Типы разъемов для зарядки EV в мире

В связи с быстрым развитием мировой индустрии электромобилей, различные страны ускоряют строительство свай для зарядки электромобилей. Однако типы разъемов для электромобилей EV различаются в разных странах, что в определенной степени влияет на удобство зарядки EV.

В настоящее время в Северной Америке в основном используется стандарт SAE J1772, в Европе — стандарт IEC 62196-1,2,3, в Китае — стандарт GB/T 20234.1,2,3-2011, а в Японии — стандарт CHAdeMO. На рисунке 1 показаны типы разъемов для электромобилей EV во всем мире.

Стандарт SAE J1772

SAE J1772 — это североамериканский стандарт на электрические разъемы для электромобилей, поддерживаемый SAE International и имеющий официальное название «SAE Surface Vehicle Recommended Practice J1772, SAE Electric Vehicle Conductive Charge Coupler».

Стандартный штекер для зарядки переменным током SAE J1772 показан на рисунке 2.

Функция каждого контакта показана в таблице 1. для однофазной зарядки переменным током, его напряжение и максимальный ток приведены в таблице 2.

Table 1: Function of each PIN according to SAE J1772 standard
PIN	Function	Primary AC and secondary AC
1	Mains 1	Required
2	Mains 2	Required
3	Ground	Required
4	Control pilot	Required
5	Connection switch	Required

Table 2: Primary AC and secondary AC
Charging Method	Supply Voltage (V)	Maximum Current (A)	Branch Circuit Breaker Rating (A)
Primary AC	120V AC, Single-phase	12A	15A (minimum)
	120V AC, Single-phase	16A	20A
Secondary AC	208~240V, Single-phase	≤80A	According to NEC 625

Номинальные продукты J1772

Стандарт IEC 62196-1,2,3

Тип 1

IEC 62196 — это международный стандарт на набор электрических разъемов и режимов зарядки для электромобилей, который поддерживается Международной электротехнической комиссией (IEC).

Определение контактов стандартного зарядного разъема IEC 62196 типа 1 совпадает со стандартным интерфейсом зарядки переменного тока SAE J1772, как показано на рисунке 2.

Table 3: Maximum voltage and current for each contact according to IEC 62196 Type 1
PIN ③	AC	Functions ①
1	250V 32A ②	L1 (mains 1)
2	250V 32A	L2 (mains 2) / N (neutral)
3	Rated for fault	PE (ground / earth)
4	30V 2A	CP (Control pilot)
5	30V 2A	CS (Connection switch)
① For contacts 4 and 5, environmental conditions may demand larger conductor cross-sections. ② In the following countries, the branch circuit overcurrent protection is based upon 125% of the device rating: USA. ③ Positon number does not refer to the location and/or identification of the contact in the accessory.

Тип 2

Определение контактов зарядного разъема типа 2 стандарта IEC 62196 показано на рисунке 3.

Контакты питания зарядки: линия (L1), линия (L2), линия (L3), нейтраль (N) и защитное заземление (PE).
Сигнальные контакты: управляющий пилот (CP) и пилот приближения (PP).

Максимальное напряжение и ток стандартного зарядного разъема IEC 62196 при трехфазном и однофазном питании приведены в таблице 3.

Table 4: Maximum voltage and current for each PIN according to IEC 62196 in three-phase power and single-phase power
PIN ⑥	Three phase			Single phase		Functions
	Umax	Imax ①		Imax ①
	V a.c.	A		A
		Type 2	Type 3	Type 2 ②	Type 3
1	500	63	32	70	32	L1 (mains 1) ②
2	500	63	32	— ③	— ③	L2 (mains 2)
3	500	63	32	— ③	— ③	L3 (mains 3)
4	500	63	32	70	32	N (neutral) ②③
5	—	Rated for fault				PE (ground / earth)
6	30	2				CP (Control pilot)
7	30	2				PP (Proximity) ④ or CS (Connection switch) ④
① In the following countries, the branch circuit overcurrent protection is based upon 125% of the device rating: USA. ② For single phase charging contacts 1 and 4 shall be used. ③ Unused contacts need not to be installed. Not provided for standard sheets 2-llla and 2-lllb. ④ Not provided for standard sheet 2-llla. ⑤ For single phase system supply phase to phase this contact can be used for L2 (mains 2). ⑥ Position number does not refer to the location and/or identification of the contact in the accessory.

