IEC 62196 Enchufes, tomas de corriente, conectores de vehículos y entradas de vehículos – Carga conductiva de vehículos eléctricos es una serie de normas internacionales que definen requisitos y pruebas para enchufes, tomas de corriente, conectores de vehículos y entradas de vehículos para la carga conductiva de vehículos eléctricos y es mantenida por el subcomité técnico SC 23H “Enchufes, tomas de corriente y acopladores para aplicaciones industriales y similares, y para vehículos eléctricos” de la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC).
Los enchufes, tomas de corriente, conectores de vehículos y entradas de vehículos según esta serie de normas se utilizan en equipos de suministro de vehículos eléctricos según la serie IEC 61851 o IEC 62752 y en vehículos eléctricos según ISO 17409 o ISO 18246.
La mayoría de los enchufes, tomas de corriente, conectores de vehículos y entradas de vehículos según esta serie de normas proporcionan contactos adicionales que admiten funciones específicas que son relevantes para la carga de vehículos eléctricos, por ejemplo, no se suministra energía a menos que un vehículo esté conectado y el vehículo esté inmovilizado mientras todavía esté conectado.
Varias partes de esta serie de normas se han publicado como normas europeas (serie EN 62196), que a su vez se han publicado como normas británicas (serie BS EN 62196). La norma SAE J1772 , que se aplica ampliamente en los EE. UU., contiene requisitos similares.
Se han publicado las siguientes partes de la serie IEC 62196:
Se están preparando partes adicionales de la norma IEC 62196 (a abril de 2024): [10]
La norma IEC 62196-1 proporciona una descripción general de la interfaz entre un vehículo eléctrico y una estación de carga, así como requisitos y pruebas mecánicos y eléctricos generales para enchufes, tomas de corriente, conectores y entradas de vehículos destinados a utilizarse para la carga de vehículos eléctricos. No describe diseños específicos, que se pueden encontrar en otras partes de la norma.
La primera edición, IEC 62196-1:2003, [1] se publicó en 2003. Esta edición era aplicable a enchufes, tomas de corriente, conectores, entradas y conjuntos de cables para carga de CA y CC de vehículos eléctricos con voltajes nominales y corrientes nominales como sigue:
Los conectores y entradas típicos que se construyeron de acuerdo con esta edición de la norma utilizaban contactos a tope con resorte y fueron fabricados por Avcon y Maréchal Electric.
La segunda edición, IEC 62196-1:2011, [11] se publicó en 2011. Un cambio significativo fue el aumento del voltaje máximo de los conectores, entradas y conjuntos de cables para carga de CC a 1500 V. El desarrollo de esta edición se coordinó con la primera edición de IEC 62196-2, que describe varias configuraciones de contactos de clavija y manguito para carga de CA.
La tercera edición, IEC 62196-1:2014, [12] se publicó en 2014. Una adición significativa fue la descripción general de una “interfaz combinada” como la utilizada por el Sistema de carga combinada . El desarrollo de esta edición se coordinó con la primera edición de IEC 62196-3, que describe conectores y entradas para carga de CC.
La cuarta edición, IEC 62196-1:2022, [2] se publicó en 2022. Esta edición incluye requisitos adicionales para los materiales de contacto y el revestimiento, realiza cambios en la prueba de aumento de temperatura para incluir puntos de medición adicionales e incluye pruebas adicionales para accesorios para abordar las tensiones térmicas y la estabilidad, el desgaste y el abuso mecánicos y la exposición a contaminantes. Los voltajes y corrientes de CA y CC nominales en IEC 62196-1:2022 son los siguientes:
La norma IEC 62196-2 amplía la norma IEC 62196-1 y describe diseños específicos de enchufes, tomas de corriente, conectores para vehículos y entradas para vehículos destinados a utilizarse para la carga de CA de vehículos eléctricos en los modos 1, 2 y 3, tal como se describe en la norma IEC 61851-1. Los diseños específicos se agrupan en tres configuraciones.
Los diseños se describen con suficiente detalle para permitir la compatibilidad entre productos de diferentes fabricantes.
IEC 62196-2 describe tres diseños diferentes (tipos 1, 2 y 3) con diferentes configuraciones y dimensiones que admiten:
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Cada diseño incluye conectores macho y hembra, generalmente dispuestos como
El EVSE puede ser una estación conectada , en cuyo caso el cable está conectado de forma permanente y solo son relevantes las dos últimas interfaces. En Europa, se pueden ofrecer estaciones no conectadas , en las que el cable es desmontable y están presentes las cuatro interfaces.
