IEC 62196 Standard (TYPE2 EV Ladestecker)
- Apr 16, 2017 -

IEC 62196 Stecker, Steckdosen, Fahrzeugkupplungen und Fahrzeugeinlässe - Das leitfähige Laden von Elektrofahrzeugen ist ein internationaler Standard für eine Reihe von elektrischen Steckverbindern für Elektrofahrzeuge und wird von der International Electrotechnical Commission (IEC) geführt.

Die Norm basiert auf dem IEC 61851 - System für das Laden von Elektrofahrzeugen, das allgemeine Merkmale einschließlich Lademodi und Verbindungskonfigurationen sowie Anforderungen an spezifische Implementierungen (einschließlich Sicherheitsanforderungen) sowohl von Elektrofahrzeugen (EV) als auch von Elektrofahrzeugen (EVSE) in ein Ladesystem. Zum Beispiel gibt es Mechanismen an, bei denen erstens die Stromversorgung nicht bereitgestellt wird, wenn ein Fahrzeug nicht angeschlossen ist, und zweitens das Fahrzeug stillsteht, während es noch angeschlossen ist. [1]

IEC 62196 umfasst:

  • Teil 1: Allgemeine Anforderungen (IEC-62196-1)

  • Teil 2: Anforderungen an die Maßhaltigkeit und Austauschbarkeit von AC-Stift- und Kontaktrohrzubehör (IEC-62196-2)

  • Teil 3: Anforderungen an die Dimensionskompatibilität und Austauschbarkeit von DC- und AC / DC-Stift- und Kontaktrohr-Fahrzeugkopplern (IEC-62196-3)

Jeder Steckverbinder verfügt über eine Steuerungssignalisierung, die nicht nur die Steuerung des lokalen Ladens ermöglicht, sondern auch die Teilnahme des Elektrofahrzeugs an einem breiteren Netz von Elektrofahrzeugen ermöglicht. Die Signalisierung von SAE J1772 ist zu Kontrollzwecken in den Standard integriert. Alle Anschlüsse können mit passiven oder einfachen Adaptern konvertiert werden, obwohl möglicherweise nicht alle Lademodi intakt sind.

Die folgenden Standards sind als Verbindungstypen enthalten:

  • SAE J1772, umgangssprachlich als Yazaki-Verbinder in Nordamerika bekannt;

  • VDE-AR-E 2623-2-2, umgangssprachlich als Mennekes-Steckverbinder bekannt, in Europa;

  • EV Plug Alliance Vorschlag, umgangssprachlich bekannt als der Scame Connector, in Italien;

  • JEVS G105-1993, mit dem Handelsnamen CHAdeMO in Japan.


Lademodi

IEC 62196-1 gilt für Stecker, Steckdosen, Steckverbinder, Einlässe und Kabelkonfektionen für Elektrofahrzeuge, die zur Verwendung in konduktiven Ladesystemen vorgesehen sind, die Steuereinrichtungen umfassen, deren Bemessungsbetriebsspannung nicht größer ist als:

  • 690 V AC 50-60 Hz bei einem Nennstrom von höchstens 250 A;

  • 600 V DC bei einem Nennstrom von nicht mehr als 400 A.

IEC 62196-1 bezieht sich auf die in IEC 61851-1 definierten Lademodi, die jeweils die erforderlichen elektrischen Eigenschaften, Schutzfunktionen und den Betrieb wie folgt spezifizieren: [5]

Modus 1

Dies ist eine direkte, passive Verbindung des EV mit dem Wechselstromnetz, entweder 250 V 1-phasig oder 480 V 3-phasig einschließlich Erde, bei einem maximalen Strom von 16 A. Die Verbindung hat keine zusätzlichen Steuerstifte. [6] Für den elektrischen Schutz muss die EVSE das EV (wie oben) mit Erde versorgen und einen Erdschlussschutz haben.

In einigen Ländern, einschließlich den USA, ist das Laden von Modus 1 verboten. Ein Problem ist, dass die erforderliche Erdung nicht in allen Hausinstallationen vorhanden ist. Mode 2 wurde als Workaround dafür entwickelt.

Modus 2

Dies ist eine direkte, semi-aktive Verbindung des EV zum Wechselstromnetz, entweder 250 V 1-phasig oder 480 V 3-phasig einschließlich Erde bei einem maximalen Strom von 32 A. Es besteht eine direkte, passive Verbindung vom Wechselstromnetz an die EV-Versorgungsanlage (EVSE), die Teil des Netzsteckers sein muss oder sich innerhalb von 0,3 m (1,0 ft) davon befindet; Vom EVSE zum EV gibt es eine aktive Verbindung, mit dem zusätzlichen Steuerpilot zu den passiven Komponenten. [6] Die EVSE ermöglicht die Erkennung und Überwachung der Schutzleiterpräsenz; Erdschluss-, Überstrom- und Übertemperaturschutz; und funktionales Schalten, abhängig von der Fahrzeugpräsenz und dem Ladeenergiebedarf. Einige Schutzeinrichtungen müssen von einem SPR-PRCD nach IEC 62335 geliefert werden. Leistungsschalter - Geschaltete tragbare Erdstromschutzgeräte mit Schutzleiter für Fahrzeuge der Klasse I und batteriebetriebene Fahrzeuge .

