SAE J1772(通常讀作 "J seventeen seventy-two")是由美國汽車工程師學會(SAE)制定的,針對電動汽車傳導充電連接器的北美標準。它規范了電動汽車(EV)與充電設備(EVSE)之間的物理接口、電氣特性、通信協議和安全要求,是確保北美市場電動汽車與充電設施之間安全互操作的基石。
簡單來說,它定義了北美地區最常見的那個“充電口”和“充電槍”應該長什么樣、怎么工作
下面為您詳細解讀這個標準的核心內容:
🗂? 標準的主要演進與組成部分
SAE J1772標準經歷了重要的演進,從最初的交流充電擴展到了直流快充。
標準版本 | 核心內容與特點 |
---|---|
SAE J1772 (2001) | 最初版本,使用巨大的Avcon連接器,后已被淘汰。 |
SAE J1772 (2009) | 里程碑版本。引入了現在廣泛使用的J1772-2009連接器(通常稱為 "J-Plug" 或 "Type 1")。僅支持交流充電(AC)。 |
SAE J1772 (2017) | 現行綜合版本。整合了交流充電和直流組合充電系統(CCS Combo 1)?的規范。我們現在提到的J1772通常指的是這個綜合性的標準。 |
標準的核心部分包括對連接器、接口、電氣要求和通信協議的詳細規定。
🔌 連接器類型(物理接口)
SAE J1772標準定義了兩種主要的物理接口:
交流連接器 (J1772-2009 / Type 1)
外觀:圓形,帶有5個引腳。
引腳定義:
L1 / L2:交流電源線(單相)
N:中性線
PE:保護地線
CP:控制導引線?- 用于通信和確認連接狀態
PP:接近檢測線?- 用于檢測插頭是否完全插入,并確定電纜的額定電流容量
應用:主要用于Level 1和Level 2交流充電,是北美所有電動汽車的標配接口。
直流組合連接器 (Combo Coupler / CCS Combo 1)
外觀:在原有J1772交流接口的下方增加了兩個大直徑的直流引腳。
設計理念:實現后向兼容。同一個車輛充電口既可以插入交流槍(使用上半部分),也可以插入直流快充槍(使用全部接口)。
應用:用于DC Fast Charging(直流快充),即Level 3充電。
? 充電級別 (Charging Levels)
SAE J1772標準中定義了三個充電級別,這與IEC 61851中的“模式”概念類似,但功率劃分更具北美特色:
充電級別 | 電源類型 | 典型功率 | 充電速度 | 典型應用場景 |
---|---|---|---|---|
Level 1 | 交流單相 | 1.2 kW - 1.9 kW (120V, 12A-16A) | 非常慢 | 家庭普通插座,應急充電 |
Level 2 | 交流單相 | 3.3 kW - 19.2 kW (240V, 12A-80A) | 中速(數小時充滿) | 家庭、 workplace、公共場所充電樁的主流選擇 |
DC Fast Charging | 直流 | 50 kW - 350+ kW (200V-1000V) | 快速(30分鐘內充至80%) | 高速公路沿線、商業區快充站 |
🤖 通信與控制導引電路
這是SAE J1772標準的技術核心,確保了充電過程的安全。它并不使用復雜的數字通信協議(如CAN總線),而是通過控制導引線(CP)?上的脈寬調制(PWM)信號來實現車輛與充電樁之間的簡單、可靠通信。
工作原理:
充電樁通過CP線發送一個特定占空比的PWM信號。
車輛連接到充電樁后,會通過一個電阻來調制這個信號。
充電樁通過解讀PWM信號的占空比和電壓變化,來判斷:
車輛是否準備就緒;
車輛的最大充電電流需求是多少(占空比對應電流值);
充電系統是否存在故障。
接近檢測(PP):PP線通過一個電阻值來告訴車輛充電電纜的額定電流容量。車輛會確保自己的充電電流不超過電纜所能承受的極限,這是關鍵的安全保障。
🌍 與其他標準的關系和適用范圍
與IEC標準的關系:SAE J1772的交流部分(Type 1連接器)與IEC 62196-2 Type 1?基本兼容,是國際標準在北美地區的具體實現。但其通信協議和具體要求是SAE獨立制定的。
適用范圍:SAE J1772是事實上的北美標準,在美國、加拿大和韓國等地被廣泛采用。幾乎所有在北美銷售的純電動車(如特斯拉(通過適配器)、雪佛蘭Bolt、福特Mustang Mach-E)和插電混動車(如豐田普銳斯Prime)都配備此接口。
與特斯拉的關系:特斯拉在其北美車型上使用專屬的NACS接口,但隨車都會提供一個J1772轉NACS的適配器,使其車主可以使用北美龐大的J1772公共充電網絡。
📊 測試與認證
產品(如充電樁、車輛充電口)需要通過SAE指定的嚴格測試,以確保符合標準的所有電氣、機械和安全要求。通過認證是產品在北美市場上市銷售的必要條件。
💎 總結
SAE J1772是北美電動汽車充電生態系統的核心標準。它:
定義了物理連接器(Type 1和CCS Combo 1)的規格。
規定了交流充電(Level 1/2)和直流快充的技術要求。
通過簡單可靠的PWM通信協議確保充電安全。
保證了不同品牌的電動汽車和充電設施在北美市場的無縫互操作性。
對于消費者而言,這意味著他們可以開著任何品牌的電動車,在任何品牌的公共充電樁上,使用一個標準的接口完成充電,無需擔心兼容性問題。