Φόρτιση ηλεκτρικών αυτοκίνητων: Το ευρωπαϊκό πρότυπο Type 2

Το ευρωπαϊκό πρότυπο φόρτισης Type 2 αποτελεί τη βασική τεχνολογική γέφυρα μεταξύ ηλεκτρικού οχήματος, χρήστη και δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας.

Άρθρο του κ. Θεόδωρου Σκούρα*

Ένα επαναφορτιζόμενο ηλεκτροκίνητο όχημα (Plug-in Electric Vehicle [PEV])πρέπει να συνδεθεί στο ηλεκτρικό δίκτυο μέσω κάποιου συνδέσμου για να παραλάβει την ηλεκτρική ενέργεια που χρειάζεται για την φόρτιση των μπαταριών του. Όμως όλα τα οχήματα δεν έχουν τον ίδιο τύπο συνδέσμου. Το πρότυπο σύνδεσης ποικίλλει ανάλογα με τη γεωγραφική περιοχή και το μοντέλο.

Ο σύνδεσμος Type 2 (τύπου 2), που συχνά αποκαλείται υποδοχή Mennekes Type 2 είναι το επιλεγμένο πρότυπο της Ευρωπαϊκής Ένωσης για τη φόρτιση των ηλεκτρικών και plug-in υβριδικών οχημάτων.

Αυτός ο σύνδεσμος υποστηρίζει τόσο μονοφασική τροφοδοσία όσο και τριφασική, σύμφωνα με το πρότυπο IEC 61851-1 της Διεθνούς Ηλεκτροτεχνικής Επιτροπής (International Electrotechnical Commission [IEC]), με τους παρακάτω τρόπους:

• AC μονοφασική φόρτιση με απλό καλώδιο: Σχεδόν όλα τα επαναφορτιζόμενα από το δίκτυο υβριδικά ηλεκτρικά αυτοκίνητα (Plug-in Hybrid Electric Vehicle [PHEV]) διατίθενται από τον κατασκευαστή με ένα απλό καλώδιο φόρτισης, το οποίο διαθέτει στη μια άκρη του την τυποποιημένη υποδοχή Mennekes Type 2 που συνδέεται στη θύρα φόρτισης του οχήματος. Το άλλο άκρο του καλωδίου είναι ένας τυπικός μονοφασικός ρευματολήπτης που μπορεί να συνδεθεί κατευθείαν σε μια επίτοιχη πρίζα στο σπίτι για παραλαβή μέγιστης ισχύος 3,7 kW (230 Volt, με μέγιστο ρεύμα 16 Α).
• AC μονοφασική ή τριφασική φόρτιση με ειδικό καλώδιο: Πρόκειται για ένα ειδικό καλώδιο φόρτισης, που είναι γνωστό και ως “occasional use cable” ή “καλώδιο περιστασιακής χρήσης”, και συνήθως παρέχεται με το PEV από τον κατασκευαστή και διαθέτει ενσωματωμένη προστασία RCD καθώς και over current protection. Στο ένα άκρο του καλωδίου βρίσκεται η τυποποιημένη υποδοχή Mennekes Type 2, ενώ στο άλλο άκρο του καλωδίου είναι ένας τυπικός μονοφασικός ή τριφασικός ρευματολήπτης.
• AC μονοφασική ή τριφασική φόρτιση με χρήση οικιακού Charging Station (CS): Σε μονοφασικό δίκτυο η μέγιστη ισχύς που διαχειρίζεται το καλώδιο με σύνδεσμο Type 2 είναι 7ΚW, ενώ σε κατοικίες που διαθέτουν τριφασική παροχή η ισχύς ανεβαίνει στα 22KW (32 Α με 400 Volt).

Δημόσιοι σταθμοί φόρτισης

Οι δημόσιοι σταθμοί φόρτισης είναι εξοπλισμένοι μόνιμα με σταθερό καλώδιο, το άκρο του οποίου διαθέτει σύνδεσμο type 2 και μπορεί να συνδεθεί απευθείας στην είσοδο του οχήματος, όπως χρησιμοποιούμε την αντλία βενζίνης σε ένα θερμικό αυτοκίνητο. Η μεταφορά ισχύος μπορεί να φτάσει έως και 52 KW (400 V, 63 A, AC).

Οι ακροδέκτες του Type 2

Όπως φαίνεται στην εικόνα 1, η υποδοχή Type 2 έχει 7 ακίδες-ακροδέκτες, που έχουν ως εξής:

1. Φάση L1
2. Φάση L2
3. Φάση L3
4. ΑCΝ ουδέτερος αγωγός
5. Αγωγός γείωσης PE
6. CP pin για επικοινωνία κατά τη φόρτιση
7. PP pin για τον προσδιορισμό του μέγιστου επιτρεπόμενου ρεύματος φόρτισης.

Η προστατευτική γείωση (PE), ο ουδέτερος (N) και οι φάσεις AC L1, L2 και L3 είναι οι ακροδέκτες που είναι υπεύθυνοι για την παροχή της ηλεκτρικής σύνδεσης και προστασίας κατά τη διάρκεια της διαδικασίας φόρτισης.

