Евроразъём тип 2 (полное название — разъём по стандарту IEC 62196 Type 2) — разъём, который был установлен Европейской комиссией в январе 2013 года в качестве стандарта в Европе для зарядки электромобилей на зарядных станциях. Вилка и розетка типа 2 описаны в стандарте IEC 62196-1 (в России — ГОСТ IEC 62196-1). Данный тип разъёма, а также система зарядки, были разработаны немецкой фирмой совместно с поставщиком электроэнергии RWE и производителем автомобилей Daimler AG (ныне Mercedes-Benz Group); поэтому на этапе стандартизации он стал известен как разъём Mennekes.

Параллельно с европейской стандартизацией Tesla разработала слегка изменённую форму евроразъёма типа 2 для своих электромобилей, поставляемых в Европу с 2013 года, и европейских зарядных станций Tesla Supercharger, чтобы иметь возможность передавать постоянный ток большой мощности.

Конструкция вилки

Круглая вилка евроразъёма типа 2 сильно сплющена с одной стороны, поэтому вставка вилки с перекручиванием механически невозможна, а правильное направление вставки интуитивно понятно. Вилка имеет семь цилиндрических контактов — 2 для связи с электромобилем и ещё 5 для передачи энергии. Контактные штыри имеют разную длину: контакт защитного заземления подключается первым, а сигнальные контакты — последними. Тип 2, в отличие от типа 1, не имеет защёлки и поэтому не может быть «защёлкнут» в розетку. Но розетка типа 2 имеет встроенную электромеханическую блокировку, с помощью которых зарядная станция предотвращает непреднамеренное извлечение вилки или возможные манипуляции (вандализм или хищение электроэнергии). То есть процесс передачи электроэнергии нельзя прервать путём вынимания самой вилки, а только с помощью переключателя на зарядной станции. К тому же это защищает электрические контакты от возникновения электрической искры. В отличие от вилок CEE, вилка не оснащена самозакрывающейся защитной откидной крышкой. На зарядных станциях с постоянно подключённым кабелем вилка обычно хранится в специальном гнезде. Для подключения к зарядным станциям в общественных местах владелец электромобиля имеет собственный кабель для зарядки, который он возит с собой в автомобиле.

Контакты Вилка типа 2 имеет три контакта передачи электроэнергии L1, L2 и L3, один контакт нейтрального провода N и один контакт защитного заземления PE. Также имеется контакт PP (Proximity Pilot или Plug Present) для определения наличия вилки и контакт CP (Control Pilot) для обмена управляющими сигналами между электромобилем и зарядной станцией. Вилка тип 2 является частью кабеля.

Допустимые значения напряжения и тока + Допустимые значения согласно стандарта Режим работы Мак. напряжение Мак. ток Задействованные линии Изображение 3-фазное переменное напряжение (AC) 500 В (AC) 1 х 80 А3 х 63 А PE, N, L1(AC), L2(AC), L3(AC) Комбинация 1-фазное пер. напряжение (AC) слабый постоянный ток (DC) 500 В (AC)500 В (DC) 1 х 80 А (AC)1 х 70 А (DC) PE, N, L1(AC), +(DC), -(DC) Режим по постоянному току низкой мощности (Low current DC) 500 В (DC) 1 х 80 А PE, +(DC), -(DC) Режим по постоянному току средней мощности (Mid current DC) 500 В (DC) 1 х 140 А PE, +(DC), +(DC), -(DC), -(DC)

Используемые значения напряжения и тока Стандарт IEC 62196-1 различает три уровня зарядки по переменному напряжению: Уровень 1: используется для подключения к простым бытовым розеткам с напряжением 230 В и током не более 16 А (IEC 61851, режим 1), где заземление может осуществляться через нейтральный провод. Уровень 2: позволяет использовать однофазные (к нейтральному проводнику) или многофазные (между внешними проводниками) подключения устройства с напряжением 230 / 400 В и током максимум 32 А (IEC 61851, режим 2). Уровень 3: позволяет использовать многофазные (между внешними проводниками) подключения устройства с напряжением 400 В и током максимум 63 А.

+ Зарядка по переменному току (напряжению) Уровень зарядки Напряжение Фазы Макс. ток Мощность Реализация зарядной станции AC Level 1 230 В 1 фаза с нейтралью (L1-N) 16 А P = 1 × 230 В × 16 А ≈ 3,7 кВт однофазная на 16 А: 1 × 230 В × 16 А ≈ 3,7 кВт в виде кабеля, подключаемого к бытовой розеткеAC Level 2 230 В 1 фаза с нейтралью (L1-N) 32 А P = 1 × 230 В × 32 А ≈ 7,4 кВт однофазная на 32 А: 1 × 230 В × 32 А ≈ 7,4 кВт трёхфазная на 16 А: 3 × 230 В × 16 А ≈ 11 кВт трёхфазная на 32 А: 3 × 230 В × 32 А ≈ 22 кВт 400 В 3 фазы (L1, L2, L3) P =  × 400 В × 32 А ≈ 22 кВт AC Level 3 400 В 3 фазы (L1, L2, L3) 63 А P =  × 400 В × 63 А ≈ 43 кВт трёхфазная на 63 А: 3 × 230 В × 63 А ≈ 43 кВтс неразъёмным соединительным кабелемРасчёт мощности зарядной станции для трёхфазной сети при одинаковом во всех фазах токе нагрузки осуществляется по формуле: Это эквивалентно расчёту мощности по трём фазам с использованием линейного напряжения, если допустить, что существует нейтраль: В таблице для наглядности использован второй метод вычисления.

