Lesson 4 - Połączenia ładowania - połączenia wtykowe

Przyłącza ładowania: Przyłącza wtykowe

Prąd przemienny jest dostępny w konwencjonalnych 230 V gniazdach. Podczas podłączania pojazdu elektrycznego do ładowarki AC konwerter musi przeliczyć energię na prąd stały. W samochodzie elektrycznym, podczas ładowania z AC, nadajnik włącza się i prąd zaczyna się zmieniać na jednokierunkowy, a następnie baterie są ładowane. Zasilane bateryjnie urządzenia pracują na zasilaniu jednokierunkowym - w tym samochody elektryczne i konieczność transformacji jest przyczyną wolniejszego ładowania.

W bagażniku pojazdu elektrycznego znajdują się dwa przewody do wielokrotnego ładowania. Istnieją dwa złącza do ładowania-jeden przed znakiem, drugi, gdzie jest pokrywa zbiornika. Nie może być ładowany z obu jednocześnie, tylko jeden port ładowania jest aktywny w danym momencie.

Obecnie istnieje kilka różnych typów gniazd ładowania. Główne typy to:

Typ 1 jest jednofazowym złączem pojazdu.

Typ 2 to jednofazowe i trójfazowe złącze pojazdu. Jest to gniazdo, które jest aktualnie używane najczęściej.

Typ 3 to jednofazowe i trójfazowe złącze pojazdu z nasadką.

Typ 4 jest złączem DC. Film pokazuje typ "combo" slot, często określane jako "CHAdeMO".

Wiele komercyjnych stacji ładowania zawiera szeroką gamę szuflad, dzięki czemu mogą ładować różne samochody.

W samochodach elektrycznych można znaleźć różne typy złączy ładowalnych:

 

Źródło: Autor nie wspomniany. Přehled konektorů Pro nabíjení elektromobilů, SE kterými SE můžete nejčastěji setkat. W: Alza a. s (CZ). Česká republika: Alza a.s. (CZ) [cit. 2018-10-18]. Avilable od: http://www.Alza.cz/VSE-o-nabijeni-elektromobilu

 

Dla konkretnego zastosowania poszczególnych trybów ładowania należy ustalić, które złącze wtykowe może być użyte w którym miejscu. Rozróżnia się połączenie na "po stronie energetycznej", które znajduje się między gniazdem a przewodem do ładowania lub stacją ładowania i przewodem ładującej oraz połączeniem wtyku między przewodem ładującej a pojazdem. Wyżej wymieniona norma IEC 62196 określa połączenia wtykowe zgodnie z danym trybem ładowania.  Następujące trzy typy złączy wtykowe są zatwierdzone:

-IEC 62196-2 "typ 1" – jednofazowy sprzęgu pojazdu – przejmuje specyfikacje pod SAEJ1772/2009 (wada: brak trójfazowych styków prądowe)

-IEC 62196-2 "typ 2" – jedno-i trójfazowe złącze pojazdu – przejmuje specyfikacje zgodnie z normą VDE-AR-E 2623-2-2

-IEC 62196-2 "typ 3" – jedno-i trójfazowe złącze pojazdu z okiennicami – przejmuje propozycje EV plug Alliance (dodatkowe mechanizmy ochronne, które w typie 2 są uważane za objęte wieloma nadmiarowymi systemami ochrony).

Oczywiście, międzynarodowa kodyfikacja jednego połączenia plug będzie mile widziane. Nadal trwają międzynarodowe prace kodyfikacyjne. Co najmniej dla Europy, jasność została ustanowiona w sprawie wtyczki: w prasie "Komisja Europejska-IP/13/40 24/01/2013", UE ustaliła i ogłosiła, co następuje: "wspólna wtyczka ogólnounijna jest istotnym elementem dla produkcji tego paliwa (elektryczność). Aby zakończyć niepewność na rynku, Komisja ogłosiła dziś stosowanie wtyczki typu 2 jako wspólnego standardu dla całej Europy.

W wyniku tej decyzji producenci, włączając producentów amerykańskich i japońskich, uzgodnili, że wszystkie pojazdy oferowane w Europie są wyposażone w wtyczkę typu 2 do ładowania prądem przemiennym.

Istnieje jednak ogólnie stosowane rozwiązanie dla połączenia wtykowe w trybie 4 prąd bezpośredni ładowania. Urządzenie typu 2 z wtyczką umożliwia ładowanie prądem stałym z maksymalną wydajnością ładowania. 38 kW, ale nie wysokie ładowanie DC używane do szybkiego ładowania.

Obecnie stosuje się dwa różne standardy:
-system CHAdeMO uprzywilejowanych i wykorzystywanych przez japońskich producentów
-system łączenia opłat CCS

Europejskie Stowarzyszenie producentów samochodów (ACEA) zgodziło się na system CCS jako jednolity interfejs ładowania AC/DC dla wszystkich nowych typów pojazdów w Europie, zaczynając od 2017. System CCS powinien być wykorzystywany w pojazdach elektrycznych w Europie i USA. Jako typ wtyczki po stronie pojazdu, proponowany był tzw combo 2 plug. Oprócz znormalizowanej wtyczki typu 2 używane są dwa wysokie wtyki do ładowania prądu stałego. Warunkiem wstępnym jest system ładowania CCS w pojeździe, zwykle oferowany tylko jako opcja.

Bezpieczeństwo podczas ładowania

Ponieważ z reguły podczas ładowania używane są bardzo wysokie prądy ładowania i odpowiednio wysokie napięcia, niezbędna jest odpowiednia koncepcja bezpieczeństwa.

Zasadniczo obejmuje to:
-przepisany przełącznik Fi w trybie 1 lub odpowiednie urządzenie zabezpieczające prąd resztkowy podczas ładowania w trybie 2
-immobilizer z podłączonej w pojeździe blokady przewodu kablowego z
reguły, i w gnieździe ładowania w trybie 3
-elektryczna ochrona przed przeciążeniem podczas ładowania
-prąd ładowania jest zwalniany tylko wtedy, gdy wtyczka jest prawidłowo podłączona i przewód ochronny jest podłączony do pojazdu
-mechaniczna ochrona przed przepiętymi dla przewodu i wtyczki

W przypadku urządzeń wtykowych typu 2 Wymagania te są spełnione w taki sposób, że nie jest potrzebna żadna mobilna ochrona dotykowa, dlatego są one bezobsługowe i bezpieczne w obsłudze.

 

 

 

 

 

Rodzaje połączenia EV podczas ładowania:
1/Podłączenie samochodu elektrycznego do zasilania prądem przemiennym przy użyciu przewodu zasilającego i widelca, trwale podłączonego do pojazdu

2/Podłączenie EV do zasilania prądem przemiennym za pomocą odłączanej wtyczki elektrycznej z gniazdem pojazdu i zasilaczem prądu zmiennego

 
 

3/Podłączanie EV do zasilania prądem przemiennym za pomocą przewodu zasilającego i gniazda pojazdu podłączonego na stałe do zasilacza

Źródło: ĎOUBALÍK, Jaroslav. Systém nabíjení elektrických vozidel vodivým propojením. Praga, 2017.