stringtranslate.com

SAE J3105

SAE J3105 — рекомендуемая практика для автоматизированных соединительных устройств (ACD), которые соединяют зарядные устройства с аккумуляторными электробусами и большегрузными автомобилями. Практика поддерживается SAE International под официальным названием «Рекомендуемая практика для систем передачи электроэнергии электромобилей с использованием кондуктивных автоматизированных соединительных устройств» и была впервые выпущена в январе 2020 года. Она охватывает общие физические, электрические, функциональные, испытательные и эксплуатационные требования для автоматизированных систем передачи электроэнергии постоянного тока, предназначенных для большегрузных автомобилей, с упором в первую очередь на транзитные автобусы .

Стандарт J3105 определяет общую архитектуру автоматизированной системы токопроводящей зарядки, так что любое транспортное средство, выбирающее одну из дополнительных конкретных реализаций ACD, может использовать любое зарядное устройство, которое соответствует этой конкретной реализации, независимо от производителя, аналогично тому, как более ранние стандарты IEC 62196 , SAE J1772 и SAE J3068 определяли характеристики интерфейса оборудования питания электромобиля с ручным подключением .

История

В 2016 году SAE сформировала целевую группу по токопроводящей зарядке среднетоннажных и большегрузных транспортных средств для разработки рекомендуемой практики токопроводящей зарядки большегрузных электромобилей. [1] Участниками целевой группы были производители транзитных автобусов ( Gillig , New Flyer , Nova Bus , Proterra ), производители зарядных устройств ( ABB , Heliox, Opbrid, Siemens , Toshiba ), производители интерфейсов (Furrer+Frey, SCHUNK, Stäubli , Stemmann ), электроэнергетические компании ( EPRI , SMUD , SCE ), транзитные операторы ( APTA , CTA , King County Metro , LACMTA , NYCTA ) и заинтересованные стороны ( ANL , CalStart, CEC , CTE). [1]

Целевая группа впервые опубликовала рекомендуемую практику SAE J3068 в 2018 году, основываясь на работе существующих международных стандартов для зарядки с использованием трехфазного переменного тока. J3068 определяет ручной разъем Type 2 , который может использоваться как для зарядки переменного тока, так и для зарядки постоянного тока до 1000 В. [2]

Общие конструктивные характеристики

Операторы общественного транспорта могут использовать зарядку по возможности [a] для увеличения запаса хода электробусов во время остановки на остановке. Это отличается от зарядки в депо [b] , когда автобусы заряжаются в общем гараже или на складе, когда они не обслуживаются. [4] : 4  Система ACD может использоваться как для зарядки по возможности, так и для зарядки в депо. Например, в автобусном депо аэропорта Схипхол есть верхние зарядные устройства как на 30 кВт (зарядка в депо), так и на 450 кВт (зарядка по возможности) для всего парка электробусов. [3] : 4 

J3105 определяет два уровня тока зарядки постоянного тока с напряжением питания от 250 до 1000 В:

  1. До 600 А (350 кВт)
  2. До 1200 А (1200 кВт)

Эти уровни взаимно совместимы; например, транспортное средство уровня 1 может подключаться к зарядному устройству уровня 2 и получать соответствующее количество энергии. [5] : 8  Конкретные требования к зарядной станции и связи регулируются стандартами IEC 61851-23 и ISO 15118 .

Когда автомобиль приближается к зарядному устройству, беспроводная связь через IEEE 802.11n соединит автомобиль и зарядное устройство. Первоначальная связь будет использоваться для того, чтобы направить водителя автомобиля в соответствующее положение, чтобы можно было установить соединение, а связь будет проходить через интерфейс Control Pilot после того, как автомобиль будет подключен. [5] : 8 

Относительные размеры инфраструктурных разъемов для трех реализаций J3105. J3105-1 включает в себя рельсы, устанавливаемые на транспортном средстве (расположены горизонтально). Стрелка указывает направление движения транспортного средства вперед.

Только четыре интерфейсных соединения определены J3105. Конкретные физические интерфейсы определены в дополнительных рекомендуемых практиках. [5] : 7 

  1.  +  Питание постоянного тока (+)
  2.  –  Мощность постоянного тока (–)
  3.  ЧП  Заземление / Защитное заземление
  4.  КП  Пилот управления

Конкретные реализации тарификации

J3105 включает три дополнительных рекомендуемых практики для конкретных реализаций ACD:

  1. J3105-1 «Соединение поперечных рельсов, монтируемых на инфраструктуре» (или «поперечный рельс»): надземная зарядная станция расширяет контакты вниз на пантографе для соединения с рельсами, установленными на крыше транспортного средства.
  2. J3105-2 «Подключение пантографа, устанавливаемого на транспортном средстве» (или «Подъем автобуса»): транспортное средство выдвигает пантограф вверх из своей крыши для соединения с контактами верхней зарядной станции
  3. J3105-3 «Закрытое соединение штыря и гнезда»: зарядная станция выдвигает штырь горизонтально в розетку, установленную на крыше автомобиля.