Ein mögliches Beispiel verwendet einen IEC 60309-Stecker am Versorgungsende, der mit 32 A bemessen ist. Der EVSE, der sich im Kabel befindet, interagiert mit dem EV, um anzuzeigen, dass 32 A gezogen werden kann. [7]

Modus 3

Dies ist eine aktive Verbindung des EV zu einem festen EVSE, entweder 250 V 1-phasig oder 480 V 3-phasig einschließlich Erde und Steuerpilot; Entweder mit einem zwangsweise unverlierbaren Kabel mit zusätzlichen Leitern, bei einem maximalen Strom von 250 A oder, in einer Weise, die mit Modus 2 mit einem optional unverlierbaren Kabel kompatibel ist, bei einem maximalen Strom von 32 A. [6] Die Ladeversorgung ist nicht aktiv standardmäßig, und erfordert eine ordnungsgemäße Kommunikation über den Steuerpiloten zu aktivieren.

Die Kommunikationsleitung zwischen Autoelektronik und Ladestation ermöglicht eine Integration in Smart Grids. [7]

Modus 4

Dies ist eine aktive Verbindung des Elektrofahrzeugs mit einer festen EVSE, 600 V DC einschließlich Masse- und Steuerpilot, bei einem maximalen Strom von 400 A. [6] Die DC-Ladeleistung wird in der EVSE aus dem Wechselstromnetz gleichgerichtet teurer als ein Modus 3 EVSE. [7]

IEC 62196-3 - DC-Laden

Der Abstimmungsvotum 2010/11 der IEC 62196-2 enthält keinen Vorschlag für DC-Laden / Mode 4. Dies ist in IEC 62196-3 vom 19. Juni 2014 zu finden. [8] Die IEC-Arbeitsgruppe für TC 23 / SC 23H / PT 62196-3 (max. 1000 V DC 400 A Stecker) wurde für neue Arbeiten freigegeben. [9] [10] [11] Auf nationaler Ebene wurden bereits Spezifikationen für die Gleichstromladung eingeführt.

Eine Reihe von Steckertypen wird für das DC-Laden in Betracht gezogen. Die japanischen Chademo-Stecker sind bereits seit einigen Jahren im Einsatz, während der übliche Steckertyp als zu sperrig gilt. China hat den Typ 2 (DKE) -Anschluss eingeführt, der einen Modus hinzufügt, der vorhandene AC-Pins mit Gleichstrom versorgt. Beide der beiden Anschlüsse verwenden ein CAN-basiertes Protokoll zwischen dem Fahrzeug und der Ladestation, um den Modus zu wechseln. Im Gegensatz dazu konzentrieren sich sowohl die amerikanische SAE- als auch die europäische ACEA-Forschung auf das GreenPHY PLC-Protokoll, um das Fahrzeug in eine Smart-Grid-Architektur zu integrieren. Beide Letzteren betrachten eine Konfiguration mit niedriger Leistung / Stufe 1, bei der Gleichspannung an vorhandene AC-Pins (wie für die Typ-1- oder Typ-2-Steckertypen spezifiziert) und eine zusätzliche Hochleistungs- / Level-2-Konfiguration mit dedizierter Gleichspannung angelegt wird Pins - ACEA und SAE arbeiten an einem "Combined Charging System" für die zusätzlichen DC-Pins, die universell einsetzbar sind. [12] [13]

Die CHAdeMO-Spezifikation beschreibt Hochspannungs (125 A) -Automobil-Schnellladung mit hoher Spannung (bis zu 500 V DC) über einen JARI Level-3-DC-Schnellladeanschluss. Dieser Anschluss ist der aktuelle De-facto-Standard in Japan. [14] Die Task Force SAE 1772 arbeitet an einem Vorschlag zur DC-Belastung, der im Dezember 2011 veröffentlicht werden soll. [14] Die Erweiterung des VDE-Steckers (Typ 2) wird bis 2013 direkt an die IEC 62196-2 übermittelt. [15] Sowohl China als auch die SAE erwägen, den Typ-2-Mode-4- Stecker auch für das Gleichstromladen zu verwenden (das japanische TEPCO-Steckergehäuse ist wesentlich größer als Typ 2). [16]