Esta configuración consta de un acoplador de vehículo (conector de vehículo y entrada de vehículo).
Debido a que el diseño original fue realizado por el fabricante Yazaki y publicado por primera vez en SAE J1772 , se lo conoce coloquialmente como conector Yazaki o conector J1772 .
Cuenta con una carcasa redonda, que tiene una muesca en la entrada del vehículo para una correcta orientación, con cinco contactos de clavija y manguito para dos conductores de CA, un conductor de protección y dos clavijas de señal que se utilizan para la función de piloto de control (según IEC 61851-1 Anexo A) y para detección de proximidad (utilizando un interruptor auxiliar y sin codificación de corriente, según IEC 61851-1 Anexo B). Cuando se inserta en la entrada del vehículo, el conector se mantiene en su lugar mediante un pestillo mecánico, que es parte del conector.
IEC 62196-2 describe esta configuración con una corriente de funcionamiento de hasta 32 A, lo que permite una corriente máxima de 80 A solo para aplicaciones en EE. UU., donde esta corriente de funcionamiento más alta también está descrita por SAE J1772.
Esta configuración solo admite carga monofásica. Se utiliza ampliamente en EE. UU. y Japón.
Esta configuración consta de un enchufe y una toma de corriente que admiten la carga en el modo 3, como se describe en IEC 61851-1, y un acoplador de vehículo, que consta de un conector de vehículo y una entrada de vehículo, que admite la carga en los modos 2 y 3. (Dentro de esta configuración, IEC 62196-2 describe además un conector para el modo 1 y una entrada para todos los modos 1, 2 y 3, pero estos no se utilizan).
Debido a que el diseño original fue realizado por el fabricante Mennekes , se lo conoce coloquialmente como conector Mennekes . Cuenta con una carcasa redonda, que está aplanada en un lado para una orientación adecuada, con hasta siete contactos de clavija y manguito para hasta cuatro conductores de CA, un conductor de protección y dos pines de señal que se utilizan para la función de piloto de control (según IEC 61851-1 Anexo A) y para la detección de proximidad simultánea y codificación de corriente (según IEC 61851-1 Anexo B). Por diseño, los contactos no pueden ser tocados por el dedo de prueba estandarizado. Desde la segunda edición de la norma, se puede proporcionar opcionalmente una protección táctil adicional de los contactos mediante obturadores. Cuando se inserta en la entrada, el conector se mantiene en su lugar mediante el mecanismo de bloqueo, que está unido a la entrada. El mismo concepto se utiliza en la toma de corriente para mantener el enchufe en su lugar.
IEC 62196-2 describe esta configuración con corrientes de funcionamiento de hasta 63 A, permitiendo una corriente máxima de 70 A sólo para aplicaciones monofásicas.
El tipo de configuración 2 difiere de la primera propuesta de Mennekes, presentada en la norma alemana VDE-AR-E 2623-2-2, publicada en 2009 y retirada en 2012, cuando se publicó la versión alemana de la IEC 62196-2:2011. Se intercambiaron los pines y los manguitos entre la entrada y el conector y se modificaron ligeramente las dimensiones.
Otro diseño similar pero diferente se describe en la norma china GB/T 20234.2.
Dentro de la Unión Europea, la regulación exige que todas las estaciones de carga de CA públicas estén equipadas con una toma de corriente tipo 2 o un conector tipo 2.
Esta configuración generalmente consta de una toma de corriente y un enchufe.
Debido a que el diseño original fue realizado por el fabricante Scame, se lo conoce coloquialmente como conector Scame . Por lo general, el tipo 3C se encuentra en la infraestructura de carga (pero no en los vehículos) porque proporciona una tapa para evitar tocar los contactos, lo cual es un requisito para los EVSE de acceso público en 12 países europeos. [16] : 8, 10, 12
Cuenta con una carcasa ovalada, aplanada en dos lados para una orientación adecuada, con hasta siete contactos de clavija y manguito para hasta cuatro conductores de CA, un conductor de tierra de protección y una o dos clavijas de señal que se utilizan para la detección de proximidad simultánea y la codificación de corriente (de acuerdo con IEC 61851-1 Anexo B) y, cuando están presentes, para la función de piloto de control (de acuerdo con IEC 61851-1 Anexo A). Cuando se inserta en la entrada del vehículo, una lengüeta del conector se mantiene en su lugar mediante la tapa que cubre la entrada del vehículo, similar al acoplamiento de los conectores IEC 60309 IP44 . El mismo concepto se utiliza en la toma de corriente para mantener el enchufe en su lugar.