Физические характеристики описаны в конкретных реализациях ACD. Каждая из рекомендуемых практик для конкретных реализаций ACD включает размеры и интервалы между проводниками, а также требуемую процедуру выравнивания и подключения.

Небольшое отклонение от оси допускается в зависимости от конкретной реализации:

Примечания
  1. ^ Расстояние измеряется от центральной линии передней двери до центральной линии контактов, установленных на транспортном средстве, по направлению к задней части автобуса, если не указано иное.
  2. ^ Угол наклона кузова транспортного средства относительно плоскости, перпендикулярной улице.
  3. ^ Угол наклона колесной базы транспортного средства относительно плоскости дороги.
  4. ^ Угол наклона транспортного средства (по длине) относительно линии бордюра.
  5. ^ Измерено до центральной линии капота с контактами зарядки.
  6. ^ Измеряется от земли вертикально до центральной линии воронки.

Поперечный рельс (J3105-1)

В реализации ACD с поперечным рельсом (официально «Infrastructure-mounted Cross Rail Connection») зарядная станция на обочине включает в себя надземную конструкцию, нависающую над улицей. После того, как автобус подъезжает к зарядной станции, контакты опускаются с надземного зарядного устройства на пантографе и подключаются к рельсам, установленным на передней крыше автобуса.

Реализация кросс-рельса продается на рынке как OppCharge (зарядка по возможности), а консорциум OppCharge, возглавляемый Volvo Buses , включает в себя несколько производителей автобусов и зарядной инфраструктуры. [7] Первая станция OppCharge была развернута в конце 2016 года в Бертранже , Люксембург, компанией ABB для гибридных автобусов, производимых Volvo. [8] В Соединенных Штатах первые станции OppCharge были развернуты в 2019 году компанией New Flyer Infrastructure Solutions в качестве маршрутных зарядных станций для Управления транзита Нью-Йорка вдоль его маршрута M42. [9]

Автобус вверх (J3105-2)

Реализация ACD с шиной вверх (официально «подключение пантографа на транспортном средстве») также использует верхнее зарядное устройство, но зарядные контакты остаются зафиксированными на месте, в то время как автобус выдвигает пантограф вверх из своей крыши, чтобы встретить зарядное устройство. Зарядные контакты находятся на нижней стороне длинного закрытого корпуса, чтобы облегчить соединение контактов шины и зарядного устройства.

Реализация bus up была принята VDL Bus & Coach с использованием зарядных устройств, предоставленных Heliox, обе компании базируются в Нидерландах. Зарядные станции Amstelland-Meerlanden  [nl] в аэропорту Схипхол были крупнейшей установкой для зарядки электрических автобусов в Европе, когда они были завершены в 2018 году, включая 23 450-киловаттных зарядных устройства и 84 30-киловаттных зарядных устройства от Heliox, обслуживающих парк из 100 сочлененных автобусов VDL Citea SLFA, оборудованных пантографами bus-up. [10] [11] Heliox также представила систему с двойным интерфейсом, совместимую как с транспортными средствами top-down (J3105-1), так и с bus-up (J3105-2) в 2018 году. [12]

Штифт и гнездо (J3105-3)

Два размера штифта для J3105-3

В реализации ACD со штыревым и гнездовым соединением (официально «закрытое штыревое и гнездовое соединение») штырь вставляется горизонтально от зарядной станции на обочине в гнездо с направляющей воронкой на крыше транспортного средства.

Реализация штифта и гнезда была разработана Stäubli , которая продает ее как разъем быстрой зарядки (QCC). [13] QCC был внедрен на экспериментальной основе в портах Гамбурга (6 зарядных станций и 25 автоматизированных управляемых транспортных средств [AGV]) и Сингапура (3 станции и 22 AGV). [14] Кроме того, порт Лонг-Бич объявил о своих намерениях переоборудовать существующий парк из 33 дизельных тракторов на аккумуляторно-электрические трансмиссии, что будет включать установку зарядных станций. Количество зарядных станций, построенных Tritium и оснащенных системой Stäubli QCC, будет достаточным для одновременной зарядки всех 33 тракторов. [15] Установка зарядного устройства в Лонг-Бич была завершена в декабре 2023 года. [16]

Отклонено внедрение

Четвертая реализация ACD («Infrastructure-Mounted Blade Connection» или «Blade») была частью предварительной разработки, но маркетинг был прекращен во время разработки стандарта J3105, и реализация Blade не была включена в первоначальный выпуск.

Лезвие

Реализация Blade ACD («Infrastructure-mounted Blade Connection») похожа на реализацию Cross Rail, так как обе используют верхнее зарядное устройство с пассивным контактом транспортного средства. Однако в реализации Blade используется воронкообразный «ковш» на крыше автобуса для механического направления зарядного башмака на зарядный контакт Blade на задней крыше автобуса. Реализация Blade медленнее в зацеплении, чем Cross Rail, но процесс стыковки для соединения транспортного средства с зарядным устройством более автоматизирован.