Der VDE hat den Nationalen Entwicklungsplan Elektromobilität in Deutschland mit der Erwartung versehen, dass Ladestationen für Elektrofahrzeuge in drei Stufen zum Einsatz kommen: 22 kW (400 V 32 A) Mode 2 Stationen werden 2010-2013 eingeführt, die 44 kW (400 V 63 A) Mode 3 Stationen sollen 2014-2017 eingeführt werden und die Batterien der nächsten Generation werden bis 2020 mindestens 60 kW (400 V DC 150 A) benötigen, um den Standard 20 kWh Batteriepack zu 80% in weniger zu laden als 10 Minuten. [17] In ähnlicher Weise ist der SAE 1772 DC L2 Plan zum Laden von bis zu 200 A 90 kW skizziert. [14]

Unterdessen hat Tesla Motors 2012 ein 90-kW-DC-Ladesystem mit dem Namen SuperCharger für seine Modell S-Autos und seit 2013 ein verbessertes DC-Ladesystem mit 120 kW DC eingeführt. Tesla verwendet einen modifizierten Typ 2 Stecker für SuperCharger. Dieser modifizierte Steckverbinder ermöglicht ein tieferes Einführen und längere Leiterstifte, wodurch größere Ströme möglich sind. Zusätzliche DC-Pins sind nicht erforderlich, da der Gleichstrom unter Verwendung der gleichen Pins fließen kann wie der AC-Strom.

Kombiniertes Ladesystem

Kombikoppel zum DC-Laden (nur mit den Signalpins vom Typ 2) und dem Combo-Eingang am Fahrzeug (erlaubt auch AC-Laden)
Das Ziel, nur einen Ladeanschluss zu haben, ist derzeit unwahrscheinlich. Dies liegt daran, dass es auf der Welt unterschiedliche Stromnetzsysteme gibt; Japan und Nordamerika wählen einen 1-phasigen Stecker in ihrem 100-120 / 240 V-Netz (Typ 1), während China, Europa und der Rest der Welt sich für einen Stecker mit 1-phasigen 230 V und 3- Phase 400 V Netzzugang (Typ 2). Die SAE und ACEA versuchen, die Situation für das DC-Laden mit einer Standardisierung zu vermeiden, die Gleichstromkabel zu den bestehenden AC-Anschlusstypen hinzufügt, so dass es nur eine "globale Hülle" gibt, die für alle DC-Ladestationen passt - für Typ 2 die neue Gehäuse heißt Combo 2. [18]

Auf dem 15. Internationalen VDI-Kongress des Bundes Deutscher Ingenieure wurde am 12. Oktober 2011 in Baden-Baden der Vorschlag eines Combined Charging Systems (CCS) vorgestellt. Sieben Automobilhersteller (Audi, BMW, Daimler, Ford, General Motors, Porsche und Volkswagen) haben sich darauf geeinigt, das Combined Charging System Mitte 2012 einzuführen. [19] [20] Dies definiert ein einzelnes Anschlussmuster auf der Fahrzeugseite, das genug Platz für einen Typ 1- oder Typ 2-Anschluss bietet, sowie Platz für einen 2-poligen DC-Anschluss, der bis zu 200 A erlaubt. Die sieben Autohersteller haben auch vereinbart, HomePlug GreenPHY als Kommunikationsprotokoll zu verwenden. [21]

Steckertypen und Signalisierung

IEC 61851 bezieht sich auf Stecker und Steckdosen für industrielle Anwendungen, die in IEC 60309 spezifiziert sind, um elektrische Energie für die von ihr spezifizierten Lademodi bereitzustellen. Die in IEC 62196 genormten Steckverbinder sind speziell für den Einsatz in Automobilen entwickelt worden. Im Juni 2010 wurde das ETSI und CEN-CENELEC von der Europäischen Kommission beauftragt, eine europäische Norm für Ladestationen für Elektrofahrzeuge zu entwickeln. [22] Die IEC 62196-2-Zirkulation begann am 17. Dezember 2010 und die Abstimmung endete am 20. Mai 2011. [5] Die Norm wurde am 13. Oktober 2011 von der IEC veröffentlicht. [23] Die Liste der IEC 62196-2-Steckertypen umfasst : [24]

Typ 1, einphasiger Fahrzeugkoppler
Entspricht den SAE J1772 / 2009 Automotive Plug Spezifikationen.
Typ 2, ein- und dreiphasiger Fahrzeugkoppler
Entspricht den VDE-AR-E 2623-2-2 Steckerspezifikationen.
Typ 3, ein- und dreiphasige Fahrzeugkupplung mit Rollläden [ Begriffsklärung erforderlich ]
Reflektiert den Vorschlag der EV Plug Alliance.
Typ 4, Gleichstrom-Koppler
Nach den Spezifikationen des Japan Electric Vehicle Standard (JEVS) G105-1993 vom Japan Automobile Research Institute (JARI).

