¿Cuáles son los estándares de carga de vehículos eléctricos?

Método de conexión A:

En este método de conexión, el cable de carga está conectado permanentemente al vehículo eléctrico y el enchufe a la red de carga.

Método de conexión B:

En este método de conexión, el cable de carga se desconecta tanto del vehículo eléctrico como de la red de carga. El cable se utiliza para conectarlos durante la carga.

Método de conexión C:

Este método de conexión utiliza un cable de carga permanente conectado a la red de carga, y el enchufe se conecta al vehículo eléctrico durante la carga.

Modo de Carga 1:

El Modo 1 conecta un vehículo eléctrico a una toma de corriente CA estándar mediante un cable y un enchufe. Ninguno de los dos está equipado con guías suplementarias ni contactos auxiliares; esto se conoce como carga con cables sueltos, lo cual no está permitido por nuestras normas nacionales.

Modo de Carga 2:

El Modo 2 conecta un vehículo eléctrico a una toma de corriente CA estándar mediante una fuente de alimentación CA. Esta fuente de alimentación CA incluye un cable y un enchufe, funciones de control y guía, y un sistema de protección contra descargas eléctricas ubicado entre el enchufe estándar y el vehículo eléctrico. Esto implica añadir circuitos de control y guía a los cables sueltos.

Modo de Carga 3:

El Modo 3 conecta un vehículo eléctrico a una fuente de alimentación CA (conectada permanentemente a la red CA). Este dispositivo tiene funciones de control y guía que se extienden desde la fuente de alimentación CA hasta el vehículo eléctrico; este es un método típico de carga CA.

Modo de Carga 4:

El Modo 4 conecta un vehículo eléctrico a una red CA o CC mediante una fuente de alimentación CC. Este dispositivo tiene funciones de control y guía que se extienden desde el dispositivo de suministro de energía de CC hasta el vehículo eléctrico; este es un método de carga de CC.

En resumen, los cuatro modos de carga se resumen en la siguiente figura.

Además, el apéndice de la norma IEC 61851-1 también define detalles como el circuito de guía de carga, que se analizará más adelante. A continuación, consulte las normas relevantes de la norma IEC 62196. Todas las normas relevantes buscadas en el sitio web oficial de la IEC se muestran en la figura siguiente. Gran parte del contenido se actualizó en 2022 (IEC TS significa que aún no se ha convertido en una norma internacional y se encuentra en la fase de especificación técnica).

La norma IEC 62196-1 define todos los tipos de interfaces entre vehículos eléctricos y equipos de carga. La versión 2022 clasifica las interfaces en tres tipos: básica, CC y combinada.

La versión 2014 define cuatro tipos de interfaces: básica, CC, combinada y universal, como se muestra en la figura a continuación.

En este estándar se ofrece una descripción general de los tipos de interfaz de carga, que se dividen principalmente en tres interfaces similares: interfaz básica, interfaz de CC e interfaz de combinación.

Antes de la introducción específica, debemos aclarar las siguientes cuatro definiciones: enchufe para VE, toma de corriente para VE, conector del vehículo y entrada del vehículo. Los diagramas específicos son los siguientes. Como puede ver, representan los nombres de las interfaces de conexión entre el extremo del equipo de alimentación, el extremo del vehículo eléctrico y el arnés de cableado. Estas definiciones se utilizan en toda la norma, por lo que es necesario distinguirlas claramente. Esta división se realiza principalmente para adaptar los diferentes métodos de conexión y modos de carga. En nuestro caso, nos centramos más en el conector del vehículo y la entrada del vehículo en el extremo del vehículo, y juntos se denominan acoplador del vehículo.

IEC 62196-2:2022 presenta principalmente la interfaz de carga de CA, es decir, la interfaz básica, que incluye específicamente tres tipos de interfaces, a saber, Tipo 1, Tipo 2 y Tipo 3. La descripción general se muestra en la siguiente figura: Se encuentra que el Tipo 1 solo tiene tipo de energía monofásica, y el Tipo 2 y el Tipo 3 incluyen energía monofásica y trifásica.

Tipo 1:

El Tipo 1 es un conector de 5 pines para carga monofásica. Su aspecto es el siguiente: Tenga en cuenta que la entrada del vehículo utiliza pines, mientras que el conector del vehículo utiliza tubos de cobre. Esta configuración no cumple con los estándares de carga de mi país.

A continuación, analicemos con más detalle la definición de la interfaz. Los cinco pines del Tipo 1 se definen de la siguiente manera: L1, N, PE, CP y CS. CP y CS representan las funciones de control y guía, respectivamente, y el vehículo requiere una prueba completa.

