣ

Бо тағйирёбии ҷаҳон, адаптерҳо ба як соҳаи бисёрмиллиондолларӣ табдил ёфтаанд. Акнун шумо метавонед адаптерҳоро барои табдил додани CCS2 ба CCS1, CCS1 ба Tesla ва Tesla ба CCS1 харед. Аммо, ин қулайӣ хатарҳои назаррас дорад.

Фосилаи бехатарӣ

Пайвасткунаки сертификатсияшудаи CCS барои коркарди ҷараёни 500A тарҳрезӣ шудааст ва дорои мониторинги мураккаби гармидиҳӣ мебошад. Бисёре аз адаптерҳои тарафи сеюм, ки дар платформаҳои тиҷорати электронӣ фурӯхта мешаванд, ин гуна муҳофизатҳоро надоранд.

• Хатари партофтани арк:Агар адаптер ба таври комил ҷойгир нашавад, дар интерфейси мошин микрокамон пайдо шуда метавонад, ки дар ниҳоят адаптерро об мекунад ва эҳтимолан ба пуркунандаи гаронбаҳои дохили мошин зарар мерасонад.
• Таъхир дар муошират:Баъзе адаптерҳо электроникаи "man-in-the-middle"-ро барои тарҷумаи протоколҳо (масалан, CHAdeMO ба CCS) истифода мебаранд, ки метавонад таъхирро ба вуҷуд орад, ки дар EVSE тайм-аутҳои бехатариро ба вуҷуд меорад.

Масъулият ва суғурта

Аз нигоҳи ҳуқуқӣ, истифодаи адаптери бесертификат аксар вақт кафолати воситаи нақлиётро бекор мекунад. Агар дар истгоҳи пуркунии барқ ​​аз сабаби адаптери ноқис сӯхтор ба амал ояд, масъулият пурра ба дӯши корбар меафтад. Мақомоти асосии стандартизатсия ҳоло барои таҳияи барномаҳои сертификатсия барои адаптерҳо (ба монанди UL 2251) шитоб доранд, аммо бозор барои қабулкунандагони барвақт "Ғарби ваҳшӣ" боқӣ мемонад.

Боби 12: Дурнамои оянда: Пуркунии мегаватт (MCS), V2X ва Конвергенсияи муттаҳид

Ҳангоми назар ба соли 2030, баҳси CCS1 ва CCS2 метавонад аз сабаби технологияҳои нав ба назар нарасад.

Системаи пуркунии мегаватт (MCS)

Барои мошинҳои боркаши вазнин, ҳатто 350 кВт хеле суст аст. Саноат MCS-ро таҳия мекунад, ки метавонад то 3,75 мегаватт (3000А дар 1250В) нерӯи барқ ​​​​таъмин кунад. Ҷолиб он аст, ки пайвасткунаки MCS як тарҳи ягонаи ҷаҳонӣ аст, ки эҳтимолан ба тафовути минтақавӣ барои бахши тиҷоратӣ хотима мебахшад.

Воситаи нақлиёт ба ҳама чиз (V2X)

Ҳамгироии ISO 15118-20 мошинҳои барқиро ба нерӯгоҳҳои барқии сайёр табдил медиҳад. Новобаста аз он ки мошин аз CCS2 ё NACS истифода мебарад, қобилияти устувор кардани шабака дар соатҳои авҷ як манбаи асосии даромад барои соҳибони мошинҳои барқӣ хоҳад буд.

Хулоса

Тафовут байни CCS1 ва CCS2 далели мураккабии муқаррар кардани стандартҳои ҷаҳонӣ мебошад. Дар ҳоле ки CCS2 дар бозори байналмилалӣ ҳамчун ғолиби возеҳ пайдо шудааст, афзоиши NACS қоидаҳоро барои Амрикои Шимолӣ аз нав навиштааст. Барои муҳандисон ва сиёсатгузорон дарс равшан аст: сахтафзори физикӣ муваққатӣ аст, аммо протоколҳои рақамии аслӣ (ISO 15118) ва принсипҳои бехатарӣ (IMD) пояҳои воқеии ояндаи электрикӣ мебошанд. Дарки ин нозукиҳои техникӣ барои ҳар касе, ки дар ҷаҳони баландшиддати инфрасохтори электромобилҳо сайр мекунад, муҳим аст.