Typ 1 (SAE J1772-2009), Yazaki


SAE J1772-2009 Koppler (Typ 1)

Der SAE J1772-2009-Stecker, umgangssprachlich als Yazaki- Stecker (nach seinem Hersteller) bekannt, wird häufig in EV-Ladegeräten in Nordamerika verwendet.

Im Jahr 2001 schlug SAE International einen Standard für einen leitfähigen Koppler vor, der vom California Air Resources Board für Ladestationen von Elektrofahrzeugen zugelassen wurde. Der SAE J1772-2001-Stecker hatte eine rechteckige Form, die auf einem Design von Avcon basierte. Im Jahr 2009 wurde eine Überarbeitung des Standards SAE J1772 veröffentlicht, die ein neues Design von Yazaki mit einem runden Gehäuse enthielt. Die SAE J1772-2009-Kopplerspezifikationen wurden in die Norm IEC 62196-2 als eine Implementierung des Typ 1-Steckers zum Laden mit einphasigem Wechselstrom aufgenommen. Der Stecker verfügt über fünf Pins für die 2 AC-Drähte, Erde und 2 Signalpins, die mit der IEC 61851-2001 / SAE J1772-2001 für die Näheerkennung und für die Steuerpilotfunktion kompatibel sind.

Beachten Sie, dass nur die Steckertypspezifikation der SAE J1772-2009 übernommen wurde, aber nicht das Konzept der Ebenen, die im Vorschlag des California Air Resources Board enthalten sind. (Der Ladezustand der Stufe 1 bei 120 V ist spezifisch für Nordamerika und Japan, da die meisten Regionen auf der ganzen Welt 220-240 V verwenden und IEC 62196 keine spezielle Option für niedrigere Spannungen enthält. Die Stufe 3 für DC-Laden ist nicht anwendbar auf entweder IEC 62196-2 oder SAE J1772-2009.)

Während die ursprüngliche Norm SAE J1772-2009 Nennwerte von 120 V 12 A oder 16 A bis 240 V 32 A oder 80 A beschreibt, deckt die IEC 62196 Typ 1 Spezifikation nur 250 V bei 32 A oder 80 A ab. (Die 80 A Version von IEC 62196 Typ 1 gilt jedoch nur als US-amerikanische.) [25]

Typ 2 (VDE-AR-E 2623-2-2), Mennekes


Typ 2 Koppler, Mennekes
Stecker- und Buchsenbelegung Typ 2.

Der Steckerhersteller Mennekes hatte eine Reihe von 60309-basierten Steckverbindern entwickelt, die mit zusätzlichen Signalpins erweitert wurden - diese "CEEplus" -Steckverbinder werden seit Ende der 1990er Jahre zum Laden von Elektrofahrzeugen eingesetzt. [26] [27] Mit der Lösung der IEC 61851-1: 2001 Steuerpilotfunktion (abgestimmt mit dem SAE J1772: 2001 Vorschlag) ersetzten die CEEplus Steckverbinder die früheren Marechalkoppler (MAEVA / 4 Pin / 32 A) als Standard für das Laden von Elektrofahrzeugen. [28] Als Volkswagen seine Pläne für Elektromobilität vorantrieb, wandte sich Alois Mennekes 2008 an Martin Winterkorn, um sich über die Anforderungen an die Ladesteckverbinder zu informieren. [27] Basierend auf den Anforderungen der vom Energieversorger RWE und dem Automobilhersteller Daimler betriebenen Industrie wurde von Mennekes ein neuer Steckverbinder abgeleitet. [29] Anfang 2009 wurde der Stand der Ladesysteme zusammen mit dem vorgeschlagenen neuen Steckverbinder vorgestellt. [30] Dieser neue Steckverbinder wurde später von anderen Automobilherstellern und Versorgungsunternehmen für ihre Feldversuche in Europa als Standardstecker akzeptiert. [29] Diese Entscheidung wurde 2009 vom deutsch-französischen Gemeinsamen Lenkungsausschuss für Elektromobilität unterstützt. [31] Der Vorschlag beruht auf der Feststellung, dass Normstecker nach IEC 60309 eher sperrig sind (Durchmesser 68 mm / 16 A bis 83 mm / 125 A) für höhere Stromstärke. Um den Verbrauchern eine einfache Handhabung zu ermöglichen, wurden die Stecker kleiner (Durchmesser 55 mm) und einseitig abgeflacht (physikalischer Verpolschutz). [32] Im Gegensatz zum Yazaki-Stecker gibt es jedoch keine Verriegelung, was bedeutet, dass die Verbraucher keine genaue Rückmeldung darüber haben, dass der Stecker korrekt eingesetzt ist. Das Fehlen einer Verriegelung belastet auch jeden Verriegelungsmechanismus unnötig.