Реализация лезвия была разработана Proterra для своей линейки аккумуляторных электробусов. Proterra предложила бесплатный доступ к своей запатентованной конструкции, начиная с 2016 года. [17] Несмотря на это, конструкция лезвия не была принята другими производителями, и реализация лезвия в конечном итоге была исключена из J3105 во время разработки, некоторое время после 2018 года. [3] : 26   [4] : 11  С тех пор Proterra приняла системы зарядки J3105-1 (пантограф вниз) или J3105-2 (пантограф вверх) для новых автобусов. [18]

Примечания

  1. ^ Возможность зарядки также известна как остановка, маршрутная или быстрая зарядка (350 кВт+ тарифы зарядки). [3] : 34  Поскольку зарядка производится во время движения автобуса, места возможной зарядки выбираются по времени ожидания и расписанию маршрута. Быстрые зарядные устройства высокой мощности используются для сокращения времени зарядки.
  2. ^ Зарядка в депо (также известная как базовая или медленная зарядка, 50–100 кВт) [3] : 34  похожа на операции с автобусами, работающими на обычном топливе (дизель, природный газ или водород), где заправка выполняется на станциях технического обслуживания и хранения автобусов. Зарядка в депо может выполняться на более низкой мощности, поскольку заряжаемые автобусы не будут возвращаться в эксплуатацию в течение нескольких часов.

Ссылки

  1. ^ ab Shuttleworth, Jennifer (июнь 2018 г.). «Conductive Automatic Charging Recommended Practice nears completion» (PDF) . Автомобильная инженерия . Общество инженеров-автомобилестроителей . Получено 6 ноября 2020 г. .
  2. ^ "SAE International выпускает новую спецификацию (SAE J3068) для зарядки средних и тяжелых электромобилей" (пресс-релиз). Международное общество автомобильной инженерии. 26 апреля 2018 г. Получено 6 ноября 2020 г.
  3. ^ abcd Косовски, Марк (22 октября 2019 г.). "Размер транзитного автобусного парка" (PDF) . Научно-исследовательский институт электроэнергетики . Получено 7 ноября 2020 г. .
  4. ^ ab Battery-Electric Bus Implementation Report: Interim Base and Beyond (PDF) (Отчет). King County Metro. Январь 2020 г. Получено 7 ноября 2020 г.
  5. ^ abc Косовски, Марк (12 июня 2018 г.). "SAE J-3105 Heavy-Duty Conductive Automatic Charging Recommended Practice" (PDF) . Electric Power Research Institute . Получено 9 ноября 2020 г. .
  6. ^ Косовски, Марк (10 марта 2020 г.). "SAE J-3105 Heavy-Duty Conductive Automatic Charging Recommended Practice" (PDF) . Electric Power Research Institute . Получено 9 ноября 2020 г. .
  7. ^ "Домашняя страница". OppCharge . Получено 7 ноября 2020 г. .
  8. ^ «ABB поставляет быстрое зарядное устройство OppCharge для электрических гибридных автобусов в Бертранж, Люксембург» (пресс-релиз). Группа компаний АББ. 21 декабря 2016 года . Проверено 9 ноября 2020 г.
  9. ^ "New Flyer запускает первые в США зарядные станции OppCharge" (пресс-релиз). New Flyer of America. 23 апреля 2019 г. Получено 9 ноября 2020 г.
  10. ^ Кейн, Марк (27 апреля 2018 г.). «Heliox запускает крупнейшую в Европе возможность и депо-зарядку для автобусов». Внутри электромобилей . Получено 9 ноября 2020 г.
  11. ^ "charging urban life" (PDF) . Heliox. 2018 . Получено 9 ноября 2020 .
  12. ^ Кейн, Марк (25 ноября 2018 г.). «Heliox представляет многостандартную зарядку для автобусов в Европе». Внутри электромобилей . Получено 9 ноября 2020 г.
  13. ^ "Автоматическое решение для быстрой зарядки QCC" (PDF) . Stäubli Electrical Connectors . Получено 7 ноября 2020 г. .
  14. ^ "Taking Charge". Land Sea Air . № 178. 12 марта 2020 г. Получено 9 ноября 2020 г.
  15. ^ "Stäubli объединяется для автоматизированной зарядки электромобилей в портовой логистике" (пресс-релиз). Stäubli Electrical Connectors. 22 июля 2019 г. Получено 9 ноября 2020 г.
  16. ^ "Stäubli и партнеры завершают первую в Северной Америке механизированную крупномасштабную программу зарядки электромобилей в порту". Green Car Congress . 4 декабря 2023 г. Получено 27 февраля 2024 г.
  17. ^ "Proterra предлагает технологию быстрой зарядки с одним лезвием над головой для транзитной отрасли на безвозмездной основе". Green Car Congress . 29 июня 2016 г. Получено 7 ноября 2020 г.
  18. ^ "Proterra Catalyst Platform Introduction for the California Transit Association" (PDF) . Proterra, Inc. 14 ноября 2019 г. . Получено 7 ноября 2020 г. .

Внешние ссылки