Боби 13: Математикаи муқовимати изолятсия: Ҳисобҳои R_iso ​​ва ҷараёни шоридан

Дар соҳаи пуркунии босуръати ҷараёни доимии баландшиддат (HV), муқовимати изолятсия ($R_{iso}$) на танҳо параметри бехатарӣ, балки як тағирёбандаи ченшаванда аст, ки ҳолати кори сессияи пуркуниро муайян мекунад. Мувофиқи IEC 61851-23 ва SAE J1772, система бояд муқовимати изолятсияи ҳадди ақалро нигоҳ дорад, то аз ҷараёни хатарноки ихроҷ ($I_{leakage}$), ки метавонад дар сурати вайрон шудани шасси аз бадани инсон ҷорӣ шавад, пешгирӣ кунад.

Принсипи ченкунӣ

Дастгоҳи назорати изолятсия (IMD) одатан барои чен кардани муқовимат байни ноқилҳои ҷараёни доимӣ ва замини муҳофизатӣ (PE) аз усули "резистори ивазшаванда" ё "инжекцияи импулсӣ" истифода мебарад. Муқовимати умумии изолятсия ҳамчун омезиши мувозии муқовимат аз хати мусбат ба замин ($R_p$) ва хати манфӣ ба замин ($R_n$) муайян карда мешавад:

$$R_{iso} = \frac{R_p \cdot R_n}{R_p + R_n}$$

Талаботи бехатарӣ одатан барои системаҳои ҷараёни доимӣ ба андозаи 100 $\Omega/V$ муқаррар карда мешавад. Барои воситаи нақлиёте, ки бо шиддати 800V пур мешавад, ҳадди ақали иҷозатдодашуда $R_{iso}$ чунин хоҳад буд:

$$800V \зарба ба 100 \Омега/V = 80,000 \Омега = 80 k\Омега$$

Динамикаи ҷараёни шоридан

Ҷараёни шоридан функсияи иқтидори паразитии система ($C_y$) ва муқовимати изолятсия мебошад. Дар системаи комилан мутавозин, $R_p = R_n$ ва шиддат дар нуқтаи миёна нисбат ба замин сифр аст. Аммо, агар дар рельси мусбат ($R_p \rightarrow 0$) хатогӣ ба амал ояд, рельси манфӣ нисбат ба шасси ба $-800V$ тағйир меёбад. IMD бояд ин тағйирро дар давоми миллисония муайян кунад.

Ҷадвал: Остонаҳои бехатарӣ барои CCS1 ва CCS2

Боби 14: Якпорчагии сигнали PLC: Идоракунии садо дар муҳити пуркунии 500 кВт

Шабакаи алоқаи барқӣ (PLC), ки дар CCS истифода мешавад, бар асоси мушаххасоти HomePlug Green PHY (HPGP) сохта шудааст. Дар ҳоле ки HPGP дар аввал барои барномаҳои хонаҳои интеллектуалии камқувват тарҳрезӣ шуда буд, татбиқи он дар муҳитҳои пуркунии 500 кВт мушкилоти шадиди мутобиқати электромагнитӣ (EMC)-ро ба бор меорад.

Фарши садо

Пуркунандаҳои DC-и пуриқтидор дар марҳилаҳои пуриқтидори худ аз транзисторҳои дуқутбаи изолятсионӣ (SiC)-и зудгузарандаи силикон карбид (SiC) ё транзисторҳои дуқутбаи дарвозаи изолятсияшуда (IGBT) истифода мебаранд. Ин ҷузъҳо дар басомадҳои аз 20 кГц то 100 кГц иваз мешаванд ва садои гармоникии назаррасро ба вуҷуд меоранд. Азбаски PLC дар диапазони 2 МГц то 30 МГц кор мекунад, он аз ҷиҳати назариявӣ аз банди садои гузариши аввалия берун аст, аммо "зангзанӣ"-и басомади баланд ва гузаришҳои режими умумӣ метавонанд ба осонӣ қисми пеши модеми PLC-ро пур кунанд.

Камшавӣ ва пайвастшавӣ

Сигнали Control Pilot (CP) тавассути сими муҳофизатнашуда дар дохили сими пуркунанда интиқол дода мешавад. Дар басомади 30 МГц, сим ҳамчун хати интиқоли мураккаб бо талафоти назарраси индуктивӣ ва сиғимӣ амал мекунад.