Da die IEC-Normung ein langwieriger Prozess ist, übernahm die Deutsche Kommission Elektrotechnik (DKE / VDE) die Aufgabe, die Handhabungsdetails des Kfz-Ladesystems zu vereinheitlichen und sein designierter Stecker, der im November 2009 in VDE-AR-E 2623-2-2 veröffentlicht wurde [33] Der Steckertyp wurde in der nächsten Teil-2 (IEC 62196-2) Steckverbinderreferenz als "Typ 2" aufgenommen. [29] Der Standardisierungsprozess des VDE-Steckers wird fortgesetzt mit einer Erweiterung für Hochstrom-DC-Belastung, die bis 2013 vorgeschlagen wird. [15]

Im Gegensatz zu den IEC 60309-Steckern hat die Mennekes / VDE-Automotive-Lösung ( VDE-Normstecker für Ladestationen) eine einheitliche Größe und Auslegung für Ströme von 16 A einphasig bis 63 A dreiphasig (3,7-43,5 kW) [34], aber es deckt nicht den gesamten Bereich der Modus-3-Stufen (siehe unten) der IEC 62196-Spezifikation ab. Da der VDE-Kfz-Steckverbinder zuerst im DKE / VDE-Vorschlag für den IEC 62196-2-Standard (IEC 23H / 223 / CD) beschrieben wurde, wurde er vor seiner eigenen Standardisierung auch IEC-62196-2 / 2.0-Kfz-Steckverbinder genannt Titel. Sobald der internationale IEC-Standard gelöst ist, wird der VDE die nationale Norm formell entziehen.

Der Preis des VDE-Steckers wurde jedoch vom Autohersteller Peugeot kritisiert und mit den leicht erhältlichen IEC 60309-Steckern verglichen. [35] Im Gegensatz zu Feldversuchen in Deutschland haben einige Feldversuche in Frankreich und Großbritannien die Campground-Steckdosen (blauer IEC 60309-2-Stecker, einphasig, 230 V, 16 A) übernommen, die bereits in vielen Outdoor-Installationen installiert sind Standorte in ganz Europa [35] oder wetterfeste Versionen ihrer normalen Haushaltssteckdosen. Auch das Scame-Plugin wird von einer französisch-italienischen Allianz gefördert, die den vergleichsweise niedrigen Preis erwähnt. [36] Die chinesische Variante des Typs 2 in GB / T 20234.2-2011 hat den Strom auf 32 A begrenzt, was billigere Materialien erlaubt. [37]

Die Association des Constructeurs Européens d'Automobiles (ACEA) hat beschlossen, den Typ-2-Steckverbinder für den Einsatz in der Europäischen Union zu verwenden. Für die erste Phase empfiehlt der ACEA öffentliche Ladestationen, um Typ 2 (Modus 3) oder CEEform (Modus 2) Steckdosen anzubieten, während das Aufladen zu Hause möglicherweise zusätzlich eine Standard-Haushaltssteckdose (Modus 2) verwendet. In der zweiten Phase (voraussichtlich 2017 und später) soll nur ein einheitlicher Verbinder verwendet werden, während die endgültige Wahl für Typ 2 oder Typ 3 offen bleibt. Die Begründung der ACEA-Empfehlung weist jedoch auf die Verwendung von Typ-2-Mode-3-Steckverbindern hin. [38] Basierend auf der ACEA-Position hat Amsterdam Electric die erste öffentliche Ladestation vom Typ 2 Mode 3 für die Testfahrt mit dem Nissan Leaf entwickelt. [39]

Seit Ende 2010 haben die Energieversorger Nuon und RWE damit begonnen, in Mitteleuropa (Niederlande, Belgien, Deutschland, Schweiz, Österreich, Polen, Ungarn, Slowenien, Kroatien) ein Netz von Ladesäulen mit dem Type 2 Mode 3 Sockeltyp zu betreiben basierend auf dem weit verbreiteten 400-V-Drehstrom-Hausnetz. Die Niederlande haben begonnen, ein Netz von 10.000 Ladestationen dieses Typs mit einer gemeinsamen Leistung von dreiphasigen 400 V bei 16 A zu verwenden.