Ο ακροδέκτης PP

Το Proximity Pilot (PP) ανιχνεύει ότι ο σύνδεσμος έχει τοποθετηθεί σωστά, είτε στο ηλεκτρικό όχημα είτε στον εξοπλισμό φόρτισης του ηλεκτρικού οχήματος (Electric Vehicle Supply Equipment [EVSE])και προσδιορίζει τη μέγιστη ονομαστική τιμή ρεύματος καλωδίου.

Χρησιμοποιεί συγκεκριμένες τιμές αντίστασης μεταξύ του PP και του ακροδέκτη προστατευτικής γείωσης (PE) για να μεταδώσει την ικανότητα μεταφοράς ρεύματος του καλωδίου (π.χ. για 63A, για 32A, για 20A). Εάν το κύκλωμα PP έχει διακοπή ή εάν ο σύνδεσμος δεν έχει τοποθετηθεί πλήρως, η διαδικασία φόρτισης απενεργοποιείται. Επιτρέπει στο φορτιστή και στο όχημα να «γνωρίζουν» το όριο του καλωδίου για να αποφύγουν την υπερθέρμανσή του.

Με απλά λόγια οι χρήστες χρησιμοποιούν το δικό τους καλώδιο για τη φόρτιση του ηλεκτρικού τους οχήματος, και ενδέχεται το καλώδιο, λόγω διατομής, να μην μπορεί να υποστηρίξει το μέγιστο ρεύμα που παρέχει ο EVSE στο EV. Η αντίσταση μεταξύ του PP και της ΡΕ δείχνει τόσο στο αυτοκίνητο όσο και στο EVSE ποιο είναι το μέγιστο ρεύμα για αυτό το καλώδιο. Έτσι, εάν το μέγιστο ρεύμα στο EVSE έχει οριστεί σε 32A, αλλά είναι συνδεδεμένο ένα καλώδιο με αντίσταση 680Ω, το πιλοτικό σήμα ενημερώνει το φορτιστή ότι το όριο του καλωδίου είναι 20A, και αυτός θα πρέπει να προσαρμόσει το ρεύμα φόρτισής του στα 20Α.

Ο ακροδέκτης CP

Το Control Pilot (CP) είναι υπεύθυνο για την παροχή αμφίδρομης επικοινωνίας μεταξύ του PEV και του EVSE. Διαχειρίζεται βασικές λειτουργίες όπως είναι η ανίχνευση σύνδεσης, η άδεια φόρτισης (εντολή στο όχημα για το πότε να ξεκινήσει η φόρτιση) και το μέγιστο ρεύμα που επιτρέπεται να αντλεί το όχημα, διασφαλίζοντας ασφαλή και ελεγχόμενη φόρτιση. Λειτουργεί μέσω σήματος διαμόρφωσης πλάτους παλμού (PWM), από το EVSE προς το όχημα, για να ορίσει το μέγιστο ρεύμα φόρτισης.

Πώς γίνεται η επικοινωνία

Πρώτα απ’ όλα, το PEV δεν είναι συνδεδεμένο στο σταθμό φόρτισης (έχουμε διακοπή των N, L1, L2 και L3). Εδώ εφαρμόζεται μόνιμα τάση +12 V στο CP μέσω της αντίστασης 1 kΩ, και το ορθογώνιο σήμα του σταθμού φόρτισης είναι απενεργοποιημένο.

Μόλις συνδεθεί ένα ηλεκτρικό αυτοκίνητο, εισάγεται στο κύκλωμα CP με ΡΕ μια δίοδο και μια αντίσταση 2,7 kΩ. Αυτό επιτυγχάνει μια πτώση τάσης από τα +12 V στα +9 V (αρχή του διαιρέτη τάσης). Δεδομένου ότι ο σταθμός φόρτισης μετρά την τάση στο CP, αναγνωρίζει ότι ένα ηλεκτρικό αυτοκίνητο είναι συνδεδεμένο και ενεργοποιεί το σήμα τετραγωνικού κύματος με πλάτος παλμού που αντιστοιχεί στο διαθέσιμο ρεύμα φόρτισης. Χάρη στην αντίσταση 1 kΩ στο κύκλωμα του EVSE, τη δίοδο και την αντίσταση 2,7 kΩ στο ηλεκτρικό αυτοκίνητο, το σήμα τετραγωνικού κύματος στο CP ταλαντώνεται μεταξύ +9 V και −12 V.

Το PEV μετρά το παλμό του σήματος και έτσι μαθαίνει πόσο ρεύμα φόρτισης είναι διαθέσιμο σε αυτό. Παρεμπιπτόντως, αυτό που δεν γνωρίζει είναι αν είναι δυνατή η μονοφασική ή τριφασική φόρτιση, γιατί αυτό δεν παίζει ρόλο στο πρωτόκολλο επικοινωνίας.