• Кабелҳои CCS1:Кабелҳои дарозтар ва аксар вақт вазнинтар дар ИМА метавонанд ба сустшавии бештари сигнал оварда расонанд.
• Кабелҳои CCS2:Дар Аврупо, кабелҳои кӯтоҳтар дар маҳалҳои зичи шаҳрӣ метавонанд аз таъсири мутақобила байни дастгоҳҳои ҳамшафати тақсимкунанда азият кашанд.

Барои кам кардани ин, муҳандисон аз "Воҳидҳои тазриқи сигнал" (SIU) истифода мебаранд, ки аз ядроҳои ферритии дорои гузариши баланд барои пайваст кардани сигнали PLC ба хатти CP ва ҳангоми масдуд кардани сигнали PWM 1 кГц ва садои баландбасомад истифода мебаранд.

Боби 15: ISO 15118-2 дар муқобили -20: Таҳаввулоти меъмории пайдарпайии паёмҳо

Гузариш аз стандарти аслии ISO 15118-2 ба стандарти нави ISO 15118-20 (ки аксар вақт "Dash 20" номида мешавад) муҳимтарин навсозии нармафзорро дар таърихи пуркунии барқи электромобилҳо нишон медиҳад.

ISO 15118-2: Асос

Нусхаи "-2" дастфишории асоси XML-ро муқаррар кард:

1. Протоколи Барномаи Дастгирӣшаванда:Версияро музокира мекунад.
2. Танзимоти ҷаласа:Пайвастшавиро барқарор мекунад.
3. Муайянкунӣ:RFID ё Plug & Charge-ро идора мекунад.
4. Кашфи параметри ChargeDiscovery:Маҳдудиятҳои батареяро иваз мекунад.
5. Интиқоли барқ:Ҷараёнро назорат мекунад.

ISO 15118-20: Оянда

Dash 20 сохтори комилан нави паёмро муаррифӣ мекунад, ки барои насли ояндаи хидматрасонии энергетикӣ тарҳрезӣ шудааст:

• Дастгирии дуҷониба:Паёмҳои махсус барои холӣ кардани барқ ​​аз V2G (Мошин ба шабака) ва V2H (Мошин ба хона).
• Реҷаи динамикӣ:Ба пуркунандаи барқ ​​имкон медиҳад, ки ба мошин бигӯяд, ки ҷараёни онро дар вақти воқеӣ вобаста ба сарбории шабака, бидуни аз нав оғоз кардани сессия, тағйир диҳад.
• Амнияти такмилёфта:Гузаришҳо аз TLS 1.2 ба TLS 1.3, ки дастфишории зудтар ва рамзгузории қавитарро таъмин мекунанд.
• Мултиплексинг:Имкон медиҳад, ки хидматҳои сершумор (масалан, пуркунӣ + ҳамоҳангсозии маълумот) тавассути як пайвасти PLC кор кунанд.

Диаграммаи пайдарпайии паёмҳо: Plug & Charge (PnC) ва External Identification (EIM)

Дар PnC,ШартномаИмзоСертификатЗаиназ мошин ба пуркунанда фиристода мешавад. Пуркунанда инро дар сервери OCSP (Протоколи вазъи сертификати онлайн)-и худ тасдиқ мекунад. Дар EIM, корбар бояд корти ҷисмониро пешниҳод кунад ва пуркунанда...Иҷозат додандархост ба сервери пуштибонӣ. Таъхири PnC ба таври назаррас пасттар аст, ки боиси таҷрибаи корбарии "монанд ба Tesla" мегардад.

Боби 16: Муҳандисии гармии пайвасткунакҳои пуриқтидор: Маводҳо, муқовимати тамос ва хунуккунии моеъ

Ҳангоме ки мо ба маҳдудиятҳои интерфейси физикии CCS наздик мешавем, муҳандисии гармӣ ба маҳдудияти асосии тарроҳӣ табдил меёбад.

Муқовимати тамос ($R_{contact}$)

Гармии ҳосилшуда дар пайвасткунак бо Қонуни Ҷоул муайян карда мешавад: $P_{гармӣ} = I^2 \cdot R_{контакт}$. Барои заряди 500А:

• Агар $R_{тамос} = 0.5 м\Омега$, $P_{гармӣ} = 500^2 \cdot 0.0005 = 125 Вт$.
• Агар $R_{contact}$ то $2.0 m\Omega$ кам шавад, $P_{heat} = 500^2 \cdot 0.002 = 500 W$.