Im März 2011 hatte der ACEA ein Positionspapier veröffentlicht, das Typ-3-Modus 3 als EU-einheitliche Lösung bis 2017, ultraschnelle DC-Aufladung nur Typ-2 oder Combo-2-Anschluss empfiehlt. [18] Die Europäische Kommission hat die Lobbyarbeit verfolgt [40 ] [41] schlug im Januar 2013 den Typ 2 als gemeinsame Lösung vor, um die Unsicherheit über den Ladesteckverbinder in Europa zu beenden. [42] Es gab Befürchtungen, dass einige Länder eine mechanische Verschlussklappe für Steckdosen benötigen, die im ursprünglichen VDE-Vorschlag nicht enthalten war - Mennekes schlug im Oktober 2012 eine optionale Verschlusslösung vor [40], die im Mai in den deutsch-italienischen Kompromiss aufgenommen wurde 2013, die die Normungsgremien für die spätere Aufnahme in die CENELEC-Norm des Typs 2 vorschlagen. [43]

Typ 3 (EV Plug Alliance-Anschluss), Scame

Die EV Plug Alliance wurde am 28. März 2010 von Elektrizitätsunternehmen in Frankreich (Schneider Electric, Legrand) und Italien (Scame) gegründet. [44]

Innerhalb des IEC 62196-Rahmens schlagen sie einen Automobilstecker vor, der von den früheren Scame-Steckern (der Libera-Reihe) abgeleitet wurde, die bereits für leichte Elektrofahrzeuge verwendet werden. [45] Gimélec trat der Allianz am 10. Mai bei und eine Reihe weiterer Firmen trat am 31. Mai bei: Gewiss, Marechal Electric, Radiall, Vimar, Weidmüller France & Yazaki Europe. [46] Der neue Steckverbinder ist in der Lage, 3-phasiges Laden bis zu 32 A zu liefern, wie in den Formula E-Team-Tests untersucht wird. [36] Schneider Electric betont, dass der "EV-Plug" in 12 europäischen Ländern Shutter über den Stecksockeln der Steckdosen verwendet und dass keiner der anderen vorgeschlagenen EV-Ladestecker darauf ausgerichtet ist. [47] Die Begrenzung des Steckers auf 32 A ermöglicht billigere Stecker und Installationskosten. Die EV Plug Alliance weist darauf hin, dass die zukünftige IEC 62196-Spezifikation einen Anhang haben wird, der Elektrofahrzeug-Ladegeräte in drei Typen kategorisiert (Yazaki's Vorschlag ist Typ 1, Mennekes Vorschlag ist Typ 2, Scame's Vorschlag ist Typ 3) und statt a Einfacher Stecker Typ an beiden Enden eines Ladekabels Man sollte den besten Typ für jede Seite wählen - der Scame / EV Stecker wäre die beste Option für die Ladeseite / Wanddose und lässt die Wahl für die Autoseite offen. Am 22. September 2010 traten die Firmen Citelum, DBT, FCI, Leoni, Nexans, Sagemcom, Tyco Electronics der Allianz bei. [48] Ab Anfang Juli 2010 hat die Allianz den Test von Produkten mehrerer Partner abgeschlossen, und das Steck- und Steckdosensystem wird auf dem Markt verfügbar gemacht. [48]

Während das erste ACEA-Positionspapier (Juni 2010) den Steckverbinder vom Typ 1 (basierend auf der in Europa und China, aber nicht in Japan und den USA häufigen Anforderung der dreiphasigen Aufladung) ausgeschlossen hat, hat er offen gelassen, ob a In Europa sollte für den einheitlichen Steckertyp Typ 2 oder Typ 3 verwendet werden. [38] Die Begründung weist darauf hin, dass Modus 3 erfordert, dass die Steckdose tot ist, wenn kein Fahrzeug angeschlossen ist, so dass keine Gefahr besteht, vor der der Verschluss schützen könnte. Der Verschlussschutz von Typ 3 Steckern hat nur Vorteile in Modus 2, was eine einfachere Ladestation ermöglicht. Auf der anderen Seite setzt eine öffentliche Ladestation die Ladebuchse und die Stecker einer rauen Umgebung aus, in der der Verschluss leicht eine Fehlfunktion haben könnte, die für den Fahrer des elektrischen Fahrzeugs nicht wahrnehmbar ist. Stattdessen erwartet der ACEA, dass Typ-2-Modus-3-Anschlüsse auch für das Heimladen in der zweiten Phase nach 2017 verwendet werden, während Modus 2-Laden mit etablierten Steckertypen, die bereits in Heimumgebung verfügbar sind, ermöglicht wird. [38] Die Auswirkungen einiger Gerichtsbarkeiten, die Rollläden erfordern, werden immer noch diskutiert. [49]

