Elektrikli araç şarj standartları nelerdir?

Bağlantı Yöntemi A:

Bu bağlantı yönteminde, şarj kablosu elektrikli araca kalıcı olarak bağlanır ve fiş şarj şebekesine bağlanır.

Bağlantı Yöntemi B:

Bu bağlantı yönteminde, şarj kablosu hem elektrikli araçtan hem de şarj şebekesinden çıkarılabilir. Kablo, şarj sırasında ikisini bağlamak için kullanılır.

Bağlantı Yöntemi C:

Bu bağlantı yönteminde, şarj kablosu şarj şebekesine kalıcı olarak bağlanır. Şarj sırasında fiş elektrikli araca takılır.

Şarj Modu 1:

Mod 1, bir elektrikli aracı bir kablo ve fiş aracılığıyla standart bir prize bağlar. Her ikisinde de ek kablo veya yardımcı kontaklar bulunmaz; buna "uçan kablo" şarjı denir ve ulusal standartlarımız kapsamında izin verilmez.

Şarj Modu 2:

Mod 2, bir elektrikli aracı bir AC güç kaynağı ünitesi aracılığıyla standart bir prize bağlar. AC güç kaynağı ünitesi, kablo ve fişi, kontrol ve yönlendirme işlevlerini ve standart fiş ile elektrikli araç arasında bir şok koruma sistemini içerir. Serbest kablolar, kontrol ve yönlendirme devreleriyle donatılmıştır.

Şarj Modu 3:

Mod 3, elektrikli aracı bir AC güç kaynağına (AC şebekesine kalıcı olarak bağlı) bağlar. Bu cihaz, AC güç kaynağından elektrikli araca uzanan kontrol ve yönlendirme işlevlerine sahiptir; bu, tipik bir AC şarj yöntemidir.

Şarj Modu 4:

Mod 4, elektrikli aracı bir DC güç kaynağı aracılığıyla bir AC veya DC şebekesine bağlar. Bu cihaz, DC güç kaynağından elektrikli araca uzanan kontrol ve yönlendirme işlevlerine sahiptir; bu, bir DC şarj yöntemidir.

Dört şarj modu aşağıdaki şekilde özetlenmiştir.

Ayrıca, IEC 61851-1'in eki, daha sonra ele alınacak olan şarj kontrol devresi gibi ayrıntıları da tanımlamaktadır. Ardından, IEC 62196'daki ilgili standartlara bakın. Resmi IEC web sitesinde aranan tüm ilgili standartlar aşağıdaki şekilde gösterilmektedir. İçeriğin büyük bir kısmı 2022'de güncellenmiştir (IEC TS, henüz uluslararası bir standart olmadığı ve şu anda teknik şartname aşamasında olduğu anlamına gelir).

IEC 62196-1, elektrikli araçlar ve şarj cihazları arasındaki tüm arayüz türlerini tanımlar. 2022 sürümü, arayüzleri üç türe ayırır: temel arayüzler, DC arayüzleri ve birleşik arayüzler.

2014 sürümü, aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi dört arayüz türü tanımlar: temel arayüzler, DC arayüzleri, birleşik arayüzler ve evrensel arayüzler.

Bu standart, temelde üç benzer arayüze ayrılan şarj arayüzü türlerine genel bir bakış sunar: temel arayüz, DC arayüzü ve birleşik arayüz.

Özel bir giriş yapmadan önce, öncelikle şu dört tanımı açıklığa kavuşturmamız gerekir: EV fişi, EV soketi, araç girişi ve araç girişi. Özel diyagramlar aşağıdaki gibidir. Bunlar, güç kaynağı tarafı ile elektrikli araç tarafı arasındaki bağlantı arayüzlerinin ve kablo demetinin adlarını temsil eder. Bu tanımlar standart boyunca kullanıldığından, net bir ayrım gereklidir. Bu ayrım, öncelikle farklı bağlantı yöntemlerini ve şarj modlarını kapsamayı amaçlamaktadır. Biz daha çok araç konnektörü ve araç tarafındaki araç girişi ile ilgileniyoruz, bunların her ikisi de toplu olarak araç konnektörü olarak adlandırılıyor.

IEC 62196-2:2022, öncelikle Tip 1, Tip 2 ve Tip 3 olmak üzere üç tür arayüz içeren temel arayüz olan AC şarj arayüzünü tanıtır. Genel bakış aşağıdaki şekilde gösterilmiştir: Tip 1'in yalnızca tek fazlı güce sahip olduğu, Tip 2 ve Tip 3'ün ise tek fazlı ve üç fazlı güce sahip olduğu görülebilir.

Tip 1:

Tip 1, tek fazlı şarj için 5 pinli bir konnektördür. Şöyle görünür: Araç girişi pinleri kullanırken, araç fişi bakır borular kullanır. Bu konfigürasyon ülkemin şarj standartlarını karşılamamaktadır.

Şimdi, arayüz tanımına daha yakından bakalım. Tip 1'in beş pini şu şekilde tanımlanmıştır: L1, N, PE, CP ve CS. CP ve CS sırasıyla kontrol ve komut fonksiyonlarını temsil eder ve aracın tam bir araç testinden geçmesi gerekir.