500 Ватт гармӣ дар дастаки пластикии маҳдуд дар тӯли чанд дақиқа ба вайроншавии фоҷиабор оварда мерасонад. Аз ин рӯ, пӯшиши нуқрагин дар сӯзанҳо хеле муҳим аст. Нуқра пасттарин муқовимати барқӣ нисбат ба ҳама гуна металл дорад ва сатҳи худравандаро фароҳам меорад, ки фарсудашавиро дар давоми ҳазорҳо давраҳои ҷуфтшавӣ кам мекунад.

Системаҳои хунуккунии моеъ

Барои идора кардани ҷараёнҳои болотар аз 350А, хунуккунии моеъ ҳатмист. Система одатан дар дохили корпуси барқӣ як агрегати хунуккунии ҳалқаи пӯшидаро истифода мебарад.

• Навъи моеъи хунуккунӣ:Барои пешгирии занҷирҳои кӯтоҳ дар сурати ихроҷ моеъҳои диэлектрикӣ афзалтаранд, аммо омехтаҳои об-гликол аз сабаби иқтидори гармии беҳтари онҳо бештар маъмуланд.
• Тарроҳии шланг:Ноқилҳои DC+ ва DC холӣ ё бо каналҳои хунуккунӣ иҳота шудаанд. «Плитаи хунук» мустақиман дар паси сӯзанҳо ҷойгир аст, то гармиро аз сатҳи тамос дур кунад.

Боби 17: Таҳқиқоти ҳолатҳои мутобиқшавӣ: Бартараф кардани дастфишорӣ байни VW ID.4 ва Electrify America Chargers

Мисоли машҳури мушкилоти мутобиқати CCS1 дар аввали ба кор андохтани VW ID.4 дар Иёлоти Муттаҳида рух дод. Бисёре аз соҳибон дар бораи хатогиҳои "Red Ring" (пуркунии ноком) дар истгоҳҳои Electrify America (EA) хабар доданд.

Сабаби асосӣ: Вақтсанҷӣ ва XML

Пас аз моҳҳои сабти маълумот, муҳандисон дар он ҷо як ҳолати мусобиқаро кашф кардандТанзимоти ҷаласамарҳила. Пуркунандаи EA (аз ҷониби шахси сеюм истеҳсол шудааст) онро мефиристодДастгирииAppProtocolResнисбат ба нармафзори пуркунандаи дохилии ID.4 (OBC), ки метавонист стеки IPv6-и худро оғоз кунад, тезтар буд. Мошин паёмро аз даст медиҳад, вақт мегузарад ва сессияро қатъ мекунад.

Ислоҳ: Буферкунии нармафзор

Ҳалли масъала навсозии нармафзори ҳам мошин ва ҳам пуркунандаро талаб мекард. Пуркунанда пеш аз фиристодани паёми аввалини PLC барои интизор шудани сигнали "ICMPv6 Neighbor Discovery" тағйир дода шуд ва вақти мошин аз 2 сония то 5 сония дароз карда шуд. Ин таҳқиқоти ҳолатӣ нишон медиҳад, ки чаро "Sestivals" заруранд, аммо кофӣ нестанд; омилҳои муҳити зисти воқеӣ ва таъхири шабака қабатҳои мураккабиро илова мекунанд, ки озмоиши лабораторӣ онҳоро пурра такрор карда наметавонад.

Боби 18: Таъсири занҷираи таъминоти ҷаҳонӣ: мис, пӯшиши нуқра ва норасоии чипҳои HPGP

Истеҳсоли пайвасткунакҳои CCS як соҳаи хеле махсусгардонидашуда мебошад, ки зери назорати чанд ширкаткунанда ба монанди Phoenix Contact, Huber+Suhner ва TE Connectivity қарор дорад.

Вобастагии ашёи хом

• Мис:Як кабели бо хунуккунии моеъ 350 кВт метавонад зиёда аз 15 кг миси тозаи баланд дошта бошад. Ноустувории нархи мис мустақиман ба хароҷоти асосии шабакаҳои пуркунӣ таъсир мерасонад.
• Нуқра:Раванди пӯшонидани пинҳои CCS2 усулҳои дақиқи электроплиткуниро талаб мекунад, то қабати якхелаи 5-10 микронро таъмин кунад. Ҳар гуна тунуккунӣ боиси афзоиши муқовимат ва пиршавии бармаҳал мегардад.