Im zweiten Positionspapier der ACEA (März 2011) wird empfohlen, nur den Typ 2 Modus 3 (mit IEC 60309-2 Modus 2 und Standard-Haushaltssteckdosen Mode 2 in Phase 1 bis 2017) als EU-einheitliche Lösung bis 2017 zu verwenden. Fahrzeughersteller sollten ihre Modelle nur mit Steckdosen vom Typ 1 oder Typ 2 ausstatten - bestehende Typ-3-Infrastruktur kann in Phase 1 mit einem Typ2 / Typ3-Kabel für Grundladung (bis zu 3,7 kW) verbunden werden. Schnellladung (3,7-43 kW) und ultraschnelle Gleichstromladung (über 43 kW) dürfen nur einen Typ 2 oder Combo 2 Stecker verwenden (Combo 2 ist Typ 2 mit zusätzlichen Gleichstromkabeln in einem globalen Gehäuse, das für alle Gleichstromladestationen geeignet ist; , auch wenn das AC-Ladeteil für Typ 1 gebaut wurde). [18]

Die EV Plug Alliance hatte zwei Steckverbinder mit Rollläden vorgeschlagen. Der Typ 3A wird von den Scame-Ladesteckern abgeleitet und fügt die IEC 62196-Pins hinzu, die für einphasiges Laden geeignet sind - der Connector baut auf den Erfahrungen mit dem Scame-Stecker zum Laden von leichten Fahrzeugen (elektrische Motorräder und Roller) auf. [50] [51] Der zusätzliche Typ 3C fügt zusätzliche 2 Pins für das dreiphasige Laden zur Verwendung an Schnellladestationen hinzu. [52] Abhängig vom Ursprung wird der Anschluss manchmal als Scame Type 3- Anschluss bezeichnet. [53]

Im Oktober 2012 zeigte Mennekes eine optionale Shutter-Lösung für seine Typ-2-Buchse. In den Pressematerialien wird gezeigt, dass einige Länder den Mennekes IEC-Typ-2-Steckverbinder trotz der Anforderung von Verschlüssen an Haushaltssteckdosen (Schweden, Finnland, Spanien, Italien, Großbritannien) gewählt haben; Nur Frankreich hat eine Entscheidung für den IEC Type 3-Sockeltyp der EV Plug Alliance getroffen. Der Mennekes Shutter ist von Natur aus IP 54-sicher (Staubschutzabdeckung) und bietet eine Installationsmöglichkeit auch über IP xxD hinaus. [40] Nachdem sich die Europäische Kommission im Januar 2013 für den Typ 2 (VDE / Mennekes-Stecker) als einzige Lösung für die Ladeinfrastruktur in Europa entschieden hat, hat die EV Plug Alliance darum gebeten, die Variante vom Typ 2 mit Rollläden in die kommende aufzunehmen in einer Anhörung des TRAN-Ausschusses im Juni 2013 [54] (die den VDE / Mennekes-Stecker zu einer abweichenden Umsetzung der Anforderungen von IEC-Typ 3 macht). Das italienische Standardisierungsgremium CEI testete den Mennekes Shutter-Vorschlag (Italien ist ein Land, das mechanische Rollläden benötigt) und im Mai 2013 wurde es von italienischen und deutschen Partnern als Kompromisslösung für Typ 2 zur Aufnahme in die CENELEC-Standardisierung von Ladesteckern für Elektrofahrzeuge zugelassen . [43]

Die EV Plug Alliance wurde zuletzt im Juni 2013 bei einer EU-Anhörung gesehen. [54] Die Website wurde nicht mehr gepflegt und im Oktober 2014 wurde sie durch eine Abschaltbenachrichtigung ersetzt. [55] Auf der Grundlage der EU-Empfehlung begann jedes neue Projekt in Frankreich für Ladestationen, das 2015 begann, einen Typ-2-Sockel zu benötigen, um eine Finanzierung zu erhalten. Im Oktober 2015 wurde bekannt, dass Schneider (ein Gründungsmitglied der EV Plug Alliance) nur Ladestationen mit Typ 2S-Steckverbindern (Typ 2 mit Rollläden) herstellt. [56] Im November 2015 begann Renault damit, seine Elektrofahrzeuge in Frankreich mit einem Typ-2-Verbindungskabel anstelle des bisher verwendeten Typs 3 zu verkaufen. [57] Somit wurde die Produktion von Typ-3-Verbindern endgültig eingestellt.

IEC 62196-2 dokumentiert auch den von der EV Plug Alliance als "Type 3" vorgeschlagenen Steckertyp. In Anlehnung an Teil 2 der IEC 62196 wurden neue Arbeiten zu einem Teil 3 [58] des Standards für Gleichstromladung genehmigt.

Typ 4 (JEVS G105-1993), CHAdeMO

CHAdeMO, IEC 62196 Typ 4

Der unter dem Handelsnamen CHAdeMO bekannte Steckverbinder Typ 4 wird zum Laden von EV in Japan und Europa verwendet. Es ist spezifiziert durch den Japan Electric Vehicle Standard (JEVS) G105-1993 vom JARI (Japan Automobile Research Institute).