Tipo 2:

La interfaz del lado del vehículo definida en el Tipo 2 se muestra en la figura a continuación. Tiene un formato de 7 pines. Una explicación más detallada revela que existen dos tipos de interfaces del lado del vehículo, que difieren estructuralmente en la forma del puerto PE central. Los tipos más comunes son 2-IIe y 2-IIf. La definición y la estructura de la interfaz son idénticas para los modelos monofásicos y trifásicos, y la entrada del vehículo también utiliza pines.

El estándar indica que 2-IIc se utiliza principalmente para el modo de carga 1, mientras que 2-IIe y 2-IIf se utilizan principalmente para los modos de carga 2 y 3. 2-IId admite los tres modos, como se muestra en la figura a continuación.

Tipo 3: La demanda del Tipo 3 se originó en Italia, pero rara vez se ve en aplicaciones prácticas. El Tipo 3 se divide en tres tipos de conectores diferentes según sus propiedades eléctricas. Cada uno de estos conectores tiene dimensiones y definiciones estructurales distintas, como se muestra en la figura a continuación. Su estructura difiere significativamente de la del Tipo 1 y el Tipo 2.

Finalmente, las definiciones de pines de interfaz de Tipo 2 y Tipo 3 son las siguientes. Cabe destacar que la interfaz de carga 2-IIIa del Tipo 3 solo tiene un pin de control CP, sin PP ni CS.

Esta norma introduce principalmente la interfaz de carga de CC y la interfaz de carga combinada, que suman cuatro tipos. La descripción general se muestra en la figura a continuación. Se presentan respectivamente:

Interfaz de carga de CC

Las interfaces de carga de CC se dividen en dos tipos: AA y BB. La interfaz AA, que se muestra en la figura a continuación, tiene una forma distintiva y cuenta con 10 pines, uno de los cuales está reservado para los que no se utilizan.

La interfaz BB, también conocida como interfaz de carga de CC, utiliza 9 pines.

Finalmente, veamos las definiciones de interfaz para estas dos interfaces, como se muestra en la figura a continuación. Tanto la interfaz de CC AA como la BB tienen conectores hembra (tubos de cobre) en las tomas del vehículo. Esto se ajusta al estándar de carga chino, pero contrasta con el estándar IEC de CA mencionado anteriormente (que utiliza pines). El estándar IEC exige el uso de conectores hembra en la fuente de alimentación para evitar descargas eléctricas. Además, tenga en cuenta que tanto la interfaz de carga de CC AA como la BB tienen pines de comunicación, generalmente para la comunicación CAN.

Interfaz de Carga Combinada

Las interfaces de carga combinada se clasifican en dos tipos: EE y FF. Estas interfaces integran la carga de CA y CC en una sola interfaz. El tipo EE, como se muestra en la figura a continuación, combina la entrada de carga de CA del vehículo Tipo 1 y una interfaz de carga de CC según la norma IEC 62196-2. Tenga en cuenta que este tipo de carga de CA solo admite carga monofásica; el enchufe del vehículo tipo EE solo admite carga de CC.

La definición de la función de los pines de la interfaz tipo EE se muestra en la figura a continuación. Hay un total de 7 pines. Dado que la CA solo admite carga monofásica, solo hay L1 y L2; además, para la carga de CC, no hay una interfaz de comunicación dedicada.

La interfaz de carga combinada tipo FF, que se muestra en la figura a continuación, combina la entrada de CA para vehículos de tipo 2 según la norma IEC 62196-2 con una interfaz de CC, compatible con la carga de CA monofásica y trifásica. También encontrará dos tipos de entradas de vehículo tipo FF: 3-IVa y 3-IVb. La primera no admite el modo de carga 1, que cumple con la norma IEC 62196-2. El enchufe para vehículos 3-IVc solo admite la carga de CC.

La definición de la función de los pines de la interfaz tipo FF se muestra en la figura a continuación. Hay un total de 9 pines. A diferencia del tipo 2, solo tiene un pin de carga de CC. Asimismo, no hay ningún pin dedicado a la comunicación, ya que se utiliza para la comunicación PLC.

Finalmente, en cuanto a la interfaz de carga combinada, la carga de CA y CC no se puede realizar simultáneamente con el mismo enchufe del vehículo. Además, los enchufes del vehículo que se describen en esta sección son solo para carga de CC. La carga de CA requiere el enchufe del vehículo de CA especificado en la norma IEC 62196-2.