Монополияи чипсетҳои HPGP

Чипҳои модемии HPGP (HomePlug Green PHY) мағзи ҳар як мошин ва пуркунандаи CCS мебошанд. Солҳо боз, Qualcomm таъминкунандаи асосӣ (силсилаи QCA7000) буд. Дар давраи норасоии нимноқилҳои ҷаҳонӣ дар солҳои 2021-2022, набудани ин чипҳо истеҳсоли ҳазорҳо истгоҳҳои пуркуниро бозмедошт. Ин боис шуд, ки ширкатҳо ба монанди Lumissil ва Vertexcom ба бозор ворид шаванд, аммо раванди сертификатсия барои кремнийи нав дар бахши автомобилсозӣ хеле суст аст.

Боби 19: Чаҳорчӯби танзимкунанда: NEVI дар ИМА ва AFIR дар ИА

Ҳукуматҳо дигар қабули стандартҳоро ба бозор вогузор намекунанд.

ИА: AFIR (Танзими инфрасохтори сӯзишвории алтернативӣ)

AFIR-и ИА хашмгинтарин мандат дар ҷаҳон аст. Он талаб мекунад:

• Пуркунандаи зуд дар ҳар 60 км дар шоҳроҳҳои асосӣ.
• CCS2 ҳамчун стандарти ҳатмӣ.
• Пардохти муваққатӣ (хонандаҳои кортҳои кредитӣ) бояд муттаҳид карда шаванд ва аз экосистемаҳои пӯшидаи RFID дур шаванд.

ИМА: NEVI (Инфраструктураи миллии воситаҳои нақлиёти барқӣ)

Қонуни инфрасохтори дуҳизбии ИМА барои пуркунӣ 5 миллиард доллар ҷудо кард. Қоидаҳои NEVI дар аввал CCS1-ро талаб мекарданд. Аммо, пас аз гузариши NACS, қоидаҳо ислоҳ карда шуданд, то ба кабелҳои NACS иҷозат дода шавад, ба шарте ки дар як макон ҳадди аққал як кабели CCS1 мавҷуд бошад. Ин "Модели гибридӣ" як пули муваққатӣ аст, зеро ИМА ба сӯи ояндаи пурраи SAE J3400 ҳаракат мекунад.

Боби 20: Ҳамгироӣ ба SAE J3400 (NACS) ва таъсири он ба истеҳсоли CCS1

Гузариш ба NACS (SAE J3400) дар Амрикои Шимолӣ харитаи роҳро барои CCS1 ба куллӣ тағйир дод.

Самти истеҳсолот

Заводҳое, ки барои дастакҳои калонҳаҷми CCS1 оптимизатсия шуда буданд, ҳоло барои тарҳи хурдтари NACS аз нав таҷҳизонида мешаванд. Мураккабии NACS дар пинҳои "Дугона истифода"-и он аст, ки барои гузариш байни пуркунандаи барқи дохилии AC ва шинаи батареяи DC контакторҳои коммутатсионии DC-и баландсуръатро дар дохили мошин талаб мекунанд.

Зинда мондани CCS1

Эҳтимол дорад, ки CCS1 дар Кореяи Ҷанубӣ ва дар ИМА ҳамчун стандарти меросӣ дар даҳсолаи оянда боқӣ монад. Бо вуҷуди ин, буҷаи тадқиқот ва рушд барои CCS1 дар асл ба сифр коҳиш ёфтааст, зеро саноат ба NACS ва MCS тамаркуз мекунад. Барои истеҳсолкунандагони ҷаҳонӣ, ин маънои нигоҳ доштани се хатти алоҳидаи маҳсулотро дорад:

1. CCS2:Барои бозори ҷаҳонӣ.
2. NACS (J3400):Барои Амрикои Шимолӣ.
3. MCS:Барои бахши ҷаҳонии боркашонии вазнин.

Боби 21: Хулоса: Протоколи муттаҳид дар ҷаҳони физикии тақсимшуда

Тавре ки мо дидем, «Фарқи байни CCS1 ва CCS2» достони ду зуҳуроти ҷисмонии як рӯҳи рақамӣ аст. Новобаста аз он ки воситаи нақлиёт аз сими мудаввари CCS1 ё сими ҳамвори CCS2 истифода мебарад, мантиқи асосии ISO 15118, бехатарии мониторинги IMD ва мушкилоти якпорчагии сигнали PLC якхела боқӣ мемонанд.