Tip 2:

Tip 2'de tanımlanan araç tarafı arayüzü aşağıdaki şekilde gösterilmiştir. 7 pinli bir formata sahiptir. Daha detaylı açıklamalar, merkezi PE bağlantısının şekli bakımından yapısal olarak farklılık gösteren iki tür araç tarafı arayüzü olduğunu göstermektedir. En yaygın tipler 2-IIe ve 2-IIf'dir. Arayüz tanımı ve düzeni tek ve üç fazlı modeller için aynıdır ve araç bağlantısı da pinler kullanır.

Standart, 2-IIc'nin öncelikli olarak 1. şarj modu için, 2-IIe ve 2-IIf'nin ise öncelikli olarak 2. ve 3. şarj modları için kullanıldığını göstermektedir. 2-IId, aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi her üç modu da desteklemektedir.

Tip 3:

Tip 3'e olan talep İtalya'da ortaya çıkmıştır, ancak pratikte nadiren bulunur. Tip 3, elektriksel özelliklerine göre üç farklı konnektör tipine ayrılır. Bu konnektörlerin her biri, aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi farklı boyutlara ve tanımlara sahiptir. Tip 1 ve Tip 2'den yapısal olarak önemli ölçüde farklıdırlar.

Son olarak, Tip 2 ve Tip 3 için arayüz pin tanımları aşağıdaki gibidir. Tip 3 2-IIIa şarj arayüzünün PP veya CS olmadan yalnızca bir kontrol pini (CP) olduğunu unutmayın.

Bu standart, öncelikle toplamda dört tipten oluşan DC şarj arayüzlerini ve kombine şarj arayüzlerini tanıtır. Aşağıdaki şekil genel bir bakış sunar. Her biri için aşağıdaki arayüzler tanıtılmıştır:

DC Şarj Arayüzü

DC şarj arayüzleri iki türe ayrılır: AA ve BB. AA arayüzü (aşağıdaki şekle bakın) kendine özgü bir şekle sahiptir ve biri kullanılmayan bağlantılar için ayrılmış 10 pine sahiptir.

DC şarj arayüzü olarak da adlandırılan BB arayüzü 9 pin kullanır.

Son olarak, aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi, bu iki arayüzün arayüz tanımlarına bakalım. Hem AA hem de BB DC arayüzlerinde, aracın güç çıkışlarına bağlı soketler (bakır borular) bulunur. Bu, Çin şarj standardına karşılık gelir, ancak daha önce bahsedilen pin kullanan IEC AC standardıyla çelişir. IEC standardı, elektrik çarpmasını önlemek için güç kaynağı tarafında soket kullanılmasını gerektirir. Ayrıca, hem AA hem de BB DC şarj arayüzlerinin, genellikle CAN iletişimi için kullanılan iletişim pinlerine sahip olduğunu unutmayın.

Kombine Şarj Arayüzü

Kombine şarj arayüzleri iki türe ayrılır: EE ve FF. Bu arayüzler, hem AC hem de DC şarjı tek bir arayüzde birleştirir. Aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi, EE tipi, aracın Tip 1 AC şarj konnektörünü IEC 62196-2'ye göre bir DC şarj arayüzüyle birleştirir. Bu AC şarj tipinin yalnızca tek fazlı şarjı desteklediğini; aracın Tip EE konnektörünün ise yalnızca DC şarjı desteklediğini unutmayın.

EE arayüzünün pin fonksiyon tanımı aşağıdaki şekilde gösterilmiştir. Toplam 7 pin vardır. AC yalnızca tek fazlı şarjı desteklediğinden, yalnızca L1 ve L2 pinleri vardır. Ayrıca DC şarj için özel bir iletişim arayüzü de yoktur.

Aşağıdaki şekilde gösterilen FF tipi birleşik şarj arayüzü, IEC 62196-2 standardına göre Tip 2 AC şarj fişini bir DC şarj arayüzüyle birleştirir ve hem tek fazlı hem de üç fazlı AC şarjı destekler. İki tip FF araç fişi vardır: 3-IVa ve 3-IVb. 3-IVa, IEC 62196-2 standardına uygun olan şarj modu 1'i desteklemez. 3-IVc araç fişi yalnızca DC şarjı destekler.

FF tipi arayüzün pin fonksiyon tanımı aşağıdaki şekilde gösterilmiştir. Toplam 9 pin vardır. Tip 2 ile karşılaştırıldığında, yalnızca bir DC şarj pini vardır. Benzer şekilde, PLC iletişimi için kullanıldığından, iletişime ayrılmış bir pini yoktur.

Son olarak, birleşik şarj arayüzüyle ilgili olarak, aynı araç fişi kullanılarak AC şarj ve DC şarj aynı anda gerçekleştirilemez. Ayrıca, bu bölümde ele alınan araç fişleri yalnızca DC şarj içindir. AC şarj, IEC 62196-2'de belirtilen AC araç fişini gerektirir.