Im Gegensatz zu Typ 1 und 2 verwendet die Verbindung vom Typ 4 das CAN-Bus-Protokoll zur Signalisierung. [59]

Signalisierung


J1772 Signalisierungsschaltung

Die Signalpins und ihre Funktion wurden in der SAE J1772-2001 definiert, die in der IEC 61851 enthalten war. Alle Steckertypen der IEC 62196-2 haben zwei zusätzliche Signale: den Steuerpilot ( CP ; Pin 4) und den Proximity Pilot (PP; Pin 5) über die normalen Ladestromstifte: Leitung (L1; Pin 1), Leitung oder Nullleiter (N oder L2; Pin 2) und Schutzerde (PE; Pin 3).

EVSE PP-Beständigkeit
Widerstand, PP-PE Max. Strom Leitergröße
Offen oder ∞ Ω [60] 6 A 0,75 mm²
1500 Ω 13 A 1,5 mm²
680 Ω 20 A 2,5 mm²
220 Ω 32 A 6 mm²
100 Ω 63 A 16 mm²
50 Ω oder <100 ω="">[60] 80 A 25 mm²

Das Signal "Nähe Pilot" (oder "Plug Presence") ermöglicht es dem EV zu erkennen, wenn es angeschlossen ist. Innerhalb des Steckers selbst ist ein passiver Widerstand zwischen PP und PE angeschlossen, den das EV dann erkennt. PP stellt keine Verbindung zwischen EV und EVSE her. Ein Stecker mit einem geschlossenen Halteclip wird mit 480 Ω angezeigt, und ein Stecker mit einem offenen Halteclip (dh vom Benutzer gedrückt) wird mit 150 Ω angezeigt. Dies ermöglicht dem EV, die Bewegung zu verhindern, während ein Ladekabel angebracht ist, und das Laden zu beenden, wenn der Stecker getrennt wird, so dass keine Last und damit verbundener Lichtbogen vorhanden ist.

PP ermöglicht dem EVSE auch zu erkennen, wenn ein Kabel eingesteckt ist. Wiederum ist im Inneren des Steckers selbst ein passiver Widerstand zwischen PP und PE angeschlossen. Das Kabel kann dann der EVSE mit verschiedenen Widerständen seine aktuelle Bewertung anzeigen. Die EVSE kann dies dann über den Steuerpiloten dem EV mitteilen. [61] [62]

Pilotresistenzen kontrollieren
Status Widerstand, CP-PE
EIN EV getrennt Offen oder ∞ Ω
B EV verbunden 2740 Ω
C EV-Gebühr 882 Ω ≈ 1300 Ω ∥ 2740 Ω
D EV-Ladung (belüftet) 246 Ω 270 Ω 2740 Ω
E Keine Energie N / A
F Error N / A

Das Steuerpilotsignal ist so ausgelegt, dass es leicht durch analoge Elektronik verarbeitet werden kann, wodurch die Verwendung von digitaler Elektronik, die in Automobileinstellungen unzuverlässig sein kann, entfällt. Der EVSE startet im Zustand A und legt +12 V an den Steuerpiloten an. Beim Erfassen von 2,74 kΩ über CP und PE bewegt sich die EVSE in den Zustand B und legt ein 1 kHz ± 12 V Spitze-Spitze-Rechteckwellenpilotsignal an. Das EV kann dann eine Ladung anfordern, indem der Widerstand über CP und PE auf 246 Ω oder 882 Ω (mit und ohne Belüftung) geändert wird; Wenn das Elektrofahrzeug eine Lüftung anfordert, ermöglicht das Elektrofahrzeug nur das Laden, wenn es sich in einem belüfteten Bereich befindet. Die EVSE übermittelt den maximalen verfügbaren Ladestrom an das EV durch Pulsbreitenmodulation des Pilotsignals: 16% Tastverhältnis beträgt 10 A, 25% ist 16 A, 50% ist 32 A und 90% kennzeichnet eine Schnellladeoption. [63] Die Leitungsdrähte werden nicht in Betrieb genommen, bis ein EV vorhanden ist, und haben das Laden angefordert; dh Zustand C oder D.

Die EVSE speist den Steuerpiloten mit ± 12 V durch einen 1 kΩ Messwiderstand der Reihe nach, wonach sie die Spannung misst; der CP ist dann im EV über eine Diode und einen relevanten Widerstand gegen PE verbunden. Der Widerstand im EV kann manipuliert werden, indem ein Widerstand parallel mit dem immer verbundenen Detektionswiderstand von 2,74 kΩ geschaltet wird. [64]


Ein paar: Kostenlose

Der nächste streifen: SAE J1772 Standard (TYP 1 EV Ladestecker)

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