La primera edición, IEC 62196-2:2011, [17] se publicó en 2011.
La segunda edición, IEC 62196-2:2016, [3] se publicó en 2016. El cambio más significativo fue la introducción de obturadores opcionales para el tipo de configuración 2.
La tercera edición, IEC 62196-2:2022, [4] se publicó en 2022.
La norma IEC 62196-3 amplía la norma IEC 62196-1 y describe diseños específicos de conectores y entradas de vehículos destinados a utilizarse para la carga de CC de vehículos eléctricos en modo 4, tal como se describe en las normas IEC 61851-1 e IEC 61851-23. Los diseños específicos se agrupan en varias configuraciones.
Los diseños se describen con suficiente detalle para permitir la compatibilidad entre productos de diferentes fabricantes.
La primera edición, IEC 62196-3:2014, [5] se publicó en 2014. La segunda edición, IEC 62196-3:2022, [6] se publicó en 2024.
Todas las configuraciones constan de un conector y una entrada.
Las configuraciones con las letras CC y DD se discutieron durante el trabajo en el documento, pero no están especificadas en la versión publicada de IEC 62196-3:2014.
La configuración AA se conoce coloquialmente como “conector Chademo”, porque fue diseñada y utilizada por la organización Chademo . El diseño original se publicó por primera vez en la norma japonesa JEVS G105-1993.
Este acoplador está diseñado para usarse con estaciones de carga de CC que implementan el Sistema A según IEC 61851-23 y la comunicación CAN según IEC 61851-24 Anexo A. Se utiliza principalmente en Japón y en países con muchos vehículos eléctricos diseñados en Japón.
La configuración BB está diseñada para usarse con estaciones de carga de CC que implementan el Sistema B según IEC 61851-23 y la comunicación CAN según IEC 61851-24 Anexo B. Se utiliza principalmente en China, donde la misma solución técnica se describe en la norma GB/T 20234.3.
La configuración CC y DD están reservadas para uso futuro.
La configuración EE se conoce coloquialmente como “conector CCS1” o “conector Combo1”, porque se utiliza dentro del sistema de carga combinado y extiende el acoplador tipo 1 .
La configuración EE está diseñada para usarse con estaciones de carga de CC que implementan el Sistema C según IEC 61851-23 y comunicación PLC según IEC 61851-24 Anexo C e ISO 15118-3. Se utiliza principalmente en los EE. UU., donde la misma solución técnica se describe en la norma SAE J1772.
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La configuración FF se conoce coloquialmente como “conector CCS2” o “conector Combo2”, porque se utiliza dentro del Sistema de Carga Combinada y extiende el acoplador tipo 2 .
La configuración FF está diseñada para usarse con estaciones de carga de CC que implementan el Sistema C según IEC 61851-23 y la comunicación PLC según IEC 61851-24 Anexo C e ISO 15118-3 .
Se trata de un estándar global. Dentro de la Unión Europea, la normativa exige que todas las estaciones de carga de CC públicas estén equipadas con un conector de configuración FF. También se utiliza en la India.
Esta especificación técnica IEC describe cómo se pueden utilizar los conectores y las entradas de vehículos según IEC 62196-3 con cables con una sección transversal de conductor bastante pequeña si se aplica la gestión térmica. La gestión térmica utiliza sensores térmicos y ajusta la corriente para limitar el aumento de temperatura del conjunto de cables.
La primera edición, IEC TS 62196-3-1:2020, se publicó en 2020.
Esta especificación técnica IEC amplía la norma IEC 62196-1 y describe diseños específicos de enchufes, tomas de corriente, conectores de vehículos y entradas de vehículos destinados a utilizarse para la carga de CC a través de circuitos especificados en la serie IEC 61851-3, donde la protección contra descargas eléctricas está garantizada mediante un aislamiento doble o reforzado. La tensión máxima de funcionamiento es de 120 V a una corriente nominal de hasta 60 A. Una aplicación típica son los vehículos eléctricos ligeros. Esta norma se publicó en 2022. [8]
Esta especificación técnica IEC ampliará la norma IEC 62196-1 y describirá diseños específicos de enchufes, tomas de corriente, conectores de vehículos y entradas de vehículos que se pretende utilizar para la carga de CC a través de circuitos que se especificarán en la norma IEC 61851-25, donde la protección contra descargas eléctricas está garantizada por separación eléctrica. La tensión máxima de funcionamiento es de 120 V a una corriente nominal de hasta 100 A. Una aplicación típica serán los vehículos eléctricos ligeros. Esta norma se publicó en 2022. [9]