Номинальные соединители IEC

Стандарт CHAdeMO

CHAdeMO была сформирована Токийской электроэнергетической компанией, компаниями Nissan, Mitsubishi и Fuji Heavy Industries. Позже к ней присоединилась Toyota в качестве пятого исполнительного члена. Три из этих компаний разработали электромобили, которые используют TEPCO разъем постоянного тока для быстрой зарядки.

Определение контактов зарядного разъема стандарта CHAdeMO можно увидеть в таблице 5, а на рисунке 4 показана схема синхронизации CHAdeMO.

Table 5: Function of each PIN according to CHAdeMO Standard
PIN	Functions
1	Ground
2	Charge sequence signal
3	Not connected
4	Charging enable
5	DC power
6	DC power
7	Connector proximity detection
8	CAN bus
9	CAN bus
10	Charge sequence signal

Стандарт CHAdeMO позволяет выдавать постоянный ток высокого напряжения мощностью до 62,5 кВт. На рисунке 5 показаны разъемы для зарядки EV стандарта CHAdeMO.

Номинальные продукты CHAdeMO

• CHAdeMO DC Fast Charging 125A 1000V Receptacle EV Connector Single-phase with 5 Meters Cable
• CHAdeMO Standard DC Fast Charging Connector 125A 1000V EV Plug Single-phase with 5 Meters Cable

GB/T 20234.1,2,3-2011 Стандарт

Стандарт GB/T 20234.1,2,3-2011 имеет разъем для зарядки переменного тока, как показано на рисунке 6, разъем для зарядки постоянного тока, как показано на рисунке 7, а также максимальное напряжение и ток и уровень изоляции, как показано на рисунке 7. Зарядка постоянным током GB также использует связь CAN.

Table 6: AC and DC charging system according to GB standard
Parameter	AC	DC
GB standard
Nominal voltage	Up to 440 V AC	Up to 750 V DC
Nominal current	Up to 32 A	Up to 250 A
Standard	GB/T Part 2	GB/T Part 3
IP protection when plugged in	IP55	IP55
IP protection with protective cap	IP54	IP54

Продукция с рейтингом GB/T

Стандарт комбинированной системы зарядки (CCS)

Комбинированная система зарядки — это метод быстрой зарядки аккумуляторных электромобилей, обеспечивающий подачу постоянного тока высокого напряжения через специальный электрический разъем, полученный от разъема SAE J1772 (IEC Type 1) или IEC Type 2. Поскольку штекер представляет собой комбинацию разъема переменного тока с разъемом постоянного тока, полученный разъем также называется Combo Coupler, а вариант с типом 2 сокращенно называется Combo2.

Восемь крупнейших американских и немецких производителей, Ford, GM, Chrysler, Audi, BMW, Mercedes-Benz, Volkswagen и Porsche, выпустили «Совместную систему зарядки» в 2012 году. Все существующие интерфейсы зарядки унифицированы, поэтому четыре режима однофазной зарядки переменным током, быстрой трехфазной зарядки переменным током, домашней зарядки постоянным током и сверхскоростной зарядки постоянным током могут быть реализованы с помощью одного интерфейса.
Зарядная вилка комбинированного типа, использующая стандарт SAE J1772, показана на рисунке 8. На рисунке 9 показана комбинированная зарядная вилка с зарядкой по стандарту IEC 62196. На рисунке 10 показана схема комбинированной информации о зарядке и питании.

Протокол связи для комбинированной зарядки использует связь по несущей, PLC (power line communication). В то время как GB/T и CHAdeMO используют связь CAN.

Оцененные продукты CCS

Резюме

Из вышесказанного следует, что типы разъемов для электромобилей EV значительно отличаются в разных странах и регионах. До единого международного стандарта еще далеко.

---