Евроразъём тип 2

Разъём по стандарту IEC 62196 Type 2
Зарядка электромобиля
История
Разработчик	Mennekes
Разработано	2009
Произведено	2013
Спецификации
Длина, мм	200 мм
Диаметр, мм	70 мм
Ширина, мм	70 мм
Высота, мм	63 мм
Выводы	7 (PP, CP, PE, N, L1, L2, L3)
Электрические параметры
Заземление	Выделенный контакт
Макс. напряжение	500 В
Макс. ток	140 А
Распиновка
№ контакта Маркировка Описание PP Plug Present Контакт наличия CP Control Pilot Контакт управления PE Protective earth Заземление N Neutral Нейтраль L1 Line 1 Фаза 1 пер. напряж. L2 Line 2 Фаза 2 пер. напряж. L3 Line 3 Фаза 3 пер. напряж.

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^[1]. 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 Mennekes^[англ.] 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.

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.

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.

Режим работы	Мак. напряжение	Мак. ток	Задействованные линии	Изображение
3-фазное переменное напряжение (AC)	500 В (AC)	1 х 80 А 3 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)

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.

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 розетке
AC 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 кВт с неразъёмным соединительным кабелем
Расчёт 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^[2]. То есть владелец автомобиля может оснастить свой гараж зарядной станцией только на 11 кВт (3 × 230 В × 16 А).

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 CHAdeMO^[англ.]). 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 ®, 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^[3]. 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.

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: