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| タイプ | 自動車用 電源コネクタ | ||
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| 生産履歴 | |||
| メーカー | ABB、Heliox、SCHUNK、Siemens、ストーブリなど | ||
| 生産 | 2016年以降 | ||
| 一般仕様 | |||
| ピン | 4 | ||
| 電気 | |||
| 信号 | 直流 | ||
| ピン配置 | |||
| + | 直流 | DC電源（プラス） | |
| – | 直流 | DC電源（マイナス） | |
| 体育 | 保護アース | 全電流保護接地システム | |
| CP | 管制パイロット | 挿入後のシグナル伝達 | |
| 挿入前信号に使用される WiFi ( IEEE 802.11n ) | |||
SAE J3105 は、充電器をバッテリー電気バスや大型車両に接続する自動接続デバイス (ACD) の推奨プラクティスです。このプラクティスは、SAE Internationalによって正式名称「導電性自動接続デバイスを使用した電気自動車電力伝送システムの推奨プラクティス」で管理されており、2020 年 1 月に初めて発行されました。主に路線バスに焦点を当て、大型車両向けの自動導電性 DC 電力伝送システムの一般的な物理的、電気的、機能的、テスト、およびパフォーマンス要件をカバーしています。
J3105 は、共通の自動導電性充電システム アーキテクチャを定義し、補足的な特定の ACD 実装のいずれかを選択するすべての車両が、製造元に関係なく、その特定の実装に準拠する任意の充電器を使用できるようにします。これは、以前のIEC 62196、SAE J1772、およびSAE J3068標準が手動で差し込む電気自動車電源装置インターフェイス の特性を定義した方法に似ています。
歴史
SAEは、大型電気自動車の導電充電に関する推奨プラクティスを開発するために、2016年に中型および大型車両導電充電タスクフォースを結成しました。[1]タスクフォースの参加者には、路線バスメーカー（Gillig、New Flyer、Nova Bus、Proterra）、充電器メーカー（ABB、Heliox、Opbrid、Siemens、Toshiba）、インターフェースメーカー（Furrer+Frey、SCHUNK、Stäubli、Stemmann）、電力会社（EPRI、SMUD、SCE）、交通事業者（APTA、CTA、King County Metro、LACMTA、NYCTA）、および関係者（ANL、CalStart、CEC、CTE）が含まれていました。[1]
タスクフォースは、三相交流電源を使用した充電に関する既存の国際規格の作業を基に、2018年に初めてSAE J3068推奨プラクティスを発表しました。J3068は、AC充電と1000VまでのDC充電の両方に使用できる手動タイプ2コネクタを定義しています。[2]
一般的な設計特性
交通事業者は、停車中に電気バスの走行距離を延ばすために機会充電[a]を使用することができます。これは、バスが運行停止中に共通のガレージまたは保管施設で充電されるデポ充電[b]とは対照的です。 [4] : 4 ACD システムは、機会充電とデポ充電の両方に使用できます。たとえば、スキポール空港のバスデポには、全電気バス車両用に 30 kW (デポ充電) と 450 kW (機会充電) の両方のオーバーヘッド充電器があります。[3] : 4
J3105 は、供給電圧が 250 ～ 1000 V の DC 充電の 2 つの電流レベルを定義します。
- 最大600A（350kW）
- 最大1200 A (1200 kW)
これらのレベルは相互に互換性があり、例えばレベル1の車両はレベル2の充電器に接続でき、適切な量の電力を受け取ることができます。[5] : 8 充電ステーションと通信の具体的な要件は、IEC 61851-23とISO 15118によって規定されています。
車両が充電器に近づくと、IEEE 802.11n経由の無線通信により車両と充電器がペアリングされます。最初の通信は、接続を確立できるように車両のドライバーを適切な位置に誘導するために使用され、車両が接続された後は、通信はコントロールパイロットインターフェースを介して行われます。[5] : 8
J3105では4つのインタフェース接続のみが定義されています。具体的な物理インタフェースは補足の推奨プラクティスで定義されています。[5] : 7
- + DC電源（+）
- – DC電源（–）
- 体育 接地/保護接地
- CP 操縦士
特定の課金実装
J3105 には、特定の ACD 実装に関する 3 つの補足的な推奨プラクティスが含まれています。
- J3105-1「インフラストラクチャに取り付けられたクロスレール接続」（または「クロスレール」）：頭上の充電ステーションは、パンタグラフ上の接点を下方に延長して、屋根に取り付けられた車両レールに接続します。
- J3105-2「車両搭載パンタグラフ接続」（または「バスアップ」）：車両は屋根からパンタグラフを上に伸ばし、頭上の充電ステーションの接点に接続します。