Όταν το PEV είναι έτοιμο για φόρτιση, ειδοποιεί το EVSE προσθέτοντας μια άλλη αντίσταση τιμής 1,3 kΩ μεταξύ της διόδου και του PE. Αυτό μειώνει ακόμη τη τάση του σήματος από +9 V σε +6 V. Δεδομένου ότι ο σταθμός φόρτισης μετρά την τάση στο CP, αναγνωρίζει πλέον ότι το ηλεκτρικό αυτοκίνητο θέλει να φορτίσει. Έτσι, ενεργοποιεί την παροχή ρεύματος στο ηλεκτρικό αυτοκίνητο μέσω των επαφών N, L1, L2 και L3, και αυτό φορτίζει την μπαταρία του –στο μέγιστο με το ρεύμα που ορίζει το EVSE. Μόνο τώρα μπορεί το PEV να μετρήσει αν πρόκειται για μονοφασική ή τριφασική σύνδεση ρεύματος.

Η φόρτιση ενός PEV μπορεί να απαιτεί αερισμό του χώρου, ειδικά αν πρόκειται για εγκατάσταση σε εσωτερικό χώρο, προκειμένου να εξασφαλίζεται η απαγωγή θερμότητας που παράγεται κατά τη διαδικασία. Τότε το PEV, αντί για την αντίσταση τιμής 1,3 kΩ, θα προσθέσει 270 Ω ώστε το EVSE να ενεργοποιήσει το σύστημα αερισμού του χώρου.

Κατά τη διάρκεια ολόκληρης της διαδικασίας φόρτισης, το σήμα τετραγωνικού κύματος του σταθμού φόρτισης συνεχίζει να λειτουργεί (και κυμαίνεται μεταξύ +6 V και −12 V ). Εν τω μεταξύ, το EVSE μπορεί να αλλάξει το πλάτος του παλμού, οπότε το PEV θα πρέπει να προσαρμόσει ανάλογα το ρεύμα φόρτισής του. Εάν το τετράγωνο σήμα διακοπεί εντελώς, το PEV πρέπει να σταματήσει αμέσως τη φόρτιση.

Μόλις το PEV φορτιστεί πλήρως (ή ο οδηγός σταματήσει να φορτίζει), απενεργοποιεί την αντίσταση 1,3 kΩ, αλλάζοντας την τάση του τετραγωνικού σήματος στα +9 V. Έτσι το EVSE καταλαβαίνει ότι πρέπει να διακόψει την παροχή ρεύματος στο PEV, και θέτει το σύνδεσμο type 2 χωρίς τάση.

Συμπέρασμα

Ο σύνδεσμος Mennekes Type 2, γνωστός απλά ως Type 2, έχει αποδειχθεί βασικό στοιχείο στην παγκόσμια υποδομή φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων. Η ευελιξία, τα χαρακτηριστικά ασφαλείας και η ικανότητά του να χειρίζεται διάφορα επίπεδα ισχύος, τον καθιστούν προτιμώμενη επιλογή για τους περισσότερους κατασκευαστές και χρήστες ηλεκτρικών οχημάτων.

Καθώς η ηλεκτροκίνηση συνεχίζει να αναπτύσσεται, η υιοθέτηση αυτού του συνδέσμου είναι πιθανό να επεκταθεί περαιτέρω, ενισχύοντας τη θέση που έχει ως το παγκόσμιο πρότυπο για τη φόρτιση ηλεκτρικών οχημάτων.

Βιβλιογραφία

• Skouras, T., Gkonis, P., Ilias, C. et al. Electrical vehicles: current state of the art, future challenges, and perspectives. Clean Technologies. 2019, 2(1), 1-16.
• Mihai Rata, Gabriela Rata, Constantin Filote, et al. The ElectricalVehicle Simulator for Charging Station in Mode 3 of IEC 61851-1 31 December 2019. Standard, energies, MDPI
• Type 2 connector, Ανάκτηση Απρίλιος 18, 2026: https://en.wikipedia.org/wiki/Type_2_connector.
• Mennekes Type 2 connector cable: features and benefits. Ανακτήθηκε από: https://v2charge.com/mennekes-type-2-connector-features/, στις 29/04/2026
• IEC 62196 Ανάκτηση Απρίλιος 15, 2026: https://en.wikipedia.org/wiki/IEC_62196.
• Mennekes Type 2 IEC 62196 connections, Ανάκτηση Απρίλιος 15, 2026: https://openev.freshdesk.com/support/discussions/topics/6000055437 .
• Control pilot (CP) Ανάκτηση Απρίλιος 15, 2026 :https://elintacharge.com/glossary/control-pilot-cp/ .
• IEC 62196. (n.d.). Ανάκτηση Απρίλιος 21, 2026, accessed on en.wikipedia.org: https://en.wikipedia.org/wiki/IEC_62196#Type_1_.28SAE_J1772-2009.29.2C_Yazaki.

*Ο κ. Θεόδωρος Σκούρας είναι ηλεκτρολόγος μηχανικός, και από το 1997 είναι εκπαιδευτής ηλεκτρολόγων σε τεχνικές σχολές.