Ҷанги стандартии пуркунии барқ ​​дар солҳои 2020 ба мо нишон дод, ки мутобиқати барқ ​​на танҳо ба васлаки барқӣ, балки ба нармафзор, шабака ва таҷрибаи корбар вобаста аст. Ҳангоме ки ҷаҳон ба сӯи чанд стандарти бартаридошта наздик мешавад, таваҷҷӯҳ аз "Оё ман метавонам ба барқ ​​васл кунам?" ба "Пардохт то чӣ андоза зуд ва оқилона аст?" равона мешавад. Гузариш ба NACS дар ИМА ва тақвияти CCS2 дар Аврупо анҷоми оғози инқилоби электромобилҳоро нишон медиҳад. Даҳсолаи оянда бо V2G, суръати мегаватт ва шабакаи воқеан бефосилаи пуркунии барқи ҷаҳонӣ муайян карда мешавад.

Боби 22: Таҳлили муфассали схемаҳои схемаҳои Пилоти наздикӣ (PP) ва Пилоти идоракунӣ (CP)

Барои воқеан қадр кардани муҳандисии CCS, бояд схемаи эквивалентии хатҳои пилотро тафтиш кард. Ин хатҳо "асабҳо"-и системаи пуркунии барқ ​​​​мебошанд, ки кафолат медиҳанд, ки шиддати баланд ҳеҷ гоҳ дар сӯзанҳои кушода мавҷуд нест ва мошин ҳангоми пайваст будан наметавонад аз ронда равад.

Схемаи Пилоти Идоракунӣ (CP)

Схемаи CP сигнали 1 кГц, $\pm 12V$ аст, ки аз ҷониби EVSE тавлид мешавад. Дар тарафи воситаи нақлиёт, схема аз як диод ва як қатор резисторҳо ($R_1, R_2, R_3$) иборат аст, ки воситаи нақлиёт метавонад онҳоро бо истифода аз транзисторҳо ё релеҳо ба схема гузаронад.

• Мақсади диод:Диод кафолат медиҳад, ки танҳо қисми мусбати сигнали PWM аз ҷониби резисторҳои мошин таъсир мегирад. Ин ба EVSE имкон медиҳад, ки "розеткаи кӯтоҳ ба замин"-ро муайян кунад, агар қисми манфии сигнали PWM ногаҳон аз ҷониби нокомӣ дар шабакаи резистори мошин таъсир расонад - санҷиши муҳими бехатарӣ, ки EVSE-ро аз барқ ​​​​додан ба сим ё пайвасткунаки вайроншуда пешгирӣ мекунад.

Хондани давраи вазифа

EVSE ҷараёни мавҷударо дар давраи кори PWM-и мавҷи квадратии 1 кГц рамзгузорӣ мекунад ва воситаи нақлиёт онро пеш аз пӯшидани контакторҳои асосӣ шарҳ медиҳад:

• Давраи вазифавии 5%:EVSE омода нест — пуркунӣ иҷозат дода намешавад (барои сигнализатсияи вазъият истифода мешавад).
• Давраи вазифавии 10%:Омода ба EVSE, вентилятсия лозим нест (ҳолати стандартӣ барои системаҳои муосири мӯҳршудаи ҷараёни доимӣ).
• Давраи вазифавии 16-85%:Ҷараёни мавҷуда ба давраи корӣ мутаносиб аст - масалан, 50% маҳдудияти 50А-ро нишон медиҳад, ки ба пуркунандаи дохилии мошин имкон медиҳад, ки андозаи онро дуруст кашад.
• Давраи кор 90-97%:Барои ҳолатҳои махсус, ба монанди вентилятсияи зарурӣ (кислотаи сурб-воридӣ) ё сигнализатсияи мушаххаси DC нигоҳ дошта мешавад.

Зебоии системаи CP дар нобаробарии он аст: агар воситаи нақлиёт мавҷи росткунҷаи дурустро набинад, он бадтаринро тахмин мезанад ва аз пуркунӣ саркашӣ мекунад; агар EVSE посухи дурустро набинад, аз фаъолсозӣ саркашӣ мекунад. Агар ҳарду тараф баста шаванд, ин маънои онро дорад, ки сессияи пуркунӣ хатарнок оғоз намешавад.