- J3105-3「密閉型ピンとソケット接続」：充電ステーションは、車両のルーフに取り付けられたソケットにピンを水平に延長します。
物理的特性は、特定の ACD 実装で説明されています。特定の ACD 実装の推奨プラクティスには、導体の寸法と間隔、および必要な位置合わせと接続の手順が含まれます。
特定の実装に応じて、わずかなずれが許容されます。
- 注記
- ^ 特に記載のない限り、バスの後方に向かって前部ドアの中心線から車両に取り付けられた接点の中心線まで測定した距離。
- ^ 道路に垂直な平面に対する車体の角度。
- ^ 道路面に対する車両のホイールベースの角度。
- ^ 縁石線に対する車両の角度（長さ方向）。
- ^ 充電接点のあるボンネットの中心線まで測定。
- ^ 地面から漏斗の中心線まで垂直に測定。
クロスレール（J3105-1）
クロスレール ACD 実装 (正式には「インフラストラクチャ搭載クロスレール接続」) では、路傍充電ステーションに道路に張り出した頭上構造が含まれます。バスが充電ステーションに到着すると、パンタグラフ上の頭上充電器から接点が下降し、バスの前方屋根に取り付けられたレールに接続されます。
クロスレール実装はOppCharge（機会充電）として商業的に販売されており、ボルボ・バスが率いるOppChargeコンソーシアムには、いくつかのバスおよび充電インフラメーカーが含まれています。[7]最初のOppChargeステーションは、2016年末にABBによってルクセンブルクのベルトランジュに設置され、ボルボ製のハイブリッドバスに使用されました。[8]米国では、最初のOppChargeステーションは、2019年にニューフライヤーインフラストラクチャソリューションによって、ニューヨーク市交通局のM42ルート沿いのルートチャージャーとして設置されました。 [9]
バス上り（J3105-2）
バスアップ ACD 実装 (正式には「車両搭載パンタグラフ接続」) もオーバーヘッド充電器を使用しますが、バスがパンタグラフを屋根から上に伸ばして充電器に接続する間、充電接点は所定の位置に固定されたままです。充電接点は、バスと充電器の接点接続を容易にするために、長いフード付き筐体の下側にあります。
バスアップの実装は、オランダに拠点を置く両社とHeliox社が提供する充電器を使用してVDLバス＆コーチによって採用されています。スキポール空港のアムステルラント-メーランデン充電デポは、2018年に完成した当時はヨーロッパ最大の電気バス充電器の設置であり、Heliox社の23台の450kWオポチュニティチャージャーと84台の30kWデポチャージャーが含まれており、バスアップパンタグラフを備えた100台のVDL Citea SLFA連節バスの車両にサービスを提供しています。 [10] [11] Heliox社はまた、2018年にトップダウン（J3105-1）とバスアップ（J3105-2）の両方の車両と互換性のあるデュアルインターフェースシステムを導入しました。[12]
ピンとソケット（J3105-3）
ピンとソケットの ACD 実装 (正式には「密閉型ピンとソケット接続」) では、ピンが道路脇の充電ステーションから車両の屋根にあるガイド ファンネル付きのソケットに水平に挿入されます。
ピンとソケットの実装は、Stäubliによって開発され、同社はこれを急速充電コネクタ（QCC）として販売しています。[13] QCCは、ハンブルク（6つの充電ステーションと25台の無人搬送車[AGV]）とシンガポール（3つのステーションと22台のAGV）の港で試験的に実装されています。 [14]さらに、ロングビーチ港は、既存の33台のディーゼル駆動トラクターをバッテリー電動ドライブトレインに改造する意向を発表しており、これには充電ステーションの設置も含まれます。トリチウムによって建設され、Stäubli QCCシステムを搭載した充電ステーションの数は、33台のトラクターすべてを同時に充電するのに十分な数になります。[15]ロングビーチの充電器の設置は2023年12月に完了しました。[16]
実装を拒否
4 番目の ACD 実装 (「インフラストラクチャ マウント ブレード接続」または「ブレード」) は予備開発の一部でしたが、J3105 標準の開発中にマーケティングが中止され、ブレード実装は最初のリリースには含まれませんでした。
ブレード
ブレード ACD 実装 (「インフラストラクチャ搭載ブレード接続」) は、クロス レール実装と似ています。どちらも、受動的な車両接点を備えたオーバーヘッド充電デバイスを使用します。ただし、ブレード実装では、バスの屋根にある漏斗のような「スクープ」を使用して、充電器のシューをバスの後部屋根にある「ブレード」充電接点に機械的に誘導します。ブレード実装はクロス レールよりも噛み合うのに時間がかかりますが、車両を充電器に結合するドッキング プロセスはより自動化されています。
ブレードの実装は、Proterraがバッテリー電気バスのライン用に開発しました。Proterraは2016年から特許取得済みの設計へのロイヤリティフリーのアクセスを提供しました。[17]それにもかかわらず、ブレードの設計は他のメーカーに採用されず、2018年以降のある時点で、開発中にJ3105からブレードの実装が最終的に削除されました。[3] : 26 [4] : 11 Proterraはその後、新しいバスにJ3105-1（パンタグラフダウン）またはJ3105-2（パンタグラフアップ）の充電システムを採用しました。[18]