Надо понимать, что «зарядная станция» в данном случае представляет всего лишь источник переменного напряжения, в простейшем исполнении в виде розетки для соединительного кабеля. Само зарядное устройство интегрировано в электромобиль (так называемое On-Board Charger). Производители электромобилей оснащают свои автомобили обычно зарядными устройствами мощностью не более 11 кВт. Это связано с тем, что во избежание разбаланса сети (перекоса фаз) из-за несбалансированных нагрузок в частных домах во многих странах введены ограничения максимального тока нагрузки по одной фазе. Так, в Германии разрешён максимальный ток нагрузки в одной фазе 20 А, а в Австрии и Швейцарии — только 16 А. То есть владелец автомобиля может оснастить свой гараж зарядной станцией только на 11 кВт (3 × 230 В × 16 А).

+ Зарядка по постоянному току (напряжению) Уровень зарядки Напряжение Ток Макс. ток Мощность DC Level 1 200 — 450 В Постоянный ток зарядной станции 80 А 36 кВт DC Level 2 200 — 450 В Постоянный ток зарядной станции 200 А 90 кВт DC Level 3 200 — 600 В Постоянный ток зарядной станции 400 А 240 кВт

Принцип действия при зарядке переменным током

Функция сигнальных контактов была впервые описана в 2001 году в описании SAE J1772. Протокол обмена сигналами позволяет обойтись без цифровой электроники (в отличие от CAN-шины в ). Предполагаемый рабочий диапазон от −40 °C до +85 °C.

Зарядная станция первоначально подаёт напряжение 12 В между пилотным контактом CP и защитным проводом PE. Когда автомобиль подключён, через резистор сопротивлением 1 кОм (R0) подаётся прямоугольное напряжение частотой 1 кГц ±12 В (±0,4 В). Со стороны электромобиля цепь между CP и PE замыкается резистором (R), включённым последовательно с диодом. Зарядная станция сообщает транспортному средству максимальный ток, который может обеспечить зарядная станция, используя широтно-импульсную модуляцию прямоугольного напряжения: по определению сигнализации ШИМ диапазон значений тока составляет 6 А при 10 % ШИМ и максимум 10 А при ШИМ 16 %, при ШИМ 25 % — максимум 16 А, при ШИМ 50 % — максимум 32 А и при ШИМ 90 % — быстрая зарядка. Электромобиль, в свою очередь, может взаимодействовать с зарядной станцией посредством выбора сопротивления R и связанного с этим изменения падения напряжения на R0: при R = 2700 Ом сообщается о транспортном средстве, совместимом с режимом 3 («автомобиль обнаружен»), для которого ещё не запрошена ни одна загрузка. При R=880 Ом автомобиль готов к зарядному току («готов»), а при R=240 Ом требуется дополнительная вентиляция («с вентиляцией»), что не имеет значения на открытом воздухе, но в помещении снижает зарядный ток, если есть нет вентиляционных колпачков.

Общественные зарядные станции, как правило, не имеют напряжения, когда цепь разомкнута, даже если стандарт допускает выходную мощность в соответствии с режимом 1 (максимум 16 ампер). Когда цепь замкнута, зарядная станция также может проверить работоспособность защитного проводника.

Сопротивление CP-PE (R) 2700 Ω 880 Ω 240 Ω Сопротивление R3при R2 = 2740 Ω — —2740 Ω 1300 Ω2740 Ω 270 Ω2740 Ω Напряжение CP-PE +12 V +9 V +6 V +3 V ±0 V −12 V   Статус A standby B vehicledetected C ready(charging) D withventilation E no power(shut off) F error

Контакт PP сообщает зарядной станции максимально возможный зарядный ток автомобиля (или кабеля). Для этого между контактами PP и PE в кабеле ставится резистор. Кодирование допустимого тока по значению сопротивления резистора регламентируется в IEC 61851-1:

+ Кодировка и свойства кабеля для зарядкиСопротивление PP-PE 1500 Ω 680 Ω 220 Ω 100 ΩСила тока 13 A 20 A 32 A 63 AСечение провода 1,5 мм² 2,5 мм² 6 мм² 16 мм²Макс. мощность заряда 11 кВт 22 кВт 43 кВт

Примечания

Категория:Стандарты IEC Категория:ГОСТ Категория:Электрические силовые соединители Категория:Электротехнические стандарты Категория:Электромобили Категория:Зарядные станции