Схемаи наздикии пилот (PP)

Схемаи PP виҷдони механикии пайвасткунак аст. Он барои пайваст кардани дохили штепсел аз як резистори оддӣ истифода мебарад, то ба ҳарду тараф хабар диҳад, ки оё кабел пурра ворид шудааст ё не ва аз рондани он бо кабели пайвастшуда пешгирӣ мекунад.

• Арзишҳои муқовимат:Муқовимати 150Ω нишон медиҳад, ки кабел ба воситаи нақлиёт пайваст аст, аммо қулф нашудааст; муқовимати 680Ω нишон медиҳад, ки кабел пайваст ва қулф шудааст; занҷири кушода (бе муқовимат) маънои онро дорад, ки пайвасткунак ҷудо шудааст. EVSE ва воситаи нақлиёт ин арзишҳоро пайваста мехонанд.
• Ҳифзи мошин аз мошин:Агар системаи воситаи нақлиёт ҳангоми кушодани тормози таваққуфгоҳ ҳолати 150Ω-ро муайян кунад, он ба фишанги фишанг имкон намедиҳад, ки ба кор дарояд. Агар сим қулф шуда бошад (680Ω), воситаи нақлиёт ҳангоми ҷараёни ҷараёни пуркунӣ ба пайвасткунак иҷозат намедиҳад, ки кушода шавад ва хатари "кашидани васлаки фаъол"-ро ​​аз байн мебарад.
• Муайян кардани мавҷудияти кабел:Дар системаҳои ҷараёни доимӣ, хати PP инчунин тасдиқ мекунад, ки сими пуркунанда дар ҳарду нӯг дуруст ҷойгир шудааст, пеш аз он ки EVSE ба контакторҳои баландшиддат имкон диҳад, ки баста шаванд.

Чаро халабонҳо дар ҷаҳони воқеӣ муҳиманд

Дар якҷоягӣ, схемаҳои CP ва PP сабаби бехатарии сеанси пуркунӣ ҳатто вақте ки ҳазор ампер ҷорӣ мешавад, мебошанд. Онҳо инчунин аввалин ҷойҳое мебошанд, ки муҳандисон ҳангоми оғоз нашудани сеанс ба онҳо диққат медиҳанд: заминаи зангзадаи PP, резистори CP-и шикаста ё пини пилоти вайроншуда саҳми ҳайратангези зангҳои хидматрасонии "пуркунанда оғоз намешавад"-ро ташкил медиҳанд. Фаҳмидани ин схемаҳо як нокомии пурасрорро ба ташхиси 10-дақиқаӣ табдил медиҳад.

Хулосаҳои асосӣ

• Схемаи CP сигнали PWM-и 1 кГц-ро интиқол медиҳад, ки давраи кори он ҷараёни мавҷударо рамзгузорӣ мекунад; тарҳи асоси диоди он имкон медиҳад, ки сими кӯтоҳ ба замин муайян карда шавад.
• Схемаи PP аз шабакаи муқовимат барои муайян кардани мавҷудияти кабел ва ҳолати қулф истифода мебарад, ки муҳофизати дуршавӣ аз гардонанда ва тасдиқи пайвасткунаки курсиро таъмин мекунад.
• Ҳарду схема аз нокомӣ эминанд: сигнали пилотии гумшуда ё нодуруст сеансро пеш аз баста шудани ягон контактори баландшиддат қатъ мекунад.
• Хатогиҳои хатти пилот аз ҷумлаи маъмултарин хатогиҳои оғози пуркунандаи барқ ​​мебошанд - мултиметр ва ин дониши схема аксари онҳоро дар тӯли чанд дақиқа ҳал мекунад.

Бо муҳандисони MIDA Power пуркунандаҳои CCS1/CCS2-и худ бо схемаҳои озмоишӣ, ки барои ташхиси саҳроӣ сохта шудаанд, тамос гиред: нуқтаҳои озмоишии возеҳ нишонгузорӣшуда, рамзҳои стандартии хатогиҳо ва ҳуҷҷатҳои хидматрасонӣ, ки ба техникҳо дар ҳалли мушкилоти CP/PP роҳнамоӣ мекунанд. Барои ҳуҷҷатҳои техникӣ, дастгирии омӯзишӣ ва мушаххасоти маҳсулот бо мо тамос гиред.