注記
- ^ 機会充電は、レイオーバー充電、オンルート充電、急速充電（350kW以上の充電率）とも呼ばれます。[3] : 34 充電はバスが営業運転中に行われるため、機会充電の場所は停車時間とルートスケジュールによって選択されます。高出力の急速充電器は充電時間を短縮するために使用されます。
- ^ 車庫充電（ベース充電または低速充電とも呼ばれ、50～100kW）[3] ：34は 、従来燃料（ディーゼル、天然ガス、水素）のバスの運行に似ており、燃料補給はバスの整備・保管車庫で行われます。充電中のバスは数時間は運行に戻らないため、車庫充電は低電力で行うことができます。
参考文献
- ^ ab Shuttleworth, Jennifer (2018 年 6 月)。「導電性自動充電の推奨プラクティスが完成に近づいています」(PDF)。自動車工学。自動車技術者協会。2020年11 月 6 日閲覧。
- ^ 「SAE International、中型および大型電気自動車の充電に関する新仕様（SAE J3068）を発表」（プレスリリース）。国際自動車技術協会。2018年4月26日。 2020年11月6日閲覧。
- ^ abcd Kosowski, Mark (2019年10月22日). 「Transit Bus Fleet Size」(PDF) . Electric Power Research Institute . 2020年11月7日閲覧。
- ^ ab バッテリー電気バス導入報告書：暫定ベースとそれ以降（PDF）（報告書）。キング郡メトロ。2020年1月。 2020年11月7日閲覧。
- ^ abc Kosowski, Mark (2018年6月12日). 「SAE J-3105 大型導電性自動充電推奨プラクティス」(PDF) . 電力研究所. 2020年11月9日閲覧。
- ^ Kosowski, Mark (2020年3月10日). 「SAE J-3105 大型導電性自動充電推奨プラクティス」(PDF) . 電力研究所. 2020年11月9日閲覧。
- ^ 「ホームページ」。OppCharge 。 2020年11月7日閲覧。
- ^ 「ABB、電気ハイブリッドバス用のOppCharge急速充電器をルクセンブルクのベルトランジュに納入」 (プレスリリース)。 ABBグループ。 2016 年 12 月 21 日。2020 年11 月 9 日に取得。
- ^ 「New Flyerが米国初のOppCharge充電ステーションを開設」（プレスリリース）。New Flyer of America。2019年4月23日。2020年11月9日閲覧。
- ^ Kane, Mark (2018年4月27日). 「Helioxがヨーロッパ最大のバス向け充電機会とデポを開始」. Inside EVs . 2020年11月9日閲覧。
- ^ 「charging urban life」（PDF） Heliox. 2018年. 2020年11月9日閲覧。
- ^ Kane, Mark (2018年11月25日). 「Heliox、欧州のバス向けにマルチスタンダード充電を導入」Inside EVs . 2020年11月9日閲覧。
- ^ 「自動急速充電ソリューション QCC」（PDF）。Stäubli Electrical Connectors 。 2020年11月7日閲覧。
- ^ 「Taking Charge」。Land Sea Air。第178号。2020年3月12日。 2020年11月9日閲覧。
- ^ 「Stäubli が港湾物流における電気自動車の自動充電で提携」（プレスリリース）。Stäubli Electrical Connectors。2019 年 7 月 22 日。2020年11 月 9 日閲覧。
- ^ 「Stäubli 社とパートナーが北米初の機械化された大規模港湾 EV 充電プログラムを完了」。Green Car Congress。2023年 12 月 4 日。2024年2 月 27 日閲覧。
- ^ 「Proterraがシングルブレードオーバーヘッド急速充電技術をロイヤルティフリーで交通業界に提供」Green Car Congress 2016年6月29日。 2020年11月7日閲覧。
- ^ 「カリフォルニア交通協会向けProterra Catalystプラットフォームの紹介」（PDF）。Proterra, Inc. 2019年11月14日。 2020年11月7日閲覧。
外部リンク
- SAE 中型および大型車両導電性充電タスクフォース
- シャトルワース、ジェニファー（2020年2月5日）。「SAEがオンルート機械化導電性EV充電システムの推奨プラクティスを公開」。自動車技術者協会。2020年11月6日閲覧。
- 「導電性自動接続デバイスを使用した電気自動車電力伝送システム」。自動車技術者協会。2020年1月20日。 2020年11月6日閲覧。
- Kosowski, Mark (2020 年 3 月 10 日)。「SAE J-3105 大型導電性自動充電の推奨プラクティス」(PDF)。電力研究所。2020年11 月 9